17.05.2014, 09:15

Thomas Hümmler

SMTP, SFTP SPX oder UDP

Ratgeber: Was ist was bei den Netzwerkprotokollen

Wir erklären, auf welchen Protokollen das Internet basiert. ©iStockphoto.com/DSGpro

Es gibt einige hundert verschiedene Netzwerkprotokolle für die Kommunikation und den Austausch von Anwendungen. Wichtig sind aber nur einige wenige wie IP, SMTP oder DHCP. Unser Beitrag erläutert, welche Protokolle für die Datenübertragung im Netzwerk/Internet die größte Rolle spielen.
Wenn von Netzwerkprotokollen die Rede ist, fällt rasch der Begriff OSI-Schichtenmodell oder OSI-Referenzmodell. OSI steht für Open Systems Interconnection. Das Referenzmodell ist die Designgrundlage von Kommunikationsprotokollen in Netzwerken. Das Modell kennt sieben unterschiedliche Schichten. Empfänger und Absender müssen nach bestimmten Regeln arbeiten, die in Protokollen festgeschrieben sind. Nur so können sie sich einigen, wie Daten weiterverarbeitet werden sollen.
Die Schichten des OSI-Modells kann man grob in Transport- und Anwendungsschichten unterteilen. Zu den transportorientierten Schichten gehören die ersten vier: Hier finden sich Protokolle wie IP, IPsec, IPX, SPX, TCP und UDP. In den Anwendungsschichten sind andere Protokolle zu Hause, beispielsweise FTP, HTTP, HTTPS und SMTP. Die folgende Übersicht bringt Ihnen kurz und prägnant die wichtigsten Netzwerkprotokolle näher.

Appletalk und Ethertalk

Auf Macintosh-Rechnern ist Appletalk standardmäßig vorhanden. Es handelt sich dabei nicht um ein einzelnes Netzwerkprotokoll, sondern um eine Gruppe von ihnen - etwa für den Zugriff auf Dateien oder auf Drucker. Per Appletalk kann man notfalls sogar ohne Ethernet-Kabel eine Verbindung zwischen zwei Computern aufbauen: über die serielle Schnittstelle. Die Verbindung erfolgt dann über Druckerkabel, die auf Macintosh-Rechnern ebenfalls seriell angeschlossen werden. Mehrere Rechner kann man über ein Gerät verbinden, das die Netzverbindung durchschleift. Werden Mac-Rechner über Ethernet verbunden, spricht man von Ethertalk.
Appletalk wurde mit der Betriebssystemversion Mac OS X 10.6 zugunsten IP-basierter Netzwerke aufgegeben. Das Finden von Geräten und Servern im Netzwerk übernimmt beispielsweise Bonjour.

DHCP

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) vereinfacht die Vergabe von IP-Adressen in einem Netzwerk. Benötigt wird dazu mindestens ein DHCP-Server. Der verteilt IP-Adressen an die verschiedenen Clients. Auf Serverseite wird ein Adressraum festgelegt. IP-Adressen aus diesem Pool werden an die Clients vergeben, sobald sie den DHCP-Server darum bitten. Damit das geschieht, muss die Netzwerkkonfiguration der Clients entsprechend eingestellt sein. Das ist heutzutage standardmäßig bei Betriebssystemen wie Linux und Windows der Fall, sodass sich ein Administrator nicht um die Einstellungen der Clients kümmern muss.
Ein DHCP-Server weist IP-Adressen automatisch, dynamisch oder manuell zu. Automatisch können Adressen nur einmal zugewiesen werden. Dabei erhält ein Client, der anhand der MAC-Adresse seiner Netzwerkschnittstelle identifiziert wird, bei der ersten Anmeldung im Netzwerk eine freie IP-Adresse. Die wird an die MAC-Adresse gebunden, und der Client bekommt sie auch künftig bei jeder Anmeldung. Im Gegensatz dazu werden dynamisch verteilte IP-Adressen vom Server nach einer bestimmten Zeit wieder einkassiert.
Die letztere Methode sollte unbedingt im größeren Netzwerk genutzt werden, da dort sonst die IP-Adressen knapp werden könnten. Vorsicht: Das kann sogar in kleineren Netzwerken geschehen, falls man öfter mal virtuelle Umgebungen wie VMware Workstation, Parallels Desktop oder Citrix XenServer einsetzt. Diese erzeugen je nach Konfiguration mehrere virtuelle Netzwerkschnittstellen. Die umständlichste Methode, die aber durchaus zum Einsatz kommt, ist die manuelle Zuweisung von IP-Adressen. Hier kann ein Administrator einem oder mehreren Clients eine ganz bestimmte Adresse zuweisen - etwa einem Router oder einem Netzwerkdrucker.
Die Anfrage seitens der Clients erfolgt mittels Broadcast. Damit wird getestet, wie viele DHCP-Server im Netzwerk vorhanden sind. Der angesprochene Server verschickt als Antwort einen Konfigurationsvorschlag. Akzeptiert der Client diesen, sendet er eine DHCP-Anforderung (DHCP Request). Der Server wiederum schickt im Gegenzug die IP-Adresse und die erforderlichen Parameter. Am Ende der Sitzung schickt der Client eine Freigabe zurück an den Server und meldet so, dass die IP-Adresse nicht mehr benötigt wird (DHCP Release).
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