Überblick über die vier TCP/IP-Schichten

Das OSI-Modell ist zwar die große Lehrkarte, tatsächlich läuft das Internet jedoch auf dem TCP/IP-Modell. TCP/IP ist praxisnäher und umfasst nur vier Schichten statt sieben. Es fasst Netzwerkfunktionen in größeren Kategorien zusammen, die der Arbeitsweise realer Protokolle entsprechen. Wenn Sie TCP/IP lernen, verstehen Sie das Modell hinter jeder Verbindung – von E-Mails bis zu Streaming-Videos.

Das TCP/IP-Modell umfasst vier Schichten: die Verbindungsschicht, die Internetschicht, die Transportschicht und die Anwendungsschicht. Jede davon fasst Aufgaben zusammen, die OSI feiner aufteilt. Weniger Schichten machen das Modell leichter auf reale Protokolle anwendbar. Beim Senden von Daten bewegen sich diese durch die vier Schichten nach unten; beim Empfangen bewegen sie sich wieder nach oben.

Die Verbindungsschicht bildet die unterste Schicht des TCP/IP-Modells. Sie kümmert sich um das lokale Netzwerk: um die physische Übertragung und darum, Frames mithilfe von Hardwareadressen an das nächste Gerät zu senden. Sie fasst das zusammen, was OSI als physische Schicht und Sicherungsschicht bezeichnet. Ethernet und WLAN arbeiten auf dieser Ebene. Die Verbindungsschicht befasst sich nur mit der Übertragung von Daten über einen lokalen Hop, nicht über das gesamte Internet.

Die Internetschicht bewegt Pakete mithilfe logischer IP-Adressen zwischen Netzwerken und entspricht der OSI-Netzwerkschicht. Ihr wichtigstes Protokoll ist IP (Internet Protocol), das Adressierung und Routing übernimmt. Diese Schicht macht das Internet global: Sie ermöglicht es einem Paket, ausgehend von Ihrem Netzwerk viele andere Netzwerke zu durchqueren und einen weit entfernten Server zu erreichen. Router arbeiten auf der Internetschicht.

Die Transportschicht verwaltet die Ende-zu-Ende-Übertragung zwischen Anwendungen, genau wie ihr Gegenstück im OSI-Modell. Sie verwendet TCP für eine zuverlässige Übertragung in der richtigen Reihenfolge und UDP für eine schnelle, schlanke Übertragung. Außerdem nutzt sie Portnummern, um Daten an das richtige Programm zu leiten. Diese Schicht entscheidet, ob bei einer Verbindung Genauigkeit oder Geschwindigkeit Vorrang hat, und hält die Unterhaltungen verschiedener Anwendungen getrennt.

Die Anwendungsschicht befindet sich ganz oben und stellt die Protokolle bereit, die Programme verwenden, etwa HTTP, DNS, SMTP und FTP. Sie fasst die Sitzungs-, Darstellungs- und Anwendungsschicht des OSI-Modells in einer einzigen Schicht zusammen. Dies ist die Schicht, die dem Benutzer am nächsten ist und in der Anfragen nach Webseiten, E-Mails und Dateiübertragungen gestellt werden. Alles, was Benutzer sehen, beginnt hier.

Gängige Protokolle lassen sich klar dem TCP/IP-Modell zuordnen. Ethernet und WLAN gehören zur Verbindungsschicht, IP zur Internetschicht, TCP und UDP zur Transportschicht sowie HTTP, DNS und SMTP zur Anwendungsschicht. Der Name TCP/IP selbst hebt die beiden wichtigsten Protokolle hervor: eines aus der Transportschicht und eines aus der Internetschicht – das Herzstück der Protokollfamilie.

Wenn Sie Daten senden, beginnen sie in der Anwendungsschicht und bewegen sich durch Transport-, Internet- und Verbindungsschicht nach unten, wobei jede Schicht ihre eigenen Informationen hinzufügt. Beim Empfänger bewegen sich die Daten durch dieselben vier Schichten nach oben, wobei jede Schicht ihren Teil entfernt. Dieser gleichbleibende Ablauf von oben nach unten und anschließend von unten nach oben, der an beiden Enden gespiegelt wird, bildet die Grundlage jeder TCP/IP-Kommunikation.

TCP/IP wurde zum Standard, weil es praktisch und flexibel war und beim Wachstum des Internets frei verfügbar war. Seine vier Schichten entsprechen realen Protokollen besser als die sieben Schichten des OSI-Modells und lassen sich dadurch leichter implementieren. Jedes Gerät im Internet verwendet die TCP/IP-Protokollfamilie. OSI bleibt die Referenz zum Lernen, aber TCP/IP ist das Arbeitsmodell, das den Datenverkehr der ganzen Welt tatsächlich transportiert.

Wenn Sie die vier Schichten kennen, können Sie jede Netzwerkaufgabe einordnen. Liegt das Problem an einem defekten Kabel (Verbindung), einer nicht erreichbaren Adresse (Internet), einem blockierten Port (Transport) oder einem fehlerhaften Webdienst (Anwendung)? Wenn Sie ein Problem einer TCP/IP-Schicht zuordnen, lässt sich die Ursache schnell eingrenzen. Dieses praxisnahe Modell verwenden Techniker täglich, um ihre Überlegungen zu Netzwerken zu strukturieren.

Das TCP/IP-Modell umfasst vier Schichten: Verbindung (lokale Übertragung), Internet (IP-Adressierung und Routing), Transport (TCP/UDP und Ports) sowie Anwendung (HTTP, DNS, SMTP und weitere). Beim Senden fließen Daten durch diese Schichten nach unten und beim Empfangen nach oben. Dies ist das reale Modell, auf dem das Internet läuft, und der praktische Rahmen, den Sie zum Analysieren von Netzwerken verwenden werden.

Wie viele Schichten umfasst das TCP/IP-Modell?

Das TCP/IP-Modell ist das praktische Modell, auf dem das Internet läuft, und umfasst vier Schichten: Verbindung (lokale Frames und Hardwareadressen), Internet (IP-Adressierung und Routing), Transport (TCP/UDP und Ports) sowie Anwendung (HTTP, DNS, SMTP, FTP). Zum Senden fließen Daten nach unten und zum Empfangen nach oben. TCP/IP setzte sich durch, weil es praktisch und flexibel ist, während OSI die Referenz zum Lernen bleibt.