Netzwerkprotokolle

Was ist ein TCP- Protokoll? Wieso heißt das TCP/IP-Protokoll? Was ist das IP-Protokoll?​

Das TCP auch Transmission Control Protocol genannt. Ist ein zentrales Protokoll, welches die Hauptaufgabe erfüllen soll Daten zuverlässig und geordnet zwischen zwei Endpunkten zu übertragen. Oft wird es auch TCP/IP-Protokoll genannt da das Internet Protokoll (IP), dafür zuständig ist die Daten in sogenannte Pakete zu verpacken und so dann ein Datenaustausch zwischen zwei Geräten statt finden kann. Das IP-Protokoll hat auch die Aufgabe Routing zu betreiben, das bedeutet es sucht den schnellsten Weg heraus um ein Datenpaket so schnell wie möglich zu Übertragen. Dieses wird auch als TCP/IP-Stack bezeichnet. Das bedeutet, dass das TCP- und das IP- Protokoll eng miteinander arbeiten.

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Hauptaufgaben vom TCP-Protokoll​

Wichtig dabei sind fünf Hauptaufgaben das sind die Zuverlässigkeit (Reliability), die Reihenfolge der Pakete (Ordered Delivery), die Fehlererkennung und die Korrektur dieser Fehler, die Flusskontrolle (Flow Control) und die Überlastkontrolle (Congestion Control).

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Zuverlässigkeit: Dieses sorgt dafür das alle gesendeten Datenpakete auch vollständig und korrekt angekommen sind, bei Fehlererkennungen wird dieses einfach noch einmal übertragen.​

Reihenfolge der Pakete: Datenpakete können ungeordnet bei dem Empfänger ankommen und diese Aufgabe sorgt dafür das die Pakete in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt werden, bevor die Anwendung das Paket erhält.

Fehlererkennung und Korrektur: In diesen Datenpaketen werden Prüfsummen eingebunden die beim Empfänger überprüft werden. Falls diese beim Empfang nicht mehr übereinstimmen wurde dieses Datenpaket bei der Übertragung beschädigt und wird dann, noch einmal abgeschickt.

Flusskontrolle: Es regelt auch die Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen Sender und Empfänger, damit sicher gestellt werden kann das der Empfänger nicht mit Daten überlastet wird.

Überlastkontrolle: Versucht wird auch die Netzwerkauslastung zu minimieren, das bedeutet die Übertragungsgeschwindigkeit wird auch dynamisch den Netzwerkbedingungen angepasst.

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Wie funktioniert TCP genau?​

Das TCP-Protokoll ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, das bedeutet es muss vor der Übertragung eine Verbindung zwischen Sender und Empfänger aufgebaut werden. Das ganze wird durch den Drei-Wege-Handshake durchgeführt:

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1. SYN: Der Client sendet eine Nachricht mit einem Synchronisierungsbit an den Server/Empfänger um eine Verbindung mit diesem anzufordern.

2. SYN-ACK: Der Server/Empfänger antwortet dem Sender mit einer Bestätigung und sendet eine Synchronisierungsanforderung zurück an den Sender.

3. ACK: Als letzten Schritt bestätigt der Client/Sender den Empfang der Nachricht des Empfängers/Servers mit einer ACK-Nachricht und so kann dann die Verbindung dieser beiden Netzwerkteilnehmer aufgebaut werden und der Datenaustausch kann beginnen.

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Wo findet TCP-Protokoll Anwendung?​

Typische Anwendungen dafür sind Webbrowsing (HTTP, HTTPS), also aufrufen einer Website damit die Website auch zuverlässig übertragen werden kann. Dann bei E-Mail (SMTP, IMAP, POP3), damit die E-Mail auch so ankommt wie diese verfasst wurde. Zu guter letzt bei Dateiübertragungen (FTP, SFTP), dabei ist dann sicher zu stellen das bei der Datenübertragung keine Daten verloren gehen können.