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Generelles zur TCP/IP Protokollfamilie

Für unsere gegenwärtige Diskussion ist zunächst festzustellen:
TCP/IP stellt eine angenäherte Realisierung der dritten und vierten Ebene des ISO/OSI -Referenzmodells dar.
Die eigentlichen beiden Protokolle TCP und IP sind nur zwei der für den Aufbau einer vollständigen Kommunikationsarchitektur notwendigen Komponenten. Oftmals steht das Kürzel TCP/IP für die gesamte Architektur und die Gesamtheitheit der noch in dem Paket enthaltenen Protokolle. TCP/IP besteht eigentlich aus einem ganzen Stapel von Protokollen, daher nennt man dies auch TCP/IP Protokoll Familie, TCP/IP Protokoll - Stapel, TCP/IP Protokoll Stack oder TCP/IP Protokoll Suite. Wie wir bereits diskutiert haben, besteht das OSI Referenzmodell aus sieben Schichten, die die Funktionalitäten der Datenkommunikationsprotokolle definieren. Jede einzelne OSI Schicht wird nicht durch ein einzelnes Protokoll repräsentiert - eine Schicht definiert eine Funktion der Datenkommunikation, die durch eine beliebige Anzahl von Protokollen ausgeführt werden kann. Daher kann eine Schicht eine ganze Reihe von Protokollen enthalten. Jedes Protokoll stellt dabei einen bestimmten Dienst zur Verfügung, um die in der Schicht definierte Funktion zu erfüllen. Ein File Transfer Protokoll und ein E-Mail Protokoll beispielsweise stellen beide Benutzerdienste zur Verfügung und sind daher beide Bestandteil der Application Layer im ISO/OSI Sinn. Jedes einzelne Protokoll in einem kompletten Protokollstapel kommuniziert mit seinem Gegenstück auf der Empfängerseite. Diese Art der Kommunikation nennt man auch Peer-to-Peer Verbindung. Ein Peer im aktuellen Kontext ist eine Implementierung des gleichen Protokolls in der äquivalenten Schicht auf dem entfernten System. Peer-to-Peer Verbindungen müssen standardisiert sein, damit eine erfolgreiche Datenkommunikation stattfinden kann. Abstrakt gesehen ist jedes Protokoll eigentlich nur damit beschäftigt, mit seinem Peer zu kommunizieren, was in der Schicht darüber oder darunter passiert, ist für das Protokoll nicht von Interesse. Dennoch muß natürlich vereinbart sein, wie die Daten von einer Layer zur nächsten auf einem Rechner übergeben werden, denn beim Senden von Daten von einer lokalen Anwendung auf ein entferntes System ist jede Schicht mit involviert. Die Daten werden von den oberen Schichten durch den Protokollstack (=Protokollstapel) an die unteren Schichten durchgereicht bis sie von der Physical Layer (i.e. der untersten Schicht) über das physikalische Netzwerk übertragen werden. Bei der Empfangsstation angekommen werden die Daten von den unteren Schichten durch den Stack nach oben durchgeschleust. Die einzelnen Schichten brauchen bei diesem Datentransport nicht zu wissen, was die darüberliegenden oder darunterliegenden Schichten mit den Daten tun, sie müssen die Daten nur in einer vereinbarten Weise weitergeben 5.4. Der Sinn und Zweck dieser Architektur ist:
Isoliert man die Funktionen der Netzwerk Kommunikation in einzelne Schichten, dann minimieren sich die Auswirkungen einer technologischen Änderung auf die gesamte Protokoll Suite.
Daher können neue Applikationen der Protokollfamilie hinzugefügt werden, ohne die gesamte Netzwerkhardware zu ändern, umgekehrt ermöglicht diese Architektur die Installation neuer Netzwerk-Hardware ohne die Anwendungssoftware neu schreiben zu müssen. Obwohl das ISO/OSI Modell sehr zweckmäßig ist, lassen sich die TCP/IP Protokolle nicht exakt in diese Struktur abbilden5.5. Wenn man die TCP/IP Protokollfamilie betrachtet, ist folgende OSI Schichtenzuordnung möglich: In Abbildung 5.1 ist der Zusammenhang der TCP/IP-Protokollfamilie mit dem ISO/OSI-Referenzmodell schematisch dargestellt. Die beiden Protokolle IP und TCP sind in etwa in der Netzwerkschicht (IP) und in der Transportschicht (TCP) des ISO/OSI-Modells angesiedelt. Die Protokollfamilie TCP/IP nimmt keinerlei Referenz auf die untersten beiden Schichten des ISO/OSI - Modells. Das bedeutet, TCP/IP enthält keine speziellen Protokolle für die physikalische Übertragungsschicht oder die Link - Layer. In Abbildung 5.1 sind die gebräuchlichsten aufgelistet.

Abbildung 5.1: Die Protokollschichten der TCP/IP Architektur.
\begin{figure}
\centering
\epsfig {file=../pics/osi_tcp.eps,width=9cm}
\end{figure}

Um die Anwendungsschichten (das sind die Schichten fünf bis sieben des ISO/OSI-Modells) abzudecken, gehören zu TCP/IP Protokollfamilie unter anderem:

Abbildung 5.2: Die Schichten in der TCP/IP Protokoll Architektur


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Yasar Arman
2000-05-15