TCP/IP – einfach erklärt!

Sie sind eine der Grundlagen des Internets: Ohne die TCP/IP-Protokolle wäre das tägliche Surfen durchs Netz nicht denkbar. Über die Protokolle – der Begriff fasst gleich mehrere Regelwerke zusammen – werden Datenpakete im Local Area Network (LAN) oder Wide Area Network (WAN) übertragen, also auch im World Wide Web bzw. dem Internet.

Was ist TCP/IP?

Definition: TCP/IP

TCP/IP: Bei TCP/IP handelt es sich um eine Gruppe von Protokollen, die die Grundlage für das Internet und andere Netzwerke bilden.

Der Name TCP/IP setzt sich aus den beiden für die Internetkommunikation entscheidenden Protokollen zusammen: dem Transmission Control Protocol (TCP) und dem Internet Protocol (IP). Dabei werden eigentlich sogar noch mehr Protokolle unter diesem Begriff zusammengefasst: Auch das Internet Control Message Protocol (ICMP) und das User Datagram Protocol (UDP) zählt man zu dieser Gruppe. Bei TCP/IP selbst handelt es sich demnach nicht um eine bestimmte Technik, sondern um die Gruppierung von ausgewählten Protokollen. Allen gemeinsam ist, dass sie zu Standards bei der Kommunikation in Netzwerken geworden sind.

Hinweis

Wenn man von TCP/IP spricht, meint man manchmal auch die komplette Internetprotokollfamilie. Hierzu werden ca. 500 Protokolle gezählt, die im Internet eingesetzt werden.

Wie funktioniert TCP/IP?

Die Protokolle des TCP/IP-Modells haben einen großen Vorteil: Sie funktionieren losgelöst von der Hardware und der zugrundeliegenden Software. Egal welches Betriebssystem man verwendet und welches Gerät man für die Kommunikation über das Netzwerk einsetzt, die Protokolle sind so standardisiert, dass sie in jedem Kontext funktionieren.

Im OSI-Modell nehmen die Protokolle die Schichten 3 und 4 ein. Transport- und Vermittlungsschicht kümmern sich direkt um die Verbindung zwischen zwei Geräten über ein Netzwerk. So wird beispielsweise mithilfe der IP-Adresse und dem Internetprotokoll das Datenpaket an den richtigen Empfänger gesendet. TCP hingegen ist dafür verantwortlich, eine Verbindung zwischen den beiden beteiligten Geräten aufzubauen und für die Übertragung aufrechtzuerhalten. Sollte der Transport der Datenpakete gestört worden sein, sorgt das Protokoll für einen erneuten Übermittlungsversuch.

TCP/IP-Modell

Da es sich bei TCP/IP nur um einen Sammelbegriff handelt, der im Kontext der für das Internet wichtigsten Protokolle genannt wird, nutzt man den Terminus auch in weiteren Situationen. So gibt es auch ein Referenzmodell mit Bezug auf TCP/IP. Ähnlich wie beim OSI-Modell soll das System alle Aspekte der Kommunikation in Netzwerken abbilden. Das TCP/IP-Modell besteht allerdings aus vier verschiedenen Schichten, statt wie das OSI-Modell aus sieben Ebenen. Den Schichten im TCP/IP-Modell werden verschiedene Aufgaben und damit Protokolle zugesprochen.

  • Netzzugangsschicht: Diese Schicht ist im Referenzmodell zwar vorgesehen, es wird aber kein bestimmtes Protokoll definiert. In der Praxis kommen vor allem Ethernet (Kabel) und IEEE 802.11 (Funk) zum Einsatz. Die Netzzugangsschicht sorgt für die Verknüpfung von verschiedenen Subnetzen und verbindet so beispielsweise das heimische WLAN per Router mit dem Internet.
  • Internetschicht: Auf dieser Schicht arbeitet das Internet Protocol und sorgt dafür, dass die transportierten Daten auch das richtige Ziel erreichen. Über die IP-Adresse werden die Datenpakete durch das Netzwerk geroutet.
  • Transportschicht: Für den Transport sorgt im Referenzmodell TCP. Das Protokoll ermöglicht die Ende-zu-Ende-Kommunikation, ist also verantwortlich für die Verbindung zwischen zwei Geräten. Neben TCP gehört auch UDP in diese Ebene.
  • Anwendungsschicht: Die Kommunikation der Programme über das Netzwerk wird in der obersten Schicht geregelt. Maßgeblich sind hier z. B. HTTP und FTP. Aber auch die E-Mail-Kommunikation (mit POP oder SMTP) funktioniert auf dieser Ebene.
Fakt

Das TCP/IP-Modell gibt es bereits länger als das OSI-Modell: Das ältere System wurde bereits bei der Weiterentwicklung vom Arpanet zum Internet entwickelt. Die Erfahrungen, die man damals machte, sind dann auch in das inzwischen populärere OSI-Modell eingeflossen. Deshalb kann man die beiden Systeme auch parallel verwenden. Die Struktur von OSI ist zwar kleinteiliger, verwendet aber den gleichen Aufbau. Die Schichten des OSI-Modells lassen sich deshalb den Schichten von TCP/IP zuordnen.


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