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Protokollstapel TCP/IP - TCP-Transmission Control Protocol

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TCP - Transmission Control Protocol

Geht es um große Datenmengen die von Anwendungen übertragen werden wollen, dann kommt das verbindungsorientierte TCP-Protocol (Transportschicht) zum Einsatz.

TCP beantragt als erstes einen Verbindungswunsch und sendet dadurch ein Synchronize-Paket (SYN) und eine Sequenznummer (SEQ) an den Server.
Wenn die Ports offen sind, antwortet der Server mit einem Synchronize u. Acknowledgement-Paket (SYN u. ACK), um zu bestätigen, dass die Verbindung hergestellt werden kann.

Ebenso sendet der Server eine Sequenznummer (SEQ) zurück an den Sende-Host.
Sind die Ports geschlossen, sendet der Server ein sog. TCP-Reset-Paket (RST), um dem Sende-Host zu informieren, dass die Verbindung nicht aufgebaut werden kann.

Steht die Verbindung zum Server beginnt der Sende-Host das Datenpaket 1 zu versenden, bis der Empfänger eine Empfangsbestätigung (ACK Paket: 1) an den Sende-Host zurücksendet.
Erst wenn die Empfangsbestätigung (ACK Paket: 1) eintrifft, wird das Datenpaket 2 versendet.

Der Empfänger sendet wiederum eine Empfangsbestätigung (ACK Paket 2) an den Sende-Host zurück und das Datenpaket 3 wird ebenso auf die Reise geschickt. Diese Prozedur wird solange durchzogen, bis das komplette Datenpaket am Ziel angekommen ist.

Diese Verbindung wird auch Three-Way-Handshake (Drei Wege Handshake) genannt!

  1. Sende-Host stellt eine Anfrage beim Empfänger-Host, dass Daten gesendet werden sollen.
  2. Empfänger-Host bestätigt die Anfrage von Sende-Host.
  3. Sende-Host empfängt die Bestätigung von Empfänger-Host und beginnt das erste Datenpaket zu senden.
    Erst wenn die Sendung sein Ziel erreicht hat und von Empfänger-Host bestätigt wird, wird das nächste Datenpaket gesendet.

Da alle Pakete nach dem Senden nur eine gewisse Zeit zur Verfügung haben, sollten diese die Wegstrecke zum Ziel-Host schaffen. Trifft nach der vorgegebenen Zeit keine Empfangsbestätigung (Receive ACK Paket xy) vom Empfänger ein, wird das Datenpaket vom Sender erneut auf die Reise geschickt, denn ein Datenpaket kann schon mal unterwegs verloren gehen.

Deshalb wird in der Zeit bis wieder eine Empfangsbestätigung eintrifft, mehrere Datenpakete in gewissen Abständen zur Übermittlung zwischen Sende-Host und Empfänger-Host gepuffert (TCP Sliding Windows).
Wird ein Datenpaket versendet, bleibt solange eine Kopie im Puffer bestehen, bis das Datenpaket den Empfänger erreicht hat und die Empfangsbestätigung vom Sende-Host entgegengenommen wird. Neue Datenpakete werden versendet, neue Datenpakete werden in den Wartebereich (Puffer) genommen, bis die Datenpakete komplett übermittelt sind.

TCP nutzt auch das System in der die Ports von Anwendungen verwaltet werden. Die meisten Anwendungen sind an einen bestimmten Port gebunden, um gleichzeitige Kommunikationsverbindungen voneinander unterscheiden zu können.

E-Mail-Server verwenden meist den TCP-Port 25.
Internet-Server verwenden den TCP-Port 80.
usw….

Welche Ports Dein Windows-Computer verwendet, kannst Du in der Datei services finden.
Der Pfad dazu ist: C:/Windows/System32/drivers/etc/services
(Mit dem Text-Editor kannst Du den Inhalt der Datei betrachten)

 

RFC-Editor (rfc1700): Liste aller Ports (ab S.15/16)

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