Weiterbildung – Online lernen – IT-Sicherheit – IT Grundlagen – TCP Referenzmodell, Physikalische Schicht, Netzwerkschicht, Transportschicht und Anwendungsschicht

TCP-Referenzmodell

Physikalische Schicht (Schicht 1)

Beschreibung: Die physikalische Schicht, auch bekannt als Schicht 1 im TCP Referenzmodell, umfasst die Hardware-Komponenten eines Netzwerks. Dazu gehören Gerätetreiber und Netzwerkschnittstellenkarten. Diese Schicht bildet die Grundlage für die physische Verbindung und Übertragung von Daten innerhalb des Netzwerks.

Aufgaben: Die physikalische Schicht befasst sich mit dem Zugriff auf die Hardwareumgebung des Netzwerks, was die jeweiligen Übertragungsmedien wie Netzwerkkabel umfasst. Im TCP/IP-Referenzmodell sind die ersten beiden Schichten des TCP Referenzmodells – die Bitübertragungsschicht und die Sicherungsschicht—zusammengefasst. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die physische Übertragung von Bits über das Netzwerkmedium zu ermöglichen und sicherzustellen.

Protokolle: In der physikalischen Schicht und der Sicherungsschicht im TCP/IP-Referenzmodell arbeiten verschiedene Protokolle. Dazu gehören:

• ARP (Address Resolution Protocol)
• RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
• HDLC (High-Level Data Link Control)
• SLIP (Serial Line Internet Protocol)
• PPP (Point-to-Point Protocol)

Netzwerkschicht (Schicht 2)

Beschreibung: Die Netzwerkschicht, auch als Schicht 2 bezeichnet, spielt eine zentrale Rolle im Datenaustausch innerhalb eines Netzwerks. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Datenpakete vom Quellhost zum Zielhost zu transportieren und hierbei die effiziente Weiterleitung der Pakete zu gewährleisten.

Aufgaben: Die Netzwerkschicht ist für die Adressierung und Weiterleitung der Datenpakete verantwortlich. Sie sorgt dafür, dass die Pakete über verschiedene Netzwerke hinweg übertragen werden, indem sie Routing-Entscheidungen trifft. Diese Steuerung erfolgt mithilfe von Netzwerkgeräten wie Routern und Broutern, die die beste Route für jedes Datenpaket bestimmen.

Protokolle: Die Netzwerkschicht verwendet verschiedene Protokolle, die die Kommunikation und Kontrolle in dieser Schicht ermöglichen. Zu den wichtigsten Protokollen gehören:

• IP (Internet Protocol)
• ICMP (Internet Control Message Protocol)
• IGMP (Internet Group Management Protocol)

Bei Novell-Netware wird anstelle von IP das IPX-Protokoll (Internetwork Packet Exchange) verwendet.

Transportschicht (Schicht 3)

Beschreibung: Die Transportschicht, oft als Schicht 3 im TCP Referenzmodell bezeichnet, stellt die Kommunikation zwischen zwei Rechnersystemen sicher. Diese Schicht bildet das Bindeglied zwischen der Netzwerkschicht und der Anwendungsschicht und gewährleistet die zuverlässige Übertragung von Daten.

Aufgaben: Die Hauptaufgabe der Transportschicht besteht darin, eine reibungslose Kommunikation zwischen den Endsystemen zu gewährleisten. Die Kommunikation kann auf zwei Arten erfolgen:

• Verbindungsorientiert (TCP): Das Transmission Control Protocol (TCP) stellt eine zuverlässige und geordnete Kommunikation sicher.
• Verbindungslos (UDP): Das User Datagram Protocol (UDP) ermöglicht eine schnellere, jedoch unzuverlässigere Datenübertragung, die in vielen Echtzeitanwendungen wie Streaming verwendet wird.

Protokolle: Zu den zentralen Protokollen der Transportschicht gehören:

• TCP (Transmission Control Protocol)
• UDP (User Datagram Protocol)

Anwendungsschicht (Schicht 4)

Beschreibung: Die Anwendungsschicht, auch als Schicht 4 bezeichnet, umfasst alle Programme und Dienste, die über eine Netzwerkverbindung ausgeführt werden. Diese Schicht stellt die direkte Schnittstelle zu den Anwendungen dar, die von Endnutzern verwendet werden.

Aufgaben: Die Anwendungsschicht ermöglicht es, dass die Daten von Anwendungen über das Netzwerk weitergeleitet werden. Sie stellt sicher, dass die Anwendungen auf den verschiedenen Systemen miteinander kommunizieren können. Typische Aufgaben dieser Schicht umfassen die Verwaltung von Verbindungen, Fehlerüberprüfung, Datenflusskontrolle und vieles mehr.

Protokolle: In der Anwendungsschicht werden eine Vielzahl von Protokollen verwendet, die die verschiedenen Dienste und Anwendungen unterstützen. Einige der wichtigsten Protokolle sind:

• HTTP (Hypertext Transfer Protocol): Ermöglicht die Übertragung von Webseiten.
• FTP (File Transfer Protocol): Unterstützt den Dateiaustausch zwischen Computern.
• Telnet: Erlaubt die Remote-Verwaltung von Computern.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Dient dem Versand von E-Mails.

Weitere Details zu den einzelnen Protokollen der Anwendungsschicht werden im Abschnitt „Protokolle“ näher beschrieben.