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TCP/IP
Während des Kalten Krieges (Der Kalte Krieg war nach dem Zweiten Weltkrieg ein geopolitischer Spannungszustand zwischen den Mächten im Ostblock und den Mächten im Westblock), in den 60er und 70er Jahren entwickelten militärische Institutionen und Universitäten das ARPANET (The Advanced Research Projects Agency Network war ein frühes Paketvermittlungsnetzwerk und das erste Netzwerk zur Implementierung der Protokollsuite TCP/IP). Dahinter stand die Advanced Research Projects Agency des US-Verteidigungsministeriums (Das Department of Defense ist eine Exekutivabteilung der Bundesregierung der Vereinigten Staaten, die mit der Koordination und Überwachung aller Agenturen und Funktionen der Regierung beauftragt ist, die direkt mit der nationalen Sicherheit und den Streitkräften der Vereinigten Staaten zu tun haben). Ziel war es, die fragile zentralisierte Netzwerkarchitektur durch ein dezentrales System mit vielen unabhängigen Qür Verbindungen zu ersetzen. Dies sollte einen Totalausfall des Netzes nach einem Atomschlag verhindern.
1984 wurde das Projekt in ein militärisches und ein wissenschaftliches Gebiet unterteilt. Bei zur gleichen Zeit wurde die TCP/IP-Protokollfamilie von der vorgestellt.
Die Hauptvorteile von TCP/IP:
TCP/IP ist nicht verpflichtet zu jeder Hersteller.
TCP/IP kann auf einfachen Computern und auf Supercomputern implementiert werden.
TCP/IP kann in LAN
s und WANs verwendet werden. TCP/IP macht die Anwendung unabhängig vom Übertragungssystem. TCP/IP ist jedoch alles andere als eine effiziente Methode zur Datenübertragung. Bei einer Nutzlast von nur wenigen Bytes pro Datenpaket ergibt sich daraus ein sehr großer Verwaltungsanteil von mindestens 40 Bytes pro Datenpaket. Nur wenn große Datenpakete von einem kByte (Das Kilobyte ist ein Vielfaches des Einheitsbytes für digitale Informationen) oder mehr gesendet werden, kann der Verwaltungsanteil reduziert werden. TCP/IP hat jedoch einige entscheidende Vorteile. Unabhängig von der Anwendung kann es mit TCP/IP Daten über jedes beliebige Übertragungssystem übertragen und austauschen. Es spielt keine Rolle, wo sich die Kommunikationspartner befinden. IP stellt sicher, dass das Datenpaket sein Ziel erreicht und TCP steuert die Datenübertragung und liefert den Datenstrom an die Anwendung. 7/6/5Anwendungen 4TCPUDP 3ICMPIPARP 2/1Hardware TCP/IP ist eine Protokollkombination, die die Transport- und Switching-Schichten aus dem OSI-Schichtenmodell erfolgreich verbindet. Das Internet Protocol (IP) befindet sich auf der dritten Schicht, der Vermittlungsschicht des OSI-Schichtenmodells. Das Transmission Control Protocol (TCP) ist auf der vierten Schicht, der Transportschicht (In der Computervernetzung ist die Transportschicht eine konzeptionelle Aufteilung der Methoden in der geschichteten Architektur der Protokolle im Netzwerkstapel in der Internet Protocol Suite und der Open Systems Interconnection ) des OSI-Schichtenmodells. Das Aufkommen des Internets hat zu einem beispiellosen Erfolg für TCP/IP geführt.
Es ist somit der weltweite Netzwerkstandard im LAN (Local Area Network (Ein Local Area Network ist ein Computernetzwerk, das Computer in einem begrenzten Gebiet wie einem Wohnort, einer Schule, einem Labor, einem Universitätscampus oder einem Bürogebäude miteinander verbindet und seine Netzwerkausrüstung hat und die Verbindungen lokal verwaltet werden)) ) und WAN (Wide Area Network (Ein Wide Area Network ist ein Telekommunikationsnetzwerk oder Computernetzwerk, das sich über eine große geografische Entfernung erstreckt))). TCP – Transmission Control Protocol In der TCP/IP-Protokollfamilie übernimmt TCP als verbindungsorientiertes Protokoll die Aufgabe der Datensicherheit , der Datenflusskontrolle und trifft Maßnahmen bei Datenverlust. TCP funktioniert, indem es den Datenstrom von den Anwendungen trennt, ihn überschreibt und an die IP weiterleitet. Die Datenpakete werden beim Empfänger sortiert und wieder zusammengesetzt. Jedes Datenpaket (Ein Netzwerkpaket ist eine formatierte Dateneinheit, die von einem paketvermittelten Netzwerk getragen wird) das TCP sendet, wird von einem Header eingeleitet, der die folgenden Daten enthält: Senderport Empfängerport Paketfolge (Anzahl) Prüfsumme Bestätigungsnummer Datenpakete, die über IP ihr Ziel erreichen, werden per TCP zusammengesetzt (Das Transmission Control Protocol ist eines der Hauptprotokolle der Internet -Protokollsuite) und über die Portnummer an eine Anwendung übertragen (In der Internet -Protokollsuite ist ein Port ein Endpunkt der Kommunikation in einem Betriebssystem) . Dieser Port wird ständig von einem Prozess, Dienst oder einer Anwendung überwacht. Die Portnummern 1 bis 1024 sind jeweils einer Anwendung oder einem Dienst fest zugeordnet. Alle anderen Portnummern können zugewiesen werden, wenn sie frei sind. Die Portstruktur ermöglicht es mehreren Anwendungen, gleichzeitig Verbindungen zu Kommunikationspartnern über das Netzwerk herzustellen. Portstruktur Gut bekannte Ports1 – 1023Diese Ports sind einer Anwendung oder einem Protokoll fest zugeordnet. Die feste Zuordnung ermöglicht eine einfachere Konfiguration durch den Anwender. So kommt er mit dem TCP-Protokoll in Kontakt. Diese Ports werden von der Internet Assigned Numbers Authority (IANA) verwaltet. Registrierte Ports1024 – 49151Diese Ports sind für Dienste vorgesehen. Dynamisch zugeordnete Ports49152 – 65535Diese Ports werden dynamisch zugewiesen. Jeder Client kann diese Ports nutzen. Wenn ein Prozess einen Port benötigt, fordert er ihn von seinem Host an. IP – Internet Protocol The Internet Protocol (The Internet Protocol is the principal communications protocol in the Internet protocol suite for relaying datagrams across network boundaries), short IP, wird in Verbindung mit der Protokollfamilie TCP/IP aufgerufen und verwendet (The Internet protocol suite is the conceptual model and set of communications protocols used on the Internet and similar computer networks) . Seine Hauptaufgabe ist es, Datenpakete anzusprechen und in einem verbindungslosen paketorientierten (Paketvermittlung ist ein digitales Netzwerkkommunikationsverfahren, das alle übertragenen Daten in entsprechend große Blöcke, sogenannte Pakete, gruppiert, die über ein Medium übertragen werden, das von mehreren gleichzeitigen Kommunikationssitzungen gemeinsam genutzt werden kann) Netzwerk. Alle Stationen und Endgeräte haben zu diesem Zweck eine eigene Adresse im Netzwerk. Es wird nicht nur zur Identifizierung verwendet, sondern auch zur Identifizierung eines Subnetzes, in dem sich eine Station befindet.
Der Header eines IP-Datenpakets enthält die folgenden Einträge: Sie ist in 4 Bytes unterteilt und durch Punkte getrennt. Jedes Byte (Das Byte ist eine Einheit digitaler Informationen, die meist aus acht Bits besteht) kann einen Wert von 0 bis 255 haben. Die IP-Adressen sind in 5 Klassen unterteilt. In jeder Klasse haben die Netzwerk-ID und die Host-ID unterschiedliche Gewichtungen. IPv6-Adressen bestehen aus 128 Bit und werden als eine Kette von 16 Bit hexadezimal dargestellt (In Mathematik und Informatik ist hexadezimal ein Positionszahlensystem mit einer Basis von 16) Zahlen, die durch einen Doppelpunkt (“:”) getrennt sind. Eine Folge von Nullen kann einmalig durch einen Doppelpunkt (“:::”) abgekürzt werden. Da in URLs der Doppelpunkt mit der optionalen Portbeschreibung IPv6 kollidiert (Internet Protocol Version 6 ist die neueste Version des Internet Protokolls, dem Kommunikationsprotokoll, das ein Identifikations- und Ortungssystem für Computer in Netzwerken bereitstellt und den Verkehr über das Internet leitet), werden Adressen in eckige Klammern gesetzt. Es hieß offiziell ST-2 (Internet Stream Protocol Version 2) und wurde durch RSVP (The Resource Reservation Protocol ist ein Transportschicht-Protokoll, das entwickelt wurde, um Ressourcen über ein Netzwerk für einen integrierten Dienst Internet zu reservieren) (Reservation Protocol) für den Bandbreitenbedarf von Routern ersetzt. ST-2 war ursprünglich für die Übertragung von Audio und Video über Multicast vorgesehen (Multicast ist in der Computervernetzung eine Gruppenkommunikation, bei der Informationen gleichzeitig an eine Gruppe von Zielrechnern gerichtet werden). Dies sollte es ermöglichen, dass die Vorteile der Bandbreitenreservierung von ATM die IP-Netze erreichen. Es reichte nicht aus, es für die Serienproduktion vorzubereiten. Daher gab es kein IPv5 (Das Internet Stream Protocol ist eine Familie von experimentellen Protokollen, die zuerst in der Internet Experiment Note IEN-119 definiert und später in RFC 1190 und RFC 1819) im praktischen Einsatz grundlegend überarbeitet wurden.