Netzwerkprotokolle sind Regeln und Standards, die es Computern ermöglichen, miteinander zu kommunizieren und Daten auszutauschen. Diese Protokolle werden in verschiedenen Arten von Netzwerken, wie dem lokalen Netzwerk (LAN) und dem Weitverkehrsnetz (WAN), verwendet, um die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den Nutzern zu gewährleisten.Netzwerkprotokolle sind Regeln und Standards, die es Computern ermöglichen, miteinander zu kommunizieren und Daten auszutauschen. Diese Protokolle werden in verschiedenen Arten von Netzwerken, wie dem lokalen Netzwerk (LAN) und dem Weitverkehrsnetz (WAN), verwendet, um die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den Nutzern zu gewährleisten.
Aber was ist ein Netzwerkprotokoll? Warum sind sie wichtig? Welche verschiedenen Arten von Netzwerkprotokollen gibt es? Antworten auf deine Fragen in diesem Artikel.
Netzwerkprotokolle: Definition
Bevor wir in die Details eintauchen, ist es wichtig zu verstehen, was ein Netzwerkprotokoll ist. Ein Netzwerkprotokoll ist ein Standard oder ein Satz von Regeln, der festlegt, wie Computer miteinander kommunizieren. Netzwerkprotokolle definieren Datenformate, Nachrichtentypen, Authentifizierungsmethoden und Methoden der Zugriffskontrolle, die verwendet werden, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Kommunikation zu gewährleisten. Sie sind für die Kommunikation zwischen Computern unerlässlich, und im Laufe der Zeit wurden Tausende verschiedener Protokolle entwickelt.
Bedeutung von Netzwerkprotokollen für die Kommunikation
Netzwerkprotokolle sind für die Kommunikation zwischen Computern unerlässlich, da sie das Versenden standardisierter und effizienter Nachrichten ermöglichen. Ohne Netzwerkprotokolle wäre es für Computer schwierig, einheitlich und zuverlässig zu kommunizieren. Sie helfen auch, die Sicherheit und Vertraulichkeit von Daten zu gewährleisten.
Es gibt verschiedene Arten von Netzwerkprotokollen, die alle ihre eigenen Merkmale und Funktionen haben. So wird z. B. das Transmission Control Protocol (TCP) für eine zuverlässige Kommunikation zwischen Computern verwendet, während das User Datagram Protocol (UDP) für eine schnellere, aber weniger zuverlässige Kommunikation genutzt wird.
Darüber hinaus werden Netzwerkprotokolle in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Telekommunikation, der Computertechnik, der Industrie und der Medizin. So wird z. B. das DICOM-Protokoll (Digital Imaging and Communications in Medicine) für medizinische Bilder verwendet, während das VoIP-Protokoll (Voice over Internet Protocol) für die Sprachkommunikation über das Internet genutzt wird.
Netzwerkprotokolle werden oft nach der OSI-Schicht, zu der sie gehören, aufgeschlüsselt.
Die Schichten des OSI-Modells
Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection) ist eine Darstellung der Arbeitskommunikation des Internets. Die meisten Netzwerkprotokolle basieren auf dem OSI-Modell. Es enthält sieben Schichten:
- Die Anwendungsschicht: Interaktionsschicht zwischen Mensch und Computer; sie ermöglicht Anwendungen den Zugriff auf Netzwerkdienste.
- Die Präsentationsschicht: kodiert und dekodiert die Daten, diese Schicht sorgt dafür, dass die Daten in verschiedenen Systemen verwendet werden können.
- Die Sitzungsschicht: hält Verbindungen aufrecht und verwaltet die Sitzungen der Benutzer.
- Die Transportschicht: verwaltet die Auslieferung von Protokollen (mehr dazu im nächsten Abschnitt).
- Die Netzwerkschicht: leitet die Daten durch die geeigneten Ressourcen des Netzwerks.
- Die Datenverbindungsschicht: definiert das Format der Daten im Netzwerk.
- Die physikalische Schicht: definiert die elektrischen, mechanischen und optischen Eigenschaften. Sie fungiert als Schnittstelle zwischen dem Netzwerk und den Geräten.
Die verschiedenen Arten von Netzwerkprotokollen
Nachdem du nun die 7 Schichten des OSI-Modells kennst, ist es an der Zeit, die verschiedenen Arten von Netzwerkprotokollen innerhalb der verschiedenen Schichten zu entdecken.
Protokolle der Anwendungsschicht
Protokolle der Anwendungsschicht sind Protokolle, die es Programmen ermöglichen, sich gegenseitig Informationen auf strukturierte und organisierte Weise zu senden. Protokolle der Anwendungsschicht werden oft für die Kommunikation im Web verwendet. Zu den bekanntesten Protokollen der Anwendungsschicht gehören :
- HTTP: wird für die Kommunikation zwischen Browsern und Webservern verwendet.
- FTP: Wird für die Übertragung von Dateien zwischen Computern verwendet.
- SMTP: Wird für den Versand von E-Mails verwendet.
- POP3: Wird zum Abrufen von E-Mails verwendet.
- DNS: Wird verwendet, um Hostnamen auf IP-Adressen abzubilden.
Protokolle der Transportschicht
Protokolle der Transportschicht werden für die Kommunikation zwischen Computern verwendet. Sie sorgen dafür, dass Daten fehlerfrei und in der richtigen Reihenfolge gesendet und empfangen werden. Die Protokolle der Transportschicht sind daher sehr wichtig, um die Zuverlässigkeit der Kommunikation zu gewährleisten. Die am häufigsten verwendeten sind :
- TCP (Transmission Control Protocol): Wird für zuverlässige Verbindungen verwendet, bei denen alle Daten in der richtigen Reihenfolge empfangen werden müssen. Dieser Dienst ist durch eine sequenzierte Bestätigung zuverlässig.
- UDP: Wird für unzuverlässige Verbindungen verwendet, bei denen ein gewisser Datenverlust akzeptabel ist.
- SCTP: Wird für zuverlässige Verbindungen verwendet, hat aber ein besseres Überlastungsmanagement (Vermeidung von Engpässen) als TCP.
Protokolle der Netzwerkschicht
Protokolle der Netzwerkschicht werden für die Kommunikation zwischen Netzwerken verwendet. Sie ermöglichen die Weiterleitung von Datenpaketen zwischen den verschiedenen Netzwerken, aus denen das Internet besteht. Die am häufigsten verwendeten Protokolle der Netzwerkschicht sind :
- IP (Internet Protocol): Wird für die Adressierung und das Routing von Datenpaketen verwendet.
- ICMP (Internet Control Message Protocol): Wird für die Verwaltung von Fehlern und Kontrollmeldungen verwendet.
Protokolle der Datenverbindungsschicht
Protokolle der Datenverbindungsschicht werden verwendet, um den Datenfluss über einen Kommunikationskanal zu steuern. Sie stellen sicher, dass Daten fehlerfrei gesendet und empfangen werden, indem sie Fehler bei der Paketübertragung erkennen und korrigieren. Die am häufigsten verwendeten Protokolle der Datenverbindungsschicht sind :
- HDLC: Wird für die Kommunikation zwischen Telekommunikationsgeräten verwendet.
- PPP: Wird für die Kommunikation zwischen Computern und Telekommunikationsgeräten verwendet.
- ATM: Wird für die Hochgeschwindigkeitskommunikation in Telekommunikationsnetzen verwendet.
Was die Netzwerkprotokolle der Präsentations- und Sitzungsschicht angeht, so sollte man zwei davon kennen:
- RPC (Sitzung): Wird verwendet, um einen Dienst von einem Programm anzufordern, das sich über ein Netzwerk auf einem anderen, entfernten Computer befindet, ohne die Details des Netzwerks verstehen zu müssen.
- BVG (Präsentation): Wird für eine vereinfachte Unterstützung von Anwendungen verwendet, die auf TCP/IP-Netzwerken basieren.
Netzwerkprotokolle in Kürze
Netzwerkprotokolle sind Regeln und Standards, die für die Kommunikation und die gemeinsame Nutzung von Ressourcen in einem Netzwerk unerlässlich sind. Sie ermöglichen eine effiziente und standardisierte Kommunikation zwischen den angeschlossenen Geräten und gewährleisten die Sicherheit und Vertraulichkeit der Daten. Wenn du die verschiedenen Arten von Netzwerkprotokollen und ihre Funktionsweise verstehst, kannst du das meiste aus ihnen herausholen.
