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- Zur Beschreibung der Struktur und Funktion von Protokollen für
die Datenkommunikation wird ein Architekturmodell zugrundegelegt, das von
der International Standards Organisation (ISO) entwickelt wurde.
- Dieses Basisreferenzmodell namens Open Systems Interconnect (OSI)
Reference Model schafft einen Bezugsrahmen für die Behandlung
von Themen aus dem Bereich der Datenkommunikation.
- Das Basisreferenzmodell der ISO besteht aus 7 Schichten (layers).
- Jede dieser Schichten definiert gewisse Funktionen der Protokolle für
die Datenkommunikation, die beim Austausch von Daten zwischen Anwendungen
über ein dazwischenliegendes Netzwerk hinweg ausgeführt werden.
- Jede einzelne Schicht definiert nicht ein Protokoll, sondern stellt
vielmehr eine Funktion der Datenkommunikation dar, die von beliebig vielen
Protokollen ausgeführt werden kann. Jede Schicht kann mehrere Protokolle
enthalten, von denen jedes solche Dienste bereitstellt, wie sie für
die Erfüllung der Funktion dieser Schicht benötigt werden. Es
ergibt sich das folgende Modell:
TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
TCP/IP ist nicht nur im UNIX-Bereich, sondern auch auf dem PC (DOS,
Windows, etc.) der Standard-Protokoll-Stack für die Anbindung an das
Internet.
TCP/IP-Features:
- Offene Protokollspezifikationen: frei zugänglich,herstellerunabhängig).
- Unabhängig von einem bestimmten Netzwerkmedium.
- Einheitliches Adressierungsschema.
- Standardisierte Schnittstelle zu Anwendungsprogrammen.
Die Protokollarchitektur von TCP/IP im Vergleich zum
OSI-Modell:
- Die Daten wandern durch die einzelnen Schichten und bekommen in jeder
tieferen Schicht einen neuen Header (Kopf) mit Kontrollinformationen hinzugefügt
-> Encapsulation (Kapselung). Beim Datentransport Von unten nach oben,
werden diese Zusatzinformationen wieder entfernt.
- Bezeichnung der Daten in den einzelnen Schichten:
Die Netzzugangsschicht
- Übertragung von Daten in einem direkt angeschlossenen Netzwerk.
- Definiert, wie ein IP-Datagramm über das Netzwerk transportiert
wird.
- Jeder physikalische Netzwerkstandard braucht sein eigenes Protokoll.
- Abbildung von IP-Adressen auf physikalische Netzadressen.
- Dokumentation : RFC826 und RFC894.
Die Internetschicht
- Das Internet Protokoll (IP) definiert Transport von Datagrammen.
- Definition von Datagrammen (kleinste Einheit für die Übertragung
im Internet).
- Definition der Internet-Adressierung.
- Routing von Datagrammen zu fremden Rechnern.
- Keine eigene Fehlerkorrektur.
- Bereitstellung des Internet Control Message Protocols (ICMP) zur Versendung
von Kontrollinformationen:
- Flußkontrolle
- Erkennung unerreichbarer Ziele
- Änderungen im Routing
- Statusabfrage bei fremden Rechnern
- Dokumentation : RFC791 (IP), RFC792 (ICMP)
Die Transportschicht
- Bereitstellung des Transmission Control Protocol (TCP) und des User
Datagram Protocol (UDP).
- TCP bietet Fehlererkennung und Korrektur auf dem gesamten Übertragungsweg.
- UDP bietet eine verbindungslose Übertragung mit geringem Verwaltungsaufwand.
Die Anwendungsschicht
- Bereitstellung von Anwendungssoftware, wie
Ping, Telnet, FTP, Email, News, WWW, etc..
Das Datagramm:
- Im Internet werden Daten als kleine Pakete (Datagramme) verschickt
-> kein direkter Verbindungsaufbau zum Zielrechner.
- Jede Information wird mit Kontrollinformationen versehen und in ein
Datagramm "verpackt":
- Jedes einzelne Datagramm durchquert das Netz unabhängig von allen
anderen Datagrammen.
- Ein Datagramm ist ein Paketformat, dessen erste fünf oder
sechs 32-Bit-Wörter Kontrollinformationen enthalten und als Header
bezeichnet werden.
- Weil die Länge des Headers variieren kann (das sechste Header-Wort
ist optional), ist ein Feld namens Internet Header Length (IHL)
enthalten, in dem die Länge angegeben ist. Der Header enthält
alle Informationen, die für die Zustellung des Datagramms notwendig
sind.
- Das Internet-Protokoll transportiert Datagramme, indem es die Destination
Address (Zieladresse) im fünften Wort des Headers liest. Diese
Zieladresse ist die Standard-IP-Adresse mit einer Länge von 32 Bit.
- Wenn die Zieladresse zu einem Rechner im lokalen Netzwerk gehört,
wird das Datagramm auf direktem Wege zugestellt. Andernfalls wird es an
einen Router übergeben (es wird geroutet).
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