Netzwerkprotokolle

Netzwerkprotokolle stellen sicher, dass die Kommunikation innerhalb des Netzwerks genormt bei allen beteiligten Elementen abläuft. Es legt also die Modalitäten der Kommunikation fest.

Netzwerkprotokolle stellen die Schicht zwischen Hardware und der Anwendung dar und übernehmen so die Kommunikation. Unter einer Kommunikation im Netzwerk wird das Trennen und Aufbauen von Verbindungen, der Umgang mit Fehlern und der Austausch von Daten verstanden. So gehört zum Aufbauen und Trennen einer Kommunikation auch die Adressierung der Hosts und somit auch die Flussteuerung zur Aufgabe von Netzwerkprotokollen. So sind also gängige Aufgaben von Netzwerkprotokollen:

  • Flusssteuerung ⇒ Sie regelt den Fluss der Daten, um sicherzustellen, dass die Übertragung erfüllt wird. Dazu gehören auch Transportquittungen.
  • Verbindungssteuerung ⇒ Verbindungen werden im Netzwerk initiiert, bzw. aufgebaut und wieder getrennt, sofern die Übertragung beendet ist. Dies wird durch Netzwerkprotokolle gesteuert.
  • Adressierung ⇒ Hosts müssen mit Adressen versehen werden, um zu ermöglichen, dass Daten ausgetauscht werden müssen. Man kann es sich wie eine Adresse eines Gebäudes vorstellen. Sie ist einmalig und über sie kann man Pakete versenden.
  • Fehlererkennung und Korrektur ⇒ Checksummen oder Time-out Zeiten, um Fehler in den Daten zu entlarven oder Störungen in der Übertragung zu verhindern oder zu entdecken.

Ein Netzwerkprotokoll arbeitet mit allen Hosts im Netzwerk gleich. Es ist also egal was sich dahinter für ein Gerät oder Teilnehmer befindet. So wird die einheitliche Kommunikation ermöglicht. Man spricht auch von einem heterogenen Netzwerk.


Einteilung der Netzwerkprotokolle

Es gibt zwei verschiedene Arten von Netzwerkprotokollen. Einerseits die verbindungsorientierten, andererseits die verbindungslosen Netzwerkprotokolle. In Netzwerken werden beide benötigt, um sicherzustellen, dass mit jeder Anwendung eine passende Kommunikation möglich ist.

verbindungslos verbindungsorientiert
  • kein Aufbau einer Verbindung, Daten werden einfach an das Ziel gesendet
  • wenig Netzlast
  • Auslagerung der Fehlererkennung und Fehlerkorrektur erfolgen durch die höheren Schichten
  • hoher Datendurchsatz
  • Aufbau einer Verbindung zwischen Kommunikationspartnern
  • Handshake mit eindeutiger Erkennung untereinander
  • Netzwerkbelastung höher durch größere Datenmengen

Protokollfamilie TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ist eine Netzwerkprotokollfamilie, die heute als Standard gilt. Der Grundstein der Protokollfamilie ist die Erschaffung im Jahr 1974. Bereits zu diesem Zeitpunkt wurden grundlegende Merkmale, die bis heute noch gültig sind, festgelegt. Im Grunde besteht TCP/IP aus folgenden Merkmalen:

  • architekturunabhängig
  • Quittungen der einzelnen Verbindungen
  • Sicherungsfunktion in Transportprotokollen
  • dynamisches Routing/statisches Routing
  • Datenübertragung wird durch einzelne Verbindungen sichergestellt
  • standardisierte Schnittstellen für Anwendungen

 

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