[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki22\/2020\/12\/31\/internet-protocol-suite-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki22\/2020\/12\/31\/internet-protocol-suite-wikipedia\/","headline":"Internet Protocol Suite – Wikipedia","name":"Internet Protocol Suite – Wikipedia","description":"before-content-x4 Satz von Kommunikationsprotokollen Dieser Artikel befasst sich mit den Protokollen, aus denen die Internetarchitektur besteht. 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Informationen zum IP-Netzwerkprotokoll finden Sie unter Internetprotokoll.  Das Internet Protocol Suite ist das konzeptionelle Modell und der Satz von Kommunikationsprotokollen, die im Internet und \u00e4hnlichen Computernetzwerken verwendet werden.  Es ist allgemein bekannt als TCP \/ IP denn die grundlegenden Protokolle in der Suite sind das Transmission Control Protocol (TCP) und das Internet Protocol (IP).  W\u00e4hrend seiner Entwicklung wurden Versionen davon als bekannt Verteidigungsministerium (DoD) Modell- weil die Entwicklung der Netzwerkmethode vom US-Verteidigungsministerium \u00fcber DARPA finanziert wurde.  Seine Implementierung ist ein Protokollstapel.Die Internetprotokoll-Suite bietet eine End-to-End-Datenkommunikation, in der festgelegt wird, wie Daten paketiert, adressiert, gesendet, weitergeleitet und empfangen werden sollen.  Diese Funktionalit\u00e4t ist in vier Abstraktionsschichten unterteilt, die alle zugeh\u00f6rigen Protokolle nach dem Umfang der Vernetzung klassifizieren.[1][2]  Vom niedrigsten zum h\u00f6chsten sind die Schichten die Verbindungsschicht, die Kommunikationsmethoden f\u00fcr Daten enth\u00e4lt, die in einem einzelnen Netzwerksegment (Verbindung) verbleiben.  die Internetschicht, die das Internetworking zwischen unabh\u00e4ngigen Netzwerken erm\u00f6glicht;  die Transportschicht, die die Kommunikation von Host zu Host handhabt;  und die Anwendungsschicht, die einen Datenaustausch von Prozess zu Prozess f\u00fcr Anwendungen bereitstellt.Die technischen Standards, die der Internetprotokollsuite und ihren Protokollen zugrunde liegen, werden von der Internet Engineering Task Force (IETF) verwaltet.  Die Internetprotokollsuite ist \u00e4lter als das OSI-Modell, ein umfassenderes Referenzframework f\u00fcr allgemeine Netzwerksysteme.  Table of ContentsGeschichte[edit]Fr\u00fche Forschung[edit]Fr\u00fchzeitige Implementierung[edit]Annahme[edit]Formale Spezifikation und Standards[edit]Wichtige architektonische Prinzipien[edit]Verbindungsschicht[edit]Internetschicht[edit]Transportschicht[edit]Anwendungsschicht[edit]Ebenennamen und Anzahl der Schichten in der Literatur[edit]Vergleich der TCP \/ IP- und OSI-Schichtung[edit]Implementierungen[edit]Siehe auch[edit]Literaturverzeichnis[edit]Verweise[edit]Externe Links[edit]Geschichte[edit]Fr\u00fche Forschung[edit]  Diagramm der ersten Internetverbindung  Die Internetprotokollsuite entstand aus Forschungen und Entwicklungen, die Ende der 1960er Jahre von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) durchgef\u00fchrt wurden.[3]  Nach der Initiierung des wegweisenden ARPANET im Jahr 1969 begann DARPA mit der Arbeit an einer Reihe anderer Daten\u00fcbertragungstechnologien.  Im Jahr 1972 wechselte Robert E. Kahn zum DARPA Information Processing Technology Office, wo er sowohl an Satellitenpaketnetzen als auch an bodengest\u00fctzten Funkpaketnetzen arbeitete und den Wert der F\u00e4higkeit erkannte, \u00fcber beide zu kommunizieren.  Im Fr\u00fchjahr 1973 arbeitete Vinton Cerf, der an der Entwicklung des bestehenden NCP-Protokolls (ARPANET Network Control Program) beteiligt war, gemeinsam mit Kahn an Verbindungsmodellen mit offener Architektur, um die n\u00e4chste Protokollgeneration f\u00fcr ARPANET zu entwerfen.[citation needed]  Sie st\u00fctzten sich auf die Erfahrungen der ARPANET-Forschungsgemeinschaft und der International Networking Working Group, deren Vorsitzender Cerf war.[4]Bis zum Sommer 1973 hatten Kahn und Cerf eine grundlegende Neuformulierung ausgearbeitet, bei der die Unterschiede zwischen lokalen Netzwerkprotokollen durch Verwendung eines gemeinsamen Netzwerkprotokolls verborgen wurden und statt wie bei den vorhandenen ARPANET-Protokollen das Netzwerk f\u00fcr die Zuverl\u00e4ssigkeit verantwortlich ist wurde diese Funktion an die Hosts delegiert.  Cerf schreibt Hubert Zimmermann und Louis Pouzin, Designer des CYCLADES-Netzwerks, wichtige Einfl\u00fcsse auf dieses Design zu.[5][6]  Das neue Protokoll wurde 1974 als \u00dcbertragungssteuerungsprogramm implementiert.[7]  Urspr\u00fcnglich verwaltete das \u00dcbertragungssteuerungsprogramm sowohl die \u00dcbertragung von Datagrammen als auch das Routing. Mit zunehmender Erfahrung mit dem Protokoll empfahlen die Mitarbeiter jedoch, die Funktionalit\u00e4t in Schichten unterschiedlicher Protokolle zu unterteilen.  Zu den Bef\u00fcrwortern geh\u00f6rte Jonathan Postel vom Information Sciences Institute der University of Southern California, der die Request for Comments (RFCs) herausgab, die technische und strategische Dokumentenserie, die die Internetentwicklung sowohl dokumentiert als auch katalysiert hat.[8]  und die Forschungsgruppe von Robert Metcalfe bei Xerox PARC.[9][10]  Postel erkl\u00e4rte: “Wir vermasseln unser Design von Internetprotokollen, indem wir gegen das Prinzip der Schichtung versto\u00dfen.”[11]  Die Kapselung verschiedener Mechanismen sollte eine Umgebung schaffen, in der die oberen Schichten nur auf das zugreifen konnten, was von den unteren Schichten ben\u00f6tigt wurde.  Ein monolithisches Design w\u00e4re unflexibel und w\u00fcrde zu Skalierbarkeitsproblemen f\u00fchren.  In Version 3 von TCP, die 1978 geschrieben wurde, wurde das \u00dcbertragungssteuerungsprogramm in zwei unterschiedliche Protokolle aufgeteilt, das Internetprotokoll als verbindungslose Schicht und das \u00dcbertragungssteuerungsprotokoll als zuverl\u00e4ssiger verbindungsorientierter Dienst.[12]Das Design des Netzwerks beinhaltete die Erkenntnis, dass es nur die Funktionen zum effizienten \u00dcbertragen und Weiterleiten von Verkehr zwischen Endknoten bereitstellen sollte und dass sich alle anderen Informationen am Rand des Netzwerks in den Endknoten befinden sollten.  Dieses Design wird als End-to-End-Prinzip bezeichnet.  Mit diesem Design wurde es m\u00f6glich, andere Netzwerke mit dem ARPANET zu verbinden, die unabh\u00e4ngig von anderen lokalen Merkmalen dasselbe Prinzip verwendeten, wodurch Kahns anf\u00e4ngliches Internetworking-Problem gel\u00f6st wurde.  Ein beliebter Ausdruck ist, dass TCP \/ IP, das sp\u00e4tere Produkt von Cerf und Kahn, \u00fcber “zwei Blechdosen und eine Schnur” laufen kann.[citation needed]  Jahre sp\u00e4ter wurde als Scherz die formale Protokollspezifikation IP over Avian Carriers erstellt und erfolgreich getestet.DARPA beauftragte BBN Technologies, die Stanford University und das University College London mit der Entwicklung von Betriebsversionen des Protokolls auf mehreren Hardwareplattformen.[13]  W\u00e4hrend der Entwicklung des Protokolls stieg die Versionsnummer der Paketroutingschicht von Version 1 auf Version 4, die 1983 im ARPANET installiert wurde Internetprotokoll Version 4 (IPv4) als das Protokoll, das neben seinem aktuellen Nachfolger, Internet Protocol Version 6 (IPv6), noch im Internet verwendet wird.Fr\u00fchzeitige Implementierung[edit]1975 wurde ein TCP \/ IP-Kommunikationstest mit zwei Netzwerken zwischen Stanford und dem University College London durchgef\u00fchrt.  Im November 1977 wurde ein TCP \/ IP-Test mit drei Netzwerken zwischen Standorten in den USA, Gro\u00dfbritannien und Norwegen durchgef\u00fchrt.  Mehrere andere TCP \/ IP-Prototypen wurden zwischen 1978 und 1983 an mehreren Forschungszentren entwickelt.Ein Computer, der als Router bezeichnet wird, verf\u00fcgt \u00fcber eine Schnittstelle zu jedem Netzwerk.  Es leitet Netzwerkpakete zwischen ihnen hin und her.[14]  Urspr\u00fcnglich wurde ein Router aufgerufen TorDer Begriff wurde jedoch ge\u00e4ndert, um Verwechslungen mit anderen Arten von Gateways zu vermeiden.[15]Annahme[edit]Im M\u00e4rz 1982 erkl\u00e4rte das US-Verteidigungsministerium TCP \/ IP zum Standard f\u00fcr alle milit\u00e4rischen Computernetzwerke.[16]  Im selben Jahr verabschiedeten die Forschungsgruppe von NORSAR und Peter Kirstein am University College London das Protokoll.[13][17][18]  Die Migration des ARPANET zu TCP \/ IP wurde am Flaggentag 1. Januar 1983 offiziell abgeschlossen, als die neuen Protokolle dauerhaft aktiviert wurden.[19]1985 veranstaltete das Internet Advisory Board (sp\u00e4ter Internet Architecture Board) einen dreit\u00e4gigen TCP \/ IP-Workshop f\u00fcr die Computerindustrie, an dem 250 Vertreter von Anbietern teilnahmen, um das Protokoll zu f\u00f6rdern und zu einer zunehmenden kommerziellen Nutzung zu f\u00fchren.  1985 konzentrierte sich die erste Interop-Konferenz auf die Netzwerkinteroperabilit\u00e4t durch eine breitere Einf\u00fchrung von TCP \/ IP.  Die Konferenz wurde von Dan Lynch, einem fr\u00fchen Internetaktivisten, gegr\u00fcndet.  Von Anfang an nahmen gro\u00dfe Unternehmen wie IBM und DEC an dem Treffen teil.[20]IBM, AT & T und DEC waren die ersten gro\u00dfen Unternehmen, die TCP \/ IP eingef\u00fchrt haben, obwohl sie \u00fcber konkurrierende propriet\u00e4re Protokolle verf\u00fcgten.  In IBM hat die Gruppe von Barry Appelman ab 1984 die TCP \/ IP-Entwicklung durchgef\u00fchrt.  Sie navigierten durch die Unternehmenspolitik, um einen Stream von TCP \/ IP-Produkten f\u00fcr verschiedene IBM Systeme zu erhalten, einschlie\u00dflich MVS, VM und OS \/ 2.  Zur gleichen Zeit begannen mehrere kleinere Unternehmen wie FTP Software und die Wollongong Group, TCP \/ IP-Stacks f\u00fcr DOS und Microsoft Windows anzubieten.[21]  Der erste VM \/ CMS-TCP \/ IP-Stack stammte von der University of Wisconsin.[22]Einige der fr\u00fchen TCP \/ IP-Stacks wurden von einigen Programmierern im Alleingang geschrieben.  Jay Elinsky und Oleg Vishnepolsky [ru]  von IBM Research schrieb TCP \/ IP-Stacks f\u00fcr VM \/ CMS bzw. OS \/ 2.[citation needed]  1984 schrieb Donald Gillies am MIT eine ntcp TCP mit mehreren Verbindungen, das auf der IP \/ PacketDriver-Schicht ausgef\u00fchrt wurde, die von John Romkey 1983\u20134 am MIT verwaltet wurde.  Romkey nutzte dieses TCP 1986, als FTP Software gegr\u00fcndet wurde.[23][24]  Ab 1985 erstellte Phil Karn eine Mehrfachverbindungs-TCP-Anwendung f\u00fcr Amateurfunk-Systeme (KA9Q TCP).[25]Die Verbreitung von TCP \/ IP wurde im Juni 1989 weiter vorangetrieben, als die University of California in Berkeley sich bereit erkl\u00e4rte, den f\u00fcr BSD UNIX entwickelten TCP \/ IP-Code \u00f6ffentlich zug\u00e4nglich zu machen.  Verschiedene Unternehmensanbieter, einschlie\u00dflich IBM, haben diesen Code in kommerzielle TCP \/ IP-Softwareversionen aufgenommen.  Microsoft hat einen nativen TCP \/ IP-Stack in Windows 95 ver\u00f6ffentlicht. Dieses Ereignis hat dazu beigetragen, die Dominanz von TCP \/ IP gegen\u00fcber anderen Protokollen in Microsoft-basierten Netzwerken, einschlie\u00dflich IBMs Systems Network Architecture (SNA), und auf anderen Plattformen wie DECnet von Digital Equipment Corporation, zu festigen. Open Systems Interconnection (OSI) und Xerox Network Systems (XNS).In den sp\u00e4ten 1980er und fr\u00fchen 1990er Jahren waren Ingenieure, Organisationen und Nationen jedoch \u00fcber die Frage polarisiert, welcher Standard, das OSI-Modell oder die Internetprotokollsuite zu den besten und robustesten Computernetzwerken f\u00fchren w\u00fcrden.[26][27][28]Formale Spezifikation und Standards[edit]Die technischen Standards, die der Internetprotokollsuite und ihren Bestandsprotokollen zugrunde liegen, wurden an die Internet Engineering Task Force (IETF) delegiert.Die charakteristische Architektur der Internet Protocol Suite ist ihre breite Unterteilung in Betriebsbereiche f\u00fcr die Protokolle, die ihre Kernfunktionalit\u00e4t bilden.  Die definierende Spezifikation der Suite ist RFC 1122, die im Gro\u00dfen und Ganzen vier Abstraktionsschichten umrei\u00dft.[1]  Diese haben sich bew\u00e4hrt, da die IETF diese Struktur nie ver\u00e4ndert hat.  Als solches Netzwerkmodell ist die Internet Protocol Suite \u00e4lter als das OSI-Modell, ein umfassenderes Referenz-Framework f\u00fcr allgemeine Netzwerksysteme.Wichtige architektonische Prinzipien[edit]  Konzeptioneller Datenfluss in einer einfachen Netzwerktopologie aus zwei Hosts (EIN und B.) durch eine Verbindung zwischen ihren jeweiligen Routern verbunden.  Die Anwendung auf jedem Host f\u00fchrt Lese- und Schreibvorg\u00e4nge so aus, als ob die Prozesse durch eine Art Datenleitung direkt miteinander verbunden w\u00e4ren.  Nach dem Einrichten dieser Pipe sind die meisten Details der Kommunikation vor jedem Prozess verborgen, da die zugrunde liegenden Kommunikationsprinzipien in den unteren Protokollschichten implementiert sind.  In Analogie erscheint die Kommunikation auf der Transportschicht als Host-zu-Host ohne Kenntnis der Anwendungsdatenstrukturen und der Verbindungsrouter, w\u00e4hrend auf der Internetworking-Schicht einzelne Netzwerkgrenzen an jedem Router durchlaufen werden.  Kapselung von Anwendungsdaten, die durch die in beschriebenen Ebenen absteigen RFC 1122Das End-to-End-Prinzip hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt.  Sein urspr\u00fcnglicher Ausdruck brachte die Aufrechterhaltung des Zustands und der allgemeinen Intelligenz an die R\u00e4nder und nahm an, dass das Internet, das die R\u00e4nder verband, keinen Zustand behielt und sich auf Geschwindigkeit und Einfachheit konzentrierte.  Die realen Anforderungen an Firewalls, Netzwerkadress\u00fcbersetzer, Webinhalts-Caches und dergleichen haben \u00c4nderungen in diesem Prinzip erzwungen.[29]Das Robustheitsprinzip besagt: “Im Allgemeinen muss eine Implementierung in ihrem Sendeverhalten konservativ und in ihrem Empfangsverhalten liberal sein. Das hei\u00dft, sie muss vorsichtig sein, wohlgeformte Datagramme zu senden, muss jedoch jedes Datagramm akzeptieren, das sie interpretieren kann ( z. B. keine Einw\u00e4nde gegen technische Fehler, bei denen die Bedeutung noch klar ist). “[30]  “Der zweite Teil des Prinzips ist fast genauso wichtig: Software auf anderen Hosts kann M\u00e4ngel enthalten, die es unklug machen, legale, aber unklare Protokollfunktionen auszunutzen.”[31]Die Kapselung wird verwendet, um die Abstraktion von Protokollen und Diensten bereitzustellen.  Die Kapselung ist normalerweise auf die Aufteilung der Protokollsuite in Schichten allgemeiner Funktionalit\u00e4t ausgerichtet.  Im Allgemeinen verwendet eine Anwendung (die h\u00f6chste Ebene des Modells) eine Reihe von Protokollen, um ihre Daten \u00fcber die Ebenen zu senden.  Die Daten werden auf jeder Ebene weiter eingekapselt.Ein fr\u00fches Architekturdokument, RFC 1122betont architektonische Prinzipien \u00fcber Schichtung.[32]RFC 1122betitelt Host-Anforderungen, ist in Abs\u00e4tzen strukturiert, die sich auf Ebenen beziehen, aber das Dokument bezieht sich auf viele andere Architekturprinzipien und betont nicht die \u00dcberlagerung.  Es definiert lose ein Vier-Ebenen-Modell, wobei die Ebenen Namen und keine Zahlen wie folgt haben:Die Anwendungsschicht ist der Bereich, in dem Anwendungen oder Prozesse Benutzerdaten erstellen und diese Daten an andere Anwendungen auf einem anderen oder demselben Host \u00fcbertragen.  Die Anwendungen nutzen die Dienste, die von den zugrunde liegenden unteren Schichten bereitgestellt werden, insbesondere die Transportschicht, die zuverl\u00e4ssig oder unzuverl\u00e4ssig ist Rohre zu anderen Prozessen.  Die Kommunikationspartner zeichnen sich durch die Anwendungsarchitektur aus, z. B. das Client-Server-Modell und das Peer-to-Peer-Netzwerk.  Dies ist die Schicht, in der alle Anwendungsprotokolle wie SMTP, FTP, SSH, HTTP ausgef\u00fchrt werden.  Prozesse werden \u00fcber Ports angesprochen, die im Wesentlichen Dienste darstellen.Die Transportschicht f\u00fchrt Host-zu-Host-Kommunikation entweder im lokalen Netzwerk oder in Remote-Netzwerken durch, die durch Router getrennt sind.[33]  Es bietet einen Kanal f\u00fcr die Kommunikationsanforderungen von Anwendungen.  UDP ist das grundlegende Transportschichtprotokoll, das einen unzuverl\u00e4ssigen verbindungslosen Datagrammdienst bereitstellt.  Das Transmission Control Protocol bietet Flusskontrolle, Verbindungsaufbau und zuverl\u00e4ssige Daten\u00fcbertragung.Die Internetschicht tauscht Datagramme \u00fcber Netzwerkgrenzen hinweg aus.  Es bietet eine einheitliche Netzwerkschnittstelle, die die tats\u00e4chliche Topologie (Layout) der zugrunde liegenden Netzwerkverbindungen verbirgt.  Es ist daher auch die Schicht, die das Internetworking etabliert.  In der Tat definiert und etabliert es das Internet.  Diese Schicht definiert die Adressierungs- und Routingstrukturen, die f\u00fcr die TCP \/ IP-Protokollsuite verwendet werden.  Das prim\u00e4re Protokoll in diesem Bereich ist das Internetprotokoll, das IP-Adressen definiert.  Seine Funktion beim Routing besteht darin, Datagramme zum n\u00e4chsten Host zu transportieren, der als IP-Router fungiert und die Konnektivit\u00e4t zu einem Netzwerk hat, das n\u00e4her am endg\u00fcltigen Datenziel liegt.Die Verbindungsschicht definiert die Netzwerkmethoden im Rahmen der lokalen Netzwerkverbindung, \u00fcber die Hosts kommunizieren, ohne dass Router eingreifen.  Diese Schicht enth\u00e4lt die Protokolle, die zur Beschreibung der lokalen Netzwerktopologie und der Schnittstellen verwendet werden, die zur Beeinflussung der \u00dcbertragung von Datagrammen der Internetschicht an Hosts des n\u00e4chsten Nachbarn erforderlich sind.Verbindungsschicht[edit]Die Protokolle der Verbindungsschicht arbeiten im Rahmen der lokalen Netzwerkverbindung, an die ein Host angeschlossen ist.  Dieses Regime hei\u00dft das Verkn\u00fcpfung im TCP \/ IP-Sprachgebrauch und ist die unterste Komponentenschicht der Suite.  Der Link enth\u00e4lt alle Hosts, auf die zugegriffen werden kann, ohne einen Router zu durchlaufen.  Die Gr\u00f6\u00dfe der Verbindung wird daher durch das Netzwerkhardware-Design bestimmt.  Im Prinzip ist TCP \/ IP hardwareunabh\u00e4ngig und kann auf praktisch jeder Link-Layer-Technologie implementiert werden.  Dies umfasst nicht nur Hardware-Implementierungen, sondern auch virtuelle Verbindungsebenen wie virtuelle private Netzwerke und Netzwerktunnel.Die Verbindungsschicht wird verwendet, um Pakete zwischen den Schnittstellen der Internetschicht von zwei verschiedenen Hosts auf derselben Verbindung zu verschieben.  Die Prozesse zum Senden und Empfangen von Paketen auf der Verbindung k\u00f6nnen im Ger\u00e4tetreiber f\u00fcr die Netzwerkkarte sowie in der Firmware oder durch spezielle Chips\u00e4tze gesteuert werden.  Diese f\u00fchren Funktionen wie das Framing aus, um die Pakete der Internetschicht f\u00fcr die \u00dcbertragung vorzubereiten und schlie\u00dflich die Rahmen an die physikalische Schicht und \u00fcber ein \u00dcbertragungsmedium zu \u00fcbertragen.  Das TCP \/ IP-Modell enth\u00e4lt Spezifikationen f\u00fcr die \u00dcbersetzung der im Internetprotokoll verwendeten Netzwerkadressierungsmethoden in Adressen der Verbindungsschicht, z. B. MAC-Adressen (Media Access Control).  Alle anderen Aspekte unterhalb dieser Ebene werden jedoch implizit als vorhanden angenommen und im TCP \/ IP-Modell nicht explizit definiert.Die Verbindungsschicht im TCP \/ IP-Modell hat entsprechende Funktionen in Schicht 2 des OSI-Modells.Internetschicht[edit]F\u00fcr das Internetworking m\u00fcssen Daten vom Quellnetzwerk an das Zielnetzwerk gesendet werden.  Dieser Prozess wird als Routing bezeichnet und durch Hostadressierung und -identifizierung mithilfe des hierarchischen IP-Adressierungssystems unterst\u00fctzt.  Die Internetschicht bietet eine unzuverl\u00e4ssige Datagramm\u00fcbertragungsfunktion zwischen Hosts in potenziell unterschiedlichen IP-Netzwerken, indem Datagramme an einen geeigneten Next-Hop-Router zur weiteren Weiterleitung an sein Ziel weitergeleitet werden.  Die Internetschicht hat die Verantwortung, Pakete \u00fcber potenziell mehrere Netzwerke zu senden.  Mit dieser Funktionalit\u00e4t erm\u00f6glicht die Internetschicht das Internetworking, das Zusammenspiel verschiedener IP-Netzwerke und baut im Wesentlichen das Internet auf.Die Internetschicht unterscheidet nicht zwischen den verschiedenen Transportschichtprotokollen.  IP \u00fcbertr\u00e4gt Daten f\u00fcr eine Vielzahl verschiedener Protokolle der oberen Schicht.  Diese Protokolle sind jeweils durch eine eindeutige Protokollnummer gekennzeichnet: Beispielsweise sind das Internet Control Message Protocol (ICMP) und das Internet Group Management Protocol (IGMP) die Protokolle 1 bzw. 2.Das Internetprotokoll ist die Hauptkomponente der Internetschicht und definiert zwei Adressierungssysteme, um Netzwerkhosts zu identifizieren und im Netzwerk zu lokalisieren.  Das urspr\u00fcngliche Adressensystem des ARPANET und seines Nachfolgers, des Internets, ist Internet Protocol Version 4 (IPv4).  Es verwendet eine 32-Bit-IP-Adresse und kann daher ungef\u00e4hr vier Milliarden Hosts identifizieren.  Diese Einschr\u00e4nkung wurde 1998 durch die Standardisierung von Internet Protocol Version 6 (IPv6) beseitigt, die 128-Bit-Adressen verwendet.  IPv6-Produktionsimplementierungen wurden ungef\u00e4hr 2006 eingef\u00fchrt.Transportschicht[edit]Die Transportschicht erstellt grundlegende Datenkan\u00e4le, die Anwendungen f\u00fcr den aufgabenspezifischen Datenaustausch verwenden.  Die Schicht stellt eine Host-zu-Host-Konnektivit\u00e4t in Form von End-to-End-Nachrichten\u00fcbertragungsdiensten her, die unabh\u00e4ngig vom zugrunde liegenden Netzwerk und unabh\u00e4ngig von der Struktur der Benutzerdaten und der Logistik des Informationsaustauschs sind.  Die Konnektivit\u00e4t auf der Transportschicht kann entweder als verbindungsorientiert, in TCP implementiert oder verbindungslos, in UDP implementiert kategorisiert werden.  Die Protokolle in dieser Schicht k\u00f6nnen eine Fehlerkontrolle, Segmentierung, Flusskontrolle, \u00dcberlastungskontrolle und Anwendungsadressierung (Portnummern) bereitstellen.Um prozessspezifische \u00dcbertragungskan\u00e4le f\u00fcr Anwendungen bereitzustellen, legt die Schicht das Konzept des Netzwerkports fest.  Dies ist ein nummeriertes logisches Konstrukt, das speziell f\u00fcr jeden Kommunikationskanal zugewiesen wird, den eine Anwendung ben\u00f6tigt.  F\u00fcr viele Arten von Diensten sind diese Portnummern wurden so standardisiert, dass Client-Computer bestimmte Dienste eines Server-Computers ohne Beteiligung der Diensterkennung oder Verzeichnisdienste adressieren k\u00f6nnen.Da IP nur eine bestm\u00f6gliche Bereitstellung bietet, bieten einige Transportschichtprotokolle Zuverl\u00e4ssigkeit.TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, das zahlreiche Zuverl\u00e4ssigkeitsprobleme bei der Bereitstellung eines zuverl\u00e4ssigen Bytestreams behebt:Daten kommen in der richtigen Reihenfolge anDaten haben minimale Fehler (dh Korrektheit)doppelte Daten werden verworfenverlorene oder verworfene Pakete werden erneut gesendetBeinhaltet die Kontrolle von VerkehrsstausDas neuere Stream Control Transmission Protocol (SCTP) ist ebenfalls ein zuverl\u00e4ssiger, verbindungsorientierter Transportmechanismus.  Es ist nachrichtenstromorientiert, nicht bytestromorientiert wie TCP und bietet mehrere Streams, die \u00fcber eine einzige Verbindung gemultiplext werden.  Es bietet auch Multihoming-Unterst\u00fctzung, bei der ein Verbindungsende durch mehrere IP-Adressen (die mehrere physische Schnittstellen darstellen) dargestellt werden kann, sodass bei einem Ausfall die Verbindung nicht unterbrochen wird.  Es wurde urspr\u00fcnglich f\u00fcr Telefonieanwendungen entwickelt (um SS7 \u00fcber IP zu transportieren).Zuverl\u00e4ssigkeit kann auch erreicht werden, indem IP \u00fcber ein zuverl\u00e4ssiges Datenverbindungsprotokoll wie die High-Level Data Link Control (HDLC) ausgef\u00fchrt wird.Das User Datagram Protocol (UDP) ist ein verbindungsloses Datagrammprotokoll.  Wie IP ist es ein unzuverl\u00e4ssiges Protokoll nach bestem Wissen und Gewissen.  Die Zuverl\u00e4ssigkeit wird durch Fehlererkennung unter Verwendung eines Pr\u00fcfsummenalgorithmus erreicht.  UDP wird normalerweise f\u00fcr Anwendungen wie Streaming-Medien (Audio, Video, Voice over IP usw.) verwendet, bei denen eine p\u00fcnktliche Ankunft wichtiger ist als Zuverl\u00e4ssigkeit, oder f\u00fcr einfache Abfrage- \/ Antwortanwendungen wie DNS-Lookups, bei denen der Aufwand f\u00fcr die Einrichtung von a zuverl\u00e4ssige Verbindung ist unverh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig gro\u00df.  Das Echtzeit-Transportprotokoll (RTP) ist ein Datagrammprotokoll, das \u00fcber UDP verwendet wird und f\u00fcr Echtzeitdaten wie Streaming Media ausgelegt ist.Die Anwendungen an einer bestimmten Netzwerkadresse unterscheiden sich durch ihren TCP- oder UDP-Port.  Konventionell sicher bekannte H\u00e4fen sind bestimmten Anwendungen zugeordnet.Die Transport- oder Host-zu-Host-Schicht des TCP \/ IP-Modells entspricht in etwa der vierten Schicht im OSI-Modell, die auch als Transportschicht bezeichnet wird.Anwendungsschicht[edit]Die Anwendungsschicht enth\u00e4lt die Protokolle, die von den meisten Anwendungen zum Bereitstellen von Benutzerdiensten oder zum Austauschen von Anwendungsdaten \u00fcber die Netzwerkverbindungen verwendet werden, die von den Protokollen niedrigerer Ebene hergestellt werden.  Dies kann einige grundlegende Netzwerkunterst\u00fctzungsdienste wie Protokolle f\u00fcr das Routing und die Hostkonfiguration umfassen.  Beispiele f\u00fcr Protokolle auf Anwendungsebene sind das Hypertext Transfer Protocol (HTTP), das File Transfer Protocol (FTP), das Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) und das Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).[34]  Daten, die gem\u00e4\u00df Protokollen der Anwendungsschicht codiert sind, werden in Protokolleinheiten der Transportschicht (wie TCP- oder UDP-Nachrichten) eingekapselt, die wiederum Protokolle der unteren Schicht verwenden, um die tats\u00e4chliche Daten\u00fcbertragung zu bewirken.Das TCP \/ IP-Modell ber\u00fccksichtigt nicht die Besonderheiten der Formatierung und Darstellung von Daten und definiert keine zus\u00e4tzlichen Schichten zwischen der Anwendungs- und der Transportschicht wie im OSI-Modell (Pr\u00e4sentations- und Sitzungsschicht).  Solche Funktionen sind der Bereich von Bibliotheken und Anwendungsprogrammierschnittstellen.Protokolle der Anwendungsschicht behandeln die Protokolle der Transportschicht (und niedriger) im Allgemeinen als Black Boxes, die eine stabile Netzwerkverbindung f\u00fcr die Kommunikation bereitstellen, obwohl die Anwendungen normalerweise die Schl\u00fcsselqualit\u00e4ten der Verbindung der Transportschicht wie die IP-Adressen des Endpunkts und den Port kennen Zahlen.  Protokolle der Anwendungsschicht sind h\u00e4ufig bestimmten Client-Server-Anwendungen zugeordnet, und allgemeine Dienste haben sehr bekannt Portnummern, die von der Internet Assigned Numbers Authority (IANA) reserviert wurden.  Beispielsweise verwendet das HyperText-\u00dcbertragungsprotokoll den Serverport 80 und Telnet den Serverport 23. Clients, die eine Verbindung zu einem Dienst herstellen, verwenden normalerweise kurzlebige Ports, dh Portnummern, die nur f\u00fcr die Dauer der Transaktion zuf\u00e4llig oder aus einem bestimmten Bereich zugewiesen werden, der im Internet konfiguriert ist Anwendung.Die Transportschicht und die Schichten der unteren Ebene sind nicht mit den Besonderheiten der Protokolle der Anwendungsschicht befasst.  Router und Switches untersuchen normalerweise nicht den gekapselten Verkehr, sondern stellen lediglich eine Leitung daf\u00fcr bereit.  Einige Firewall- und Bandbreitendrosselungsanwendungen m\u00fcssen jedoch Anwendungsdaten interpretieren.  Ein Beispiel ist das Resource Reservation Protocol (RSVP).  Manchmal ist es auch erforderlich, dass beim Durchlaufen des NAT (Network Address Translator) die Nutzdaten der Anwendung ber\u00fccksichtigt werden.Die Anwendungsschicht im TCP \/ IP-Modell wird h\u00e4ufig als \u00e4quivalent zu einer Kombination aus der f\u00fcnften (Sitzung), sechsten (Pr\u00e4sentation) und der siebten (Anwendung) Schicht des OSI-Modells verglichen.Dar\u00fcber hinaus unterscheidet das TCP \/ IP-Modell zwischen Benutzerprotokolle und Unterst\u00fctzungsprotokolle.[35]  Support-Protokolle stellen Dienste f\u00fcr ein System der Netzwerkinfrastruktur bereit.  Benutzerprotokolle werden f\u00fcr tats\u00e4chliche Benutzeranwendungen verwendet.  Beispielsweise ist FTP ein Benutzerprotokoll und DNS ein Unterst\u00fctzungsprotokoll.Ebenennamen und Anzahl der Schichten in der Literatur[edit]Die folgende Tabelle zeigt verschiedene Netzwerkmodelle.  Die Anzahl der Schichten variiert zwischen drei und sieben.RFC 1122Internet STD 3 (1989)Cisco Academy[36]Kurose,[37]  Forouzan[38]Comer,[39]  Kozierok[40]Hengste[41]Tanenbaum[42]Arpanet-Referenzmodell (RFC 871)OSI-ModellVier SchichtenVier SchichtenF\u00fcnf SchichtenVier + eine SchichtF\u00fcnf SchichtenF\u00fcnf SchichtenDrei SchichtenSieben Schichten“Internetmodell”“Internetmodell”“F\u00fcnf-Schichten-Internetmodell” oder “TCP \/ IP-Protokollsuite”“TCP \/ IP 5-Schicht-Referenzmodell”“TCP \/ IP-Modell”“TCP \/ IP 5-Schicht-Referenzmodell”“Arpanet Referenzmodell”OSI-ModellAnwendungAnwendungAnwendungAnwendungAnwendungAnwendungBewerbungsprozessAnwendungPr\u00e4sentationSessionTransportTransportTransportTransportHost-to-Host oder TransportTransportHost zu HostTransportInternetInternetworkNetzwerkInternetInternetInternetNetzwerkVerkn\u00fcpfungNetzwerkschnittstelleDatenverbindungDatenverbindung (Netzwerkschnittstelle)NetzwerkzugangDatenverbindungNetzwerkschnittstelleDatenverbindungK\u00f6rperlich(Hardware)K\u00f6rperlichK\u00f6rperlichK\u00f6rperlichEinige der Netzwerkmodelle stammen aus Lehrb\u00fcchern, bei denen es sich um sekund\u00e4re Quellen handelt, die im Widerspruch zur Absicht von stehen k\u00f6nnen RFC 1122 und andere IETF-Prim\u00e4rquellen.[43]Vergleich der TCP \/ IP- und OSI-Schichtung[edit]Die drei obersten Schichten im OSI-Modell, dh die Anwendungsschicht, die Pr\u00e4sentationsschicht und die Sitzungsschicht, werden im TCP \/ IP-Modell, das nur eine Anwendungsschicht \u00fcber der Transportschicht aufweist, nicht getrennt voneinander unterschieden.  W\u00e4hrend einige reine OSI-Protokollanwendungen wie X.400 diese ebenfalls kombinierten, besteht keine Anforderung, dass ein TCP \/ IP-Protokollstapel eine monolithische Architektur \u00fcber der Transportschicht auferlegen muss.  Das NFS-Anwendungsprotokoll wird beispielsweise \u00fcber das Pr\u00e4sentationsprotokoll eXternal Data Representation (XDR) ausgef\u00fchrt, das wiederum \u00fcber ein Protokoll namens Remote Procedure Call (RPC) ausgef\u00fchrt wird.  RPC bietet eine zuverl\u00e4ssige Datensatz\u00fcbertragung, sodass der UDP-Transport mit dem besten Aufwand sicher verwendet werden kann.Verschiedene Autoren haben das TCP \/ IP-Modell unterschiedlich interpretiert und sind sich nicht einig, ob die Verbindungsschicht oder das gesamte TCP \/ IP-Modell Probleme der OSI-Schicht 1 (physische Schicht) abdeckt oder ob eine Hardwareschicht unterhalb der Verbindungsschicht angenommen wird.Mehrere Autoren haben versucht, die Schichten 1 und 2 des OSI-Modells in das TCP \/ IP-Modell zu integrieren, da diese in modernen Standards h\u00e4ufig verwendet werden (z. B. von IEEE und ITU).  Dies f\u00fchrt h\u00e4ufig zu einem Modell mit f\u00fcnf Schichten, wobei die Verbindungsschicht oder die Netzwerkzugriffsschicht in die Schichten 1 und 2 des OSI-Modells aufgeteilt wird.Die Bem\u00fchungen zur Entwicklung des IETF-Protokolls befassen sich nicht mit strikten Schichten.  Einige seiner Protokolle passen m\u00f6glicherweise nicht sauber in das OSI-Modell, obwohl RFCs manchmal darauf verweisen und h\u00e4ufig die alten OSI-Schichtnummern verwenden.  Die IETF hat wiederholt erkl\u00e4rt[citation needed]  Die Entwicklung von Internetprotokollen und -architekturen soll nicht OSI-konform sein. RFC 3439In Bezug auf die Internetarchitektur enth\u00e4lt es einen Abschnitt mit dem Titel: “Schichtung als sch\u00e4dlich”.Beispielsweise wird davon ausgegangen, dass die Sitzungs- und Pr\u00e4sentationsebenen der OSI-Suite in der Anwendungsschicht der TCP \/ IP-Suite enthalten sind.  Die Funktionalit\u00e4t der Sitzungsschicht ist in Protokollen wie HTTP und SMTP zu finden und wird in Protokollen wie Telnet und dem Session Initiation Protocol (SIP) deutlicher.  Die Funktionalit\u00e4t der Sitzungsschicht wird auch durch die Portnummerierung der TCP- und UDP-Protokolle realisiert, die die Transportschicht in der TCP \/ IP-Suite abdecken.  Funktionen der Pr\u00e4sentationsschicht werden in den TCP \/ IP-Anwendungen mit dem MIME-Standard im Datenaustausch realisiert.Konflikte treten auch im urspr\u00fcnglichen OSI-Modell ISO 7498 auf, wenn die Anh\u00e4nge zu diesem Modell nicht ber\u00fccksichtigt werden, z. B. das ISO 7498\/4 Management Framework oder die ISO 8648 Internal Organization of the Network Layer (IONL).  Wenn die IONL- und Management Framework-Dokumente ber\u00fccksichtigt werden, werden ICMP und IGMP als Schichtverwaltungsprotokolle f\u00fcr die Netzwerkschicht definiert.  In gleicher Weise bietet die IONL eine Struktur f\u00fcr “subnetzwerkabh\u00e4ngige Konvergenzfunktionen” wie ARP und RARP.IETF-Protokolle k\u00f6nnen rekursiv gekapselt werden, wie durch Tunnelprotokolle wie Generic Routing Encapsulation (GRE) gezeigt wird.  GRE verwendet denselben Mechanismus wie OSI f\u00fcr das Tunneln auf Netzwerkebene.Implementierungen[edit]Die Internetprotokollsuite setzt keine bestimmte Hardware- oder Softwareumgebung voraus.  Es ist lediglich erforderlich, dass Hardware- und Softwareschicht vorhanden sind, die Pakete in einem Computernetzwerk senden und empfangen kann.  Infolgedessen wurde die Suite auf praktisch jeder Computerplattform implementiert.  Eine minimale Implementierung von TCP \/ IP umfasst Folgendes: Internetprotokoll (IP), Adressaufl\u00f6sungsprotokoll (ARP), Internetsteuerungsnachrichtenprotokoll (ICMP), \u00dcbertragungssteuerungsprotokoll (TCP), Benutzerdatagrammprotokoll (UDP) und Internetgruppenverwaltung Protokoll (IGMP).  Zus\u00e4tzlich zu IP, ICMP, TCP, UDP erfordert Internet Protocol Version 6 NDP (Neighbor Discovery Protocol), ICMPv6 und IGMPv6 und wird h\u00e4ufig von einer integrierten IPSec-Sicherheitsschicht begleitet.Anwendungsprogrammierer befassen sich normalerweise nur mit Schnittstellen in der Anwendungsschicht und h\u00e4ufig auch in der Transportschicht, w\u00e4hrend die folgenden Schichten Dienste sind, die vom TCP \/ IP-Stapel im Betriebssystem bereitgestellt werden.  Die meisten IP-Implementierungen sind f\u00fcr Programmierer \u00fcber Sockets und APIs zug\u00e4nglich.Zu den einzigartigen Implementierungen geh\u00f6ren Lightweight TCP \/ IP, ein Open Source-Stack f\u00fcr eingebettete Systeme, und KA9Q NOS, ein Stack und zugeh\u00f6rige Protokolle f\u00fcr Amateur-Paketfunksysteme und PCs, die \u00fcber serielle Leitungen verbunden sind.Die Mikrocontroller-Firmware im Netzwerkadapter behandelt normalerweise Verbindungsprobleme, die von der Treibersoftware im Betriebssystem unterst\u00fctzt werden.  Nicht programmierbare analoge und digitale Elektronik sind normalerweise f\u00fcr die physikalischen Komponenten unterhalb der Verbindungsschicht verantwortlich, wobei typischerweise ein anwendungsspezifischer ASIC-Chipsatz (Integrated Circuit) f\u00fcr jede Netzwerkschnittstelle oder einen anderen physikalischen Standard verwendet wird.  Hochleistungs-Router basieren gr\u00f6\u00dftenteils auf schneller, nicht programmierbarer digitaler Elektronik, die eine Verbindung auf Verbindungsebene durchf\u00fchrt.Siehe auch[edit]Literaturverzeichnis[edit]Douglas E. Comer. Internetworking mit TCP \/ IP – Prinzipien, Protokolle und Architektur. ISBN 86-7991-142-9Joseph G. Davies und Thomas F. Lee. Microsoft Windows Server 2003 TCP \/ IP-Protokolle und -Dienste. ISBN 0-7356-1291-9Forouzan, Behrouz A. (2003). TCP \/ IP Protocol Suite (2. Aufl.).  McGraw-Hill.  ISBN 978-0-07-246060-5.Craig Hunt TCP \/ IP-Netzwerkadministration.  O’Reilly (1998) ISBN 1-56592-322-7Maufer, Thomas A. (1999). IP-Grundlagen.  Prentice Hall.  ISBN 978-0-13-975483-8.Ian McLean. Windows (R) 2000 TCP \/ IP-Blackbook. ISBN 1-57610-687-XAjit Mungale Pro .NET 1.1 Netzwerkprogrammierung. ISBN 1-59059-345-6W. Richard Stevens. TCP \/ IP Illustrated, Band 1: Die Protokolle. ISBN 0-201-63346-9W. Richard Stevens und Gary R. Wright. 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Dezember 2013.  Abgerufen 11. September, 2017. In den fr\u00fchen 1970er Jahren schuf Herr Pouzin ein innovatives Datennetzwerk, das Standorte in Frankreich, Italien und Gro\u00dfbritannien miteinander verband.  Seine Einfachheit und Effizienz wiesen den Weg zu einem Netzwerk, das nicht nur Dutzende von Maschinen, sondern Millionen von ihnen verbinden konnte.  Es erregte die Fantasie von Dr. Cerf und Dr. Kahn, die Aspekte seines Designs in die Protokolle einbezogen haben, die jetzt das Internet antreiben.^ Vinton Cerf, Yogen Dalal, Carl Sunshine (Dezember 1974), RFC 675, Spezifikation des Internet Transmission Control Protocol (Dezember 1974)^ Internet Hall of Fame^ Panzaris, Georgios (2008). Maschinen und Romanzen: Die technische und narrative Konstruktion des vernetzten Rechnens als Allzweckplattform, 1960-1995.  Universit\u00e4t in Stanford.  p.  128.^ Pelkey, James L. (2007).  “Yogen Dalal”. 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