Was ist ein Transmission-Control-Protocol-TCP/IP-Modell?
Was ist TCP?
Das Transmission Control Protocol (TCP) ist ein Kommunikationsstandard, der es Anwendungsprogrammen und Computergeräten ermöglicht, Nachrichten über ein Netzwerk auszutauschen. Es wurde entwickelt, um Pakete über das Internet zu senden und die erfolgreiche Übermittlung von Daten und Nachrichten über Netzwerke sicherzustellen.
TCP ist einer der grundlegenden Standards, die die Regeln des Internets definieren, und ist in den von der Internet Engineering Task Force (IETF) definierten Standards enthalten. Es ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle innerhalb der digitalen Netzwerkkommunikation und sorgt für eine durchgängige Datenzustellung.
TCP organisiert Daten so, dass sie zwischen einem Server und einem Client übertragen werden können. Es garantiert die Integrität der Daten, die über ein Netzwerk kommuniziert werden. Bevor es Daten überträgt, stellt TCP eine Verbindung zwischen einer Quelle und ihrem Ziel her und stellt sicher, dass sie bis zum Beginn der Kommunikation aktiv bleibt. Es teilt dann große Mengen von Daten in kleinere Pakete auf, während die Datenintegrität während des gesamten Prozesses gewährleistet wird.
Infolgedessen wird TCP dazu verwendet, Daten von hochrangigen Protokollen zu übertragen, wo alle Daten ankommen müssen. Dazu gehören Peer-to-Peer-Sharing-Protokolle wie File Transfer Protocol (FTP), Secure Shell (SSH) und Telnet. Es wird auch zum Senden und Empfangen von E-Mails über das Internet Message Access Protocol (IMAP), das Post Office Protocol (POP) und das Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) sowie für den Webzugriff über das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) verwendet.
Eine Alternative zu TCP ist das User Datagram Protocol (UDP), mit dem Verbindungen mit niedriger Latenz zwischen Anwendungen hergestellt und Übertragungen beschleunigt werden. TCP kann ein teures Netzwerk-Tool sein, da es fehlende oder beschädigte Pakete enthält und die Datenlieferung mit Kontrollen wie Bestätigungen, Verbindungsstart und Durchsatzkontrolle schützt.
UDP bietet keine Fehlerverbindung oder Paketsequenzierung und signalisiert auch kein Ziel, bevor es Daten liefert, was es weniger zuverlässig, aber auch kostengünstiger macht. Als solches ist es eine gute Option für zeitkritische Situationen, wie Domain Name System (DNS) Lookup, Voice over Internet Protocol (VoIP) und Streaming-Medien.
Was ist IP?
Das Internetprotokoll (IP) ist das Verfahren zum Senden von Daten von einem Gerät zum anderen über das Internet. Jedes Gerät hat eine IP-Adresse, die es eindeutig identifiziert und es ermöglicht, mit anderen mit dem Internet verbundenen Geräten zu kommunizieren und Daten auszutauschen.
IP ist verantwortlich für die Definition, wie Anwendungen und Geräte Datenpakete miteinander austauschen. Es ist das wichtigste Kommunikationsprotokoll, das für die Formate und Regeln für den Austausch von Daten und Nachrichten zwischen Computern in einem einzigen Netzwerk oder mehreren internetverbundenen Netzwerken verantwortlich ist. Dies geschieht über die Internet Protocol Suite (TCP/IP), eine Gruppe von Kommunikationsprotokollen, die in vier Abstraktionsebenen unterteilt sind.
IP ist das Hauptprotokoll auf der Internet-Ebene des TCP/IP. Sein Hauptzweck ist es, Datenpakete zwischen der Quelle (Anwendung oder Gerät) und dem Ziel mithilfe von Methoden und Strukturen zu liefern, die Tags wie Adressinformationen innerhalb von Datenpaketen platzieren.
TCP vs. IP: Was ist der Unterschied?
TCP und IP sind separate Protokolle, die zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass Daten an das beabsichtigte Ziel innerhalb eines Netzwerks übermittelt werden. IP bezieht und definiert die Adresse – die IP-Adresse – der Anwendung oder des Geräts, an die die Daten gesendet werden müssen. TCP ist dann verantwortlich für den Transport der Daten und dafür, dass sie an die Zielanwendung oder das Zielgerät geliefert werden, das IP definiert hat.
Mit anderen Worten, die IP-Adresse ähnelt einer Telefonnummer, die einem Smartphone zugeordnet ist. TCP ist die Computer-Netzwerkversion der Technologie, die verwendet wird, um das Smartphone klingeln zu lassen und es seinem Benutzer zu ermöglichen, mit der Person zu sprechen, die ihn angerufen hat. Die beiden Protokolle werden häufig zusammen verwendet und verlassen sich aufeinander, dass Daten ein Ziel haben und es sicher erreichen, weshalb der Prozess regelmäßig als TCP/IP bezeichnet wird.
Wie funktioniert TCP/IP?
Das TCP/IP-Modell wurde vom Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten entwickelt, um die genaue und korrekte Übertragung von Daten zwischen Geräten zu ermöglichen. Es teilt Nachrichten in Pakete auf, um zu vermeiden, dass die gesamte Nachricht erneut gesendet werden muss, falls während ihrer Übertragung ein Problem auftritt. Pakete werden wieder zusammengesetzt, sobald sie ihr Ziel erreichen. Jedes Paket kann eine andere Route zwischen der Quelle und dem Zielcomputer nehmen, je nachdem, ob die ursprünglich verwendete Route überlastet oder nicht verfügbar ist.
TCP/IP teilt Kommunikationsaufgaben in Ebenen auf, die den Standard für den Prozess aufrechterhalten, ohne dass Hardware- und Softwareanbieter dies selbst tun müssen. Die Datenpakete müssen vier Ebenen durchlaufen, bevor sie vom Zielgerät empfangen werden. Dann geht TCP/IP die Ebenen in umgekehrter Reihenfolge durch, um die Nachricht wieder in ihr ursprüngliches Format zu versetzen.
Als verbindungsorientiertes Protokoll stellt TCP eine Verbindung zwischen Anwendungen oder Geräten her und hält diese aufrecht, bis der Datenaustausch beendet ist. Es bestimmt, wie die ursprüngliche Nachricht in Pakete aufgeteilt werden soll, nummeriert und setzt die Pakete wieder zusammen und sendet sie an andere Geräte im Netzwerk, wie Router, Security-Gateways und Switches, und schließlich an ihr Ziel. TCP sendet und empfängt auch Pakete von der Netzwerkebene, übernimmt die Übertragung von fehlenden Paketen, verwaltet die Durchsatzkontrolle und stellt sicher, dass alle Pakete ihr Ziel erreichen.
Ein gutes Beispiel dafür, wie dies in der Praxis funktioniert, ist das Senden einer E-Mail über SMTP von einem E-Mail-Server aus. Die TCP-Ebene im Server teilt die Nachricht in Pakete auf, nummeriert sie und leitet sie an die IP-Ebene weiter, die dann jedes Paket zum Ziel-E-Mail-Server transportiert. Wenn Pakete ankommen, werden sie an die TCP-Ebene zurückgeschickt, um wieder in das ursprüngliche Nachrichtenformat zusammengesetzt und an den E-Mail-Server übergeben zu werden, der die Nachricht an den E-Mail-Posteingang eines Benutzers sendet.
TCP/IP verwendet einen Drei-Wege-Handshake, um eine Verbindung zwischen einem Gerät und einem Server herzustellen. Dies stellt sicher, dass mehrere TCP-Socket-Verbindungen gleichzeitig in beide Richtungen übertragen werden können. Sowohl das Gerät als auch der Server müssen Pakete synchronisieren und bestätigen, bevor die Kommunikation beginnt. Danach können sie TCP-Socket-Verbindungen verhandeln, trennen und übertragen.
Die 4 Ebenen des TCP/IP-Modells
Das TCP/IP-Modell definiert, wie Geräte Daten untereinander übertragen sollen, und ermöglicht die Kommunikation über Netzwerke und große Entfernungen. Das Modell stellt dar, wie Daten über Netzwerke ausgetauscht und organisiert werden. Es ist in vier Ebenen unterteilt, die die Standards für den Datenaustausch festlegen und darstellen, wie Daten bei der Zustellung zwischen Anwendungen, Geräten und Servern gehandhabt und verpackt werden.
Die vier Ebenen des TCP/IP-Modells sind:
- Datalink-Ebene: Die Datalink-Ebene definiert, wie Daten gesendet werden sollen, handhabt den physischen Akt des Sendens und Empfangens von Daten und ist für die Übertragung von Daten zwischen Anwendungen oder Geräten in einem Netzwerk verantwortlich. Dies beinhaltet die Definition, wie Daten von der Hardware und anderen Übertragungsgeräten in einem Netzwerk signalisiert werden sollten, wie z. B. dem Gerätetreiber eines Computers, einem Ethernet-Kabel, einer Netzwerkschnittstellenkarte (NIC) oder einem drahtlosen Netzwerk. Sie wird auch als Link Layer, Network Access Layer, Network Interface Layer oder Physical Layer bezeichnet und ist die Kombination der physischen und Datenlink-Ebene des Open Systems Interconnection (OSI)-Modells, das Kommunikationsfunktionen auf Computer- und Telekommunikationssystemen standardisiert.
- Internet-Ebene: Die Internet-Ebene ist verantwortlich für das Senden von Paketen aus einem Netzwerk und das Steuern ihrer Beförderung über ein Netzwerk, um sicherzustellen, dass sie ihr Ziel erreichen. Sie bietet die Funktionen und Verfahren für die Übertragung von Datensequenzen zwischen Anwendungen und Geräten über Netzwerke hinweg.
- Transport-Ebene: Die Transport-Ebene ist für die Bereitstellung einer soliden und zuverlässigen Datenverbindung zwischen der ursprünglichen Anwendung oder dem ursprünglichen Gerät und dem beabsichtigten Ziel verantwortlich. Dies ist die Ebene, auf der Daten in Pakete aufgeteilt und nummeriert werden, um eine Sequenz zu erstellen. Die Transport-Ebene bestimmt dann, wie viele Daten gesendet werden müssen und wohin sie mit welcher Geschwindigkeit gesendet werden sollen. Sie stellt sicher, dass Datenpakete ohne Fehler und in Sequenz gesendet werden und erhält die Bestätigung, dass das Zielgerät die Datenpakete empfangen hat.
- Anwendungsebene: Die Anwendungsebene bezieht sich auf Programme, die TCP/IP benötigen, um ihnen bei der gegenseitigen Kommunikation zu helfen. Dies ist die Ebene, mit der Benutzer typischerweise interagieren, wie E-Mail-Systeme und Messaging-Plattformen. Sie kombiniert die Sitzungs-, Präsentations- und Anwendungsebenen des OSI-Modells.
Sind Ihre über TCP/IP gesendeten Datenpakete privat?
Datenpakete, die über TCP/IP gesendet werden, sind nicht privat, was bedeutet, dass sie gesehen oder abgefangen werden können. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Verwendung öffentlicher WLAN-Netzwerke zum Senden privater Daten zu vermeiden und sicherzustellen, dass Informationen verschlüsselt sind. Eine Möglichkeit, Daten zu verschlüsseln, die über TCP/IP geteilt werden, bietet ein Virtual Private Network (VPN).
Was ist meine TCP/IP-Adresse?
Eine TCP/IP-Adresse kann erforderlich sein, um ein Netzwerk zu konfigurieren, und ist höchstwahrscheinlich in einem lokalen Netzwerk erforderlich.
Das Finden einer öffentlichen IP-Adresse ist einfach und wird mit verschiedenen Online-Tools ermöglicht. Diese Tools erkennen schnell die IP-Adresse des verwendeten Geräts, zusammen mit der Host-IP-Adresse des Benutzers, dem Internet Service Provider (ISP), dem Remote-Port und der Art des verwendeten Browsers, Geräts und Betriebssystems.
Eine weitere Möglichkeit, die TCP/IP-Adresse herauszufinden, bietet die Administrationsseite eines Routers, die die aktuelle öffentliche IP-Adresse des Benutzers, die IP-Adresse des Routers, die Subnetzmaske und andere Netzwerkinformationen anzeigt.
Wie Fortinet helfen kann
Fortinet ermöglicht es Organisationen, Daten über das TCP/IP-Modell mit seinen FortiGate Internet Protocol Security (IPsec)/secure Sockets Layer (SSL) VPN-Lösungen sicher zu teilen und zu übertragen. Die hochleistungsfähigen, skalierbaren Krypto-VPNs von Fortinet schützen Unternehmen und ihre Benutzer vor fortschrittlichen Cyberangriffen, wie Man-in-the-Middle (MITM)-Angriffen, und der Gefahr des Datenverlusts, während Daten mit hoher Geschwindigkeit transportiert werden. Dies ist entscheidend für Daten, die über TCP/IP übertragen werden, was Datenpakete nicht schützt, während sie transportiert werden.
Die Fortinet VPN-Lösungen sichern die Kommunikation von Unternehmen über das Internet, über mehrere Netzwerke und zwischen Endpunkten. Dies geschieht sowohl über die IPsec- als auch die SSL-Technologie, wobei die Fortinet FortiASIC-Hardwarebeschleunigung verwendet wird, um eine Kommunikation und einen Datenschutz zu gewährleisten, die hochleistungsfähig sind.
Die VPNs von Fortinet maskieren die IP-Adresse eines Benutzers und erstellen eine private Verbindung für sie, um Daten unabhängig von der Sicherheit der verwendeten Internetverbindung zu teilen. Sie stellen sichere Verbindungen her, indem sie die Daten verschlüsseln, die zwischen Anwendungen und Geräten übertragen werden. Dadurch entfällt das Risiko, dass sensible Daten Dritten ausgesetzt werden, während sie über TCP/IP übertragen werden. Darüber hinaus werden Browserverlauf, IP-Adresse, Standort, Webaktivitäten und andere Geräteinformationen des Benutzers verborgen.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
Wofür wird TCP verwendet?
TCP ermöglicht die Übertragung von Daten zwischen Anwendungen und Geräten in einem Netzwerk. Es wurde entwickelt, um eine Nachricht, wie z. B. eine E-Mail, in Datenpakete aufzuschlüsseln, um sicherzustellen, dass die Nachricht ihr Ziel erfolgreich und so schnell wie möglich erreicht.
Was bedeutet TCP?
TCP bedeutet Transmission Control Protocol, ein Kommunikationsstandard für die Übermittlung von Daten und Nachrichten über Netzwerke. TCP ist ein grundlegender Standard, der die Regeln des Internets definiert und ein gängiges Protokoll ist, das zur Übermittlung von Daten in der digitalen Netzwerkkommunikation verwendet wird.
Was ist TCP und welche Arten gibt es?
TCP ist ein Protokoll oder Standard zur Sicherstellung, dass Daten erfolgreich von einer Anwendung bzw. einem Gerät zu einer bzw. einem anderen geliefert werden. TCP ist Teil des Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP), einer Suite von Protokollen, die ursprünglich vom US-Verteidigungsministerium entwickelt wurden, um den Aufbau des Internets zu unterstützen. Das TCP/IP-Modell besteht aus mehreren Arten von Protokollen, einschließlich TCP und IP, Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control Message Protocol (ICMP), Reverse Address Resolution Protocol (RARP) und User Datagram Protocol (UDP).
Von diesen ist TCP das am häufigsten verwendete Protokoll und ist für den Großteil des Datenverkehrs in einem TCP/IP-Netzwerk verantwortlich. UDP ist eine Alternative zu TCP, das keine Fehlerkorrektur bietet, weniger zuverlässig ist und weniger Aufwand erfordert, was es ideal für das Streaming macht.
