Internetprotokollfamilie

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Die Internetprotokollfamilie (') ist eine Familie von rund 500 Netzprotokollen, die die Basis für die Netzkommunikation im Internet bilden. Häufig wird auch die Bezeichnung TCP/IP-Protokoll-Familie verwendet, es werden im Internet ausserhalb des World Wide Web jedoch noch weitere Transportprotokolle verwendet.

Die Abkürzung TCP/IP steht für das Transmission Control Protocol (TCP) und das Internet Protocol (IP).

Ungefähr 1970 begann die Entwicklung mit einer Studie der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), die dem US-Verteidigungsministerium (DoD) untersteht, zur Entwicklung von Protokollen zur Datenkommunikation. Dabei entstand das DoD-Schichtenmodell, in dem die Aufgaben in vier Schichten unterteilt wurden. Dieses Modell ist Grundlage der Internetprotokollfamilie.

Inhaltsverzeichnis 1 Protokollstapel 1.1 Anwendungsschicht (entspricht OSI-Layer 5–7) 1.2 Transportschicht (entspricht OSI-Layer 4) 1.3 Internetschicht (entspricht OSI-Layer 3) 1.4 Netz-Zugangsschicht (entspricht OSI-Layer 1–2) 2 Literatur 3 Siehe auch 4 Weblinks

[Bearbeiten] Protokollstapel

Historisch bedingt sind die Protokolle der Internet-Protokoll-Familie nicht nach dem heute üblichen ISO-OSI-Referenzmodell aufgebaut. Um trotzdem die Schichtung der einzelnen Protokolle übersichtlich zu beschreiben, greift man daher auf ein eigenes Referenzmodell, das TCP/IP-Referenzmodell, zurück. Dieses Modell ist gröber, weniger streng geschichtet und erlaubt den Zugriff von einzelnen Schichten auf beliebige andere, auch höhere Schichten, was allerdings eine eindeutige Einordnung in Schichten für einige Protokolle unmöglich macht. Besonders Routing-Protokolle lassen sich so schwer klassifizieren.

Beispiele für solche schwer einzuordnenden Protokolle sind:

• BGP, Routing-Protokoll und der Aufgabe nach eindeutig der Internetschicht zuzuordnen, benutzt zum Transport von Daten das TCP-Protokoll der Transportschicht,
• RIP, nutzt UDP Pakete für Protokollnachrichten und
• ICMP, ein Protokoll, mithilfe dessen IP Steuerinformationen austauscht, benutzt selbst IP Pakete zum Transport der Daten.

Im Folgenden sind einige der gängigsten Protokolle in das TCP/IP-Referenzmodell eingeordnet:

TCP/IP-Schicht	Protokolle (Auswahl)
Anwendung	HTTP	FTP	SMTP	POP3	Telnet	DNS		SNMP	SSH	IPFIX
Transport	TCP						UDP			SCTP
Internet	IP (IPv4,IPv6)										RIP
Netzzugang	Ethernet, WLAN, Token Ring

[Bearbeiten] Anwendungsschicht (entspricht OSI-Layer 5–7)

• HTTP – Hypertext Transfer Protocol (WWW)
• HTTPS - Hypertext Transfer Protocol Secure
• FTP – File Transfer Protocol
• SMTP – Simple Mail Transfer Protocol – E-Mail-Versand
• POP3 – Post Office Protocol (Version 3) – E-Mail-Abruf
• Telnet – Unverschlüsseltes Login auf entfernten Rechnern (remote terminal)
• DNS (Domain Name Service) – Umsetzung zwischen Domainnamen und IP-Adressen
• SNMP – Simple Network Management Protocol – Verwaltung von Geräten im Netzwerk
• SSH – Secure Shell (verschlüsseltes remote terminal)
• IPFIX - Internet Protocol Flow Information Export
• MBS/IP – Multi-purpose Business Security over IP
• Z39.50 - Abfrage von Informationssystemen
• XMPP - Extensible Message and Presence Protocol

[Bearbeiten] Transportschicht (entspricht OSI-Layer 4)

• TCP (Transmission Control Protocol) – Übertragung von Datenströmen (verbindungsorientiert, zuverlässig)
• UDP (User Datagram Protocol) – Übertragung von Datenpaketen (verbindungslos, unzuverlässig, geringer Overhead)
• SCTP (Stream Control Transmission Protocol) – Transportprotokoll

[Bearbeiten] Internetschicht (entspricht OSI-Layer 3)

• IP (Internet Protocol) – Datenpaket-Übertragung (verbindungslos)
• ICMP (Internet Control Message Protocol) – Kontrollnachrichten (z. B. Fehlermeldungen), Teil jeder IP-Implementierung
• OSPF (Open Shortest Path First) – Informationsaustausch zwischen Routern (Linkzustand) via IP
• BGP (Border Gateway Protocol) – Informationsaustausch zwischen Autonomen Systemen im Internet (Pfadvektor) via TCP
• ARP (Address Resolution Protocol) – Adressumsetzung zwischen IP- und Geräteadressen
• RARP (Reverse Address Resolution Protocol) – Dient der Zuordnung IP-Adressen zu MAC-Adressen (veraltet – wird ersetzt durch BOOTP)
• RIP (Routing Information Protocol) – Informationsaustausch zwischen Routern (Distanzvektor) via UDP

[Bearbeiten] Netz-Zugangsschicht (entspricht OSI-Layer 1–2)

• CSMA/CD – Netzwerkstandard IEEE 802.3 – und erste Grafik zu Ethernet
• WLAN – Netzwerkstandard IEEE 802.11
• PPP – Point-to-Point Protokoll, RFC 1661
• TokenBus – Netzwerkstandard IEEE 802.4
• Token Ring – Netzwerkstandard IEEE 802.5
• FDDI – Fiber Distributed Data Interface

[Bearbeiten] Literatur

• Heiko Holtkamp (Technische Fakultät, Universität Bielefeld, AG RVS): Einführung in TCP/IP (auch direkt als PDF-Datei verfügbar: Einführung in TCP/IP (PDF, ca. 800kB))
• Website „TCP/IP-Info“ inkl. Schulung „Heterogene Netze mit TCP/IP“ (über 270 Folien – auch als PDF)
• Grundlagen Computernetze, Prof. Jürgen Plate, Fachhochschule München – Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik

[Bearbeiten] Siehe auch

• CIGALE - Das Vorbild für TCP/IP.

[Bearbeiten] Weblinks

• Netzwerktechnologie TCP/IP
• Einführung in Computernetze