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Daten-Protokolle des WWW

Damit die Rechner miteinander kommunizieren können, müssen sie sich verstehen können. Das regeln die sog. Protokolle. Sie definieren sozusagen die Syntax und Semantik innerhalb derer Daten über die Leitungen des Internet ausgetasucht werden können.

Die Internetprotokollfamilie ist eine Familie von rund 500 Netzwerkprotokollen, 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.

Zur Gliederung der Kommunikationsaufgaben werden in Netzwerken funktionale Ebenen, so genannte Schichten (layer), unterschieden. Für die Internetprotokollfamilie ist dabei das TCP/IP-Referenzmodell maßgebend. Es beschreibt den Aufbau und das Zusammenwirken der Netzwerkprotokolle aus der Internet-Protokoll-Familie und gliedert sie in vier aufeinander aufbauende Schichten. TCP/IP steht für Transmission Control Protocol/Internet Protocol.

Die einzelnen Schichten erfüllen folgende Funktionen:

Anwendungsschicht
Die Anwendungsschicht (engl.: Application Layer) umfasst alle Protokolle, die mit Anwendungsprogrammen zusammenarbeiten und die Netzwerkinfrastruktur für den Austausch anwendungsspezifischer Daten nutzen.
Transportschicht
Die Transportschicht (engl.: Transport Layer) stellt eine Ende-zu-Ende-Verbindung her. Das wichtigste Protokoll dieser Schicht ist das Transmission Control Protocol (TCP), das Verbindungen zwischen jeweils zwei Netzwerkteilnehmern zum zuverlässigen (nicht sicheren, da das Wort sicher im Sinne von ‚fälschungs-, abhörsicher‘ gebraucht wird) Versenden von Datenströmen herstellt. Es gehören aber auch Datagramm-Protokolle – zum Beispiel das User Datagram Protocol (UDP) – in diese Schicht, bei denen nur die Zustellung an den richtigen Dienst zuverlässig gemacht und keine Verbindung aufgebaut wird.
Internetschicht
Die Internetschicht (engl.: Internet Layer) ist für die Weitervermittlung von Paketen und die Wegewahl (Routing) zuständig. Auf dieser Schicht und den darunterliegenden Schichten werden Direktverbindungen betrachtet. Die Aufgabe dieser Schicht ist es, zu einem empfangenen Paket das nächste Zwischenziel zu ermitteln und das Paket dorthin weiterzuleiten. Kern dieser Schicht ist das Internet Protocol (IP) in der Version 4 oder 6, das einen Paketauslieferungsdienst bereitstellt. Sogenannte Dual-Stacks, wie zum Beispiel in Windows Vista oder Windows Server 2008, können dabei automatisch erkennen, ob sie einen Kommunikationspartner über IPv6 oder IPv4 erreichen können und nutzen vorzugsweise IPv6. Dies ist für entsprechend programmierte Anwendungen transparent. Die Internetschicht entspricht der Vermittlungsschicht des ISO/OSI-Referenzmodells.
Netzzugangsschicht
Die Netzzugangsschicht (engl.: Link Layer) ist im TCP/IP-Referenzmodell spezifiziert, enthält jedoch keine Protokolle der TCP/IP-Familie. Sie ist vielmehr als Platzhalter für verschiedene Techniken zur Datenübertragung von Punkt zu Punkt zu verstehen. Die Internet-Protokolle wurden mit dem Ziel entwickelt, verschiedene Subnetze zusammenzuschließen. Daher kann die Host-an-Netz-Schicht durch Protokolle wie Ethernet, FDDI, PPP (Punkt-zu-Punkt-Verbindung) oder 802.11 (WLAN) ausgefüllt werden. Die Netzzugangsschicht entspricht der Sicherungs- und Bitübertragungsschicht des ISO/OSI-Referenzmodells.

 

Die wichtigsten Internetprotokolle

Anwendungsschicht (entspricht OSI-Layer 5–7)

  • HTTP – Hypertext Transfer Protocol (WWW)
  • HTTPS – Hypertext Transfer Protocol Secure
  • FTP – File Transfer Protocol – Dateitransfer
  • SMTP – Simple Mail Transfer Protocol – E-Mail-Versand
  • POP3 – Post Office Protocol (Version 3) – E-Mail-Abruf
  • IMAP – Internet Message Access Protocol – Zugriff auf E-Mails
  • NNTP - Network News Transfer Protocol - Diskussionsforen (Usenet)
  • 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)
  • NTP – Network Time Protocol

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
  • TLS Transport Layer Security, ehemals 'Secure Socket Layer (SSL)' – Erweiterung von TCP um Verschlüsselung

 

(leicht verändert aus: wikipedia)