Wie funktioniert das TCP/IP Modell?

Auf unserem Blog sind bereits zahlreiche Artikel zu den Themen SEO, Google, VR und AR und vielen mehr erschienen. Nun möchte ich einmal ganz von vorne anfangen und euch den Aufbau und die Struktur des TCP/IP Modell erklären. In einem weiteren Artikel geht es um die dezentrale Struktur des Internets und seine Entwicklung.

Unterschied zwischen www und Internet

Vorab ist folgendes wichtig zu wissen: Das world wide web (www) wird häufig mit dem Internet gleichgesetzt. Allerdings ist das www nur einer von vielen Internet-Diensten, die uns zur Verfügung stehen. Andere Dienste sind zum Beispiel Streaming, E-Mail oder Dateiübertragung mittels FTP. Diese Dienste nutzen die technische Infrastruktur des Internets, die hier weiter erläutert wird.

Weitere wichtige Begriffe sind, neben dem TCP/IP Modell, die Internet Service Provider, Nameserver und unabhängige Institutionen, die das Weiterbestehen der dezentralen Strukturen gewährleisten. Wir starten aber erstmal mit dem TCP/IP Modell.

TCP/IP Modell einfach erklärt

Wofür brauche ich das TCP/IP Modell und was genau macht es?

Das TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Modell stellt die grundlegende Kommunikationssprache des Internets dar. Grundsätzlich sollte man wissen, dass Computer sich auch unterhalten, aber eben über Protokollsprachen und nicht wie wir über menschliche gesprochene Sprache, wie Englisch oder Deutsch.

Das Modell besteht aus vier Schichten: Der Anwendungsschicht, der Transportschicht, der Internetschicht und der Netzzugangsschicht. Das Modell baut aufeinander auf, die obere Schicht funktioniert also nicht ohne die Untere.

Anwendungsschicht

Die Anwendungsschicht kann verschiedene Protokolle wie FTP oder HTTP beinhalten. Damit eine Seite im Webbrowser dargestellt wird, benötigt man das Hypertext Transfer Protocol, kurz HTTP. Unterschieden wird hierbei zwischen dem Client und dem Webserver. Eine Anfrage, wie z.B. www.bold-ventures.de, wird von meinem Browser an einen Webserver gesendet. Der Webserver bearbeitet dann meine Anfrage und sendet eine Antwort, indem er die gewünschte Website zur Verfügung stellt. Der Browser stellt diese dann dar. Ist eine Website nicht verfügbar oder umgezogen, wird oftmals der Fehlercode HTTP404 oder HTTP301 angezeigt.

Unterschied HTTP vs. HTTPS

Heute wird fast nur noch HTTPS genutzt. Das ‚S‘ steht hierbei für Sicherheit und sorgt dafür, dass die Kommunikationspartner einen gemeinsamen Sitzungsschlüssel austauschen und die Nutzerdaten so verschlüsselt werden. Die ersten Male fand das HTTPS-Protokoll Anwendung in Online Shops, da hier mit sensiblen, persönlichen Daten, wie Zahlungsinformationen, gearbeitet wird.

Transportschicht

Direkt unter der Anwendungsschicht liegt die Transport Control Protocol Schicht. Dieses Protokoll stellt eine zuverlässige und sichere Übertragung der Daten zwischen den Endgeräten dar. Browser und Server können nach Einrichten einer Verbindung Informationen aneinander senden und die Verbindung beenden. Damit eine Verbindung bestehen kann, benötigt jeder Rechner eine IP-Adresse, wofür die Internetschicht zuständig ist.

Die Internetschicht

Jeder an das Netzwerk angeschlossene Rechner erhält eine IP-Adresse. Diese stellt dabei eine Art Anschrift zum Austausch der Datenpakete dar. Die IP-Adresse wird automatisch vom Internet-Provider zugewiesen. Sie wechselt meist nach ca. 24 Stunden. Auch Internetserver haben eine IP-Adresse.

Den Domain-Nameserver kann man sich wie ein Telefonbuch vorstellen. Er hat die passende Zuordnung von IP-Adresse zu Domain. In Deutschland ist hierfür die DENIC zuständig. Sie ist die zentrale Registrierungs- und Verwaltungsstelle für .de-Domains. Wenn ich eine Domain eingebe, übersetzt der Domain-Nameserver diese quasi in eine IP-Adresse. Die Domain z.B. www.bold-ventures.de ist für uns einfacher zu merken als eine IP-Adresse, die für uns nur eine lange Reihenfolge von Zahlen darstellt. Dies ist wieder darauf zurück zu führen, dass wir über menschliche gesprochene und nicht in Protokollsprache kommunizieren. Die Internetschicht ist für das Routing der IP-Pakete zuständig. Sie sorgt dafür, dass Datenpakete an das richtige Ziel gelangen.

Netzwerkschicht

Die letzte Schicht ist als Platzhalter für verschiedene Techniken zur Datenübertragung zwischen mehreren Punkten zu verstehen. Die am häufigsten verwendeten Techniken sind hierbei WLAN oder Ethernet. Sie sorgen für die Kommunikation zwischen dem Router und dem PC.

Fazit

Heute verwenden Router, Drucker, IP-Telefone etc. das TCP/IP Modell als Standard. Es bildet die dezentrale und betriebssystemunabhängige Grundlage für das Internet.

Wenn ihr Änderungen habt oder euch noch Ergänzungen einfallen, schreibt diese gerne in die Kommentare. Außerdem kann ich den Beitrag der Sendung mit der Maus empfehlen, wenn man das Ganze nochmal vereinfacht im Video schauen möchte.