TCP
Das sogenannte Transmission Control Protocol (kurz: TCP) bildet die Basis für den Datenaustausch im Internet. Es sorgt dafür, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge, verbindungsorientiert, verlustsicher, zeitüberwacht und transparent übertragen werden.
Hintergrund
In den 1970er-Jahren wurde innerhalb der DARPA nach einer neuen Technik zur Übertragung von digitalen Daten gesucht. Allerdings hatten die Techniker zu dieser Zeit mit vielen verschiedenen Standards und Protokollen zu kämpfen, was den Datenaustausch enorm erschwerte. Schließlich schaffte es das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) im Jahr 1974 ein Protokoll vorzustellen, das Pakete übermitteln konnte, auch wenn die jeweiligen Netzwerke unterschiedliche physikalische Strukturen aufwiesen. Das TCP war etabliert. Die DARPA entwickelte es schließlich für verschiedene Betriebssysteme weiter bis zum heutigen IPv4.
In der Zwischenzeit versuchten verschiedene andere Netzwerkprovider sich an der Entwicklung eigener Protokolle. Doch nur mit TCP/IP war es möglich, über verschiedene Betriebssysteme und Endgeräte hinweg Daten in einem heterogenen Netzwerk auszutauschen.
Funktionsweise
Wird eine Verbindung zwischen zwei Geräten über das TCP hergestellt, können Daten in beide Richtungen versendet werden. Das Protokoll sorgt dafür, dass der Empfänger diese Daten in der richtigen Reihenfolge erhält. Sind die Daten eingetroffen, erhält der Sender eine Empfangsbestätigung.
Die Daten selbst werden in Paketen versendet, das mit den Daten des Empfängers, des Senders, sowie der Länge des Pakets versehen wird. Bei der Übertragung kann jedes Paket verschiedene Werke über einzelne Netzwerkknoten nehmen. Einen vorgeschriebenen Weg gibt es dabei nicht. So lassen sich die Daten mit Hilfe des TCP auch geteilt versenden. Sie werden dann beim Empfänger dank des Protokolls wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt.
Eine Datenübertragung im TCP erfolgt in drei Phasen:
- 1. Phase: Initialisierung
Es wird eine Ein-zu-Eins-Verbindung hergestellt. Diese Verbindung wird während des gesamten Datenaustauschs beibehalten. Alternativ kann diese Phase auch mit zwei oder mehreren Partnern gestartet werden, wie es bei der Synchronisation üblich ist.
- 2. Phase: Datenübertragung
Bei der Datenübertragung wird die virtuelle Verbindung für das Versenden von einzelnen Datenblöcken genutzt und gleichzeitig werden Empfangsbestätigungen einzelner Sequenznummern verschickt, die für die einzelnen Datenblöcke vergeben wurden. Einzelne Timer überwachen diesen Prozess und senden Datenblöcke erneut, wenn diese nicht angekommen sind. Die sogenannte Flusssteuerung sichert mit Hilfe von Algorithmen den reibungslosen Datentransfer.
- 3. Phase: Verbindungsabbau
In dieser Phase wird die Verbindung entweder getrennt, wenn alle Daten übertragen wurden oder wenn ein höheres Protokoll für die Trennung sorgt.
Vorteile
Die Vorteile des TCP sind:
- einfache Fehlerbehandlung
- verlustfreie Datenübertragung
- geräteübergreifende Datenübertragung
- Sicherung des Verbindungsaufbaus
- Versenden und Empfangen von Daten gleichzeitig möglich
Weblinks