Was ist das Internet Protocol?

Was ist das Internet Protocol (IP)?

Das Internet Protocol (IP) ist ein Protokoll oder ein Regelsatz zum Weiterleiten und Adressieren von Datenpaketen, damit diese über Netzwerke übertragen und am richtigen Ziel ankommen können. Daten, die das Internet durchlaufen, sind in kleinere Teile unterteilt, die man Pakete nennt. IP-Informationen werden an jedes Paket angehängt, und diese Informationen helfen Routern, Pakete an den richtigen Ort zu senden. Jedem Gerät oder jeder Domain, das/die sich mit dem Internet verbindet, wird eine IP-Adresse zugewiesen. Wenn Pakete an die mit ihnen verknüpfte IP-Adresse adressiert sind, kommen die Daten dort an, wo sie benötigt werden.

Sobald die Pakete an ihrem Ziel angekommen sind, werden sie unterschiedlich behandelt, je nachdem, welches Transportprotokoll in Kombination mit IP verwendet wird. Die gängigsten Transportprotokolle sind TCP und UDP.

Was ist ein Netzwerkprotokoll?

Im Netzwerkbereich ist ein Protokoll eine standardisierte Methode zur Ausführung bestimmter Aktionen und zur Formatierung von Daten, damit zwei oder mehr Geräte miteinander kommunizieren und sich verstehen können.

Um zu verstehen, warum Protokolle nötig sind, denken Sie an den Versand eines Briefs. Auf dem Umschlag sind die Adressen in der folgenden Reihenfolge angegeben: Name, Straße, Postleitzahl, Stadt und Land. Wenn Sie einen Brief verschicken, auf dem zuerst das Land steht, dann die Adresse, dann die Postleitzahl usw., wird es von der Post nicht zugestellt. Man hat sich auf ein Protokoll zum Schreiben von Adressen geeinigt, damit das Postsystem funktioniert. Auf die gleiche Weise müssen alle IP-Datenpakete bestimmte Informationen in einer bestimmten Reihenfolge enthalten und alle IP-Adressen folgen einem standardisierten Format.

Was ist eine IP-Adresse? Wie funktioniert die IP-Adressierung?

Eine IP-Adresse ist eine eindeutige Kennung, die einem Gerät oder einer Domain zugewiesen ist, die eine Verbindung zum Internet herstellt. Jede IP-Adresse besteht aus einer Reihe von Zeichen, z. B. '192.168.1.1'. Über DNS-Resolver, die für Menschen lesbare Domainnamen in IP-Adressen übersetzen, können Benutzer auf Websites zugreifen, ohne sich diese komplexe Zeichenfolge merken zu müssen. Jedes IP-Paket enthält sowohl die IP-Adresse des Geräts oder der Domain, die das Paket sendet, als auch die IP-Adresse des beabsichtigten Empfänger – ähnlich wie sowohl die Zieladresse als auch die Antwortadresse auf einem Briefumschlag zu finden sind.

IPv4 vs. IPv6

Die vierte Version von IP (kurz IPv4) wurde 1983 eingeführt. Doch wie es auch nur eine begrenzte Anzahl an Permutationen für Kfz-Kennzeichen gibt und diese regelmäßig neu formatiert werden müssen, hat sich das Angebot an verfügbaren IPv4-Adressen erschöpft. IPv6-Adressen haben mehr Zeichen und damit mehr Permutationen. IPv6 ist jedoch noch nicht vollständig übernommen worden und die meisten Domains und Geräte verwenden noch IPv4-Adressen. Weitere Informationen zu IPv4 und IPv6 finden Sie unter Wie ist meine IP-Adresse?

Was ist ein IP-Paket?

IP-Pakete werden erstellt, indem jedem Datenpaket vor dem Versenden ein IP-Header hinzugefügt wird. Ein IP-Header besteht nur aus einer Reihe von Bits (Einsen und Nullen) und zeichnet mehrere Informationen über das Paket auf, einschließlich der sendenden und empfangenden IP-Adresse. IP-Header teilen außerdem Folgendes mit:

• Länge des Headers
• Länge des Pakets
• Time To Live (TTL) oder die Anzahl der Netzwerk-Hops, die ein Paket ausführen kann, bevor es verworfen wird
• Welches Transportprotokoll verwendet wird (TCP, UDP usw.)

Insgesamt gibt es in IPv4-Headern 14 Felder für Informationen, auch wenn eines davon optional ist.

Wie funktioniert IP-Routing?

Das Internet besteht aus großen miteinander verbundenen Netzwerken, die jeweils für bestimmte IP-Adressblöcke verantwortlich sind. Diese großen Netzwerke werden als autonome Systeme (AS) bezeichnet. Eine Vielzahl von Routing-Protokollen, einschließlich BGP, helfen beim Routen von Paketen über ASs basierend auf ihren Ziel-IP-Adressen. Router verfügen über Routing-Tabellen, die angeben, durch welche AS die Pakete übertragen werden sollen, um das gewünschte Ziel so schnell wie möglich zu erreichen. Pakete werden von AS zu AS übertragen, bis sie eines erreichen, das die Verantwortung für die Ziel-IP-Adresse übernimmt. Dieser AS routet die Pakete dann intern an das Ziel weiter.

Protokolle fügen Paket-Header auf verschiedenen Ebenen des OSI-Modells an:

Pakete können bei Bedarf unterschiedliche Routen zum selben Ort nehmen, genauso wie eine Gruppe von Personen, die zu einem vereinbarten Ziel fahren, auf unterschiedlichen Straßen dorthin gelangen kann.

Was ist TCP/IP?

Das Transmission Control Protocol (TCP) ist ein Transportprotokoll, das die Art und Weise bestimmt, wie Daten gesendet und empfangen werden. Ein TCP-Header ist im Datenteil jedes Pakets enthalten, das TCP/IP verwendet. Vor der Datenübertragung stellt TCP eine Verbindung zum Empfänger her. Sobald die Übertragung beginnt sorgt TCP dafür, dass alle Pakete in der richtigen Reihenfolge ankommen. Über TCP bestätigt der Empfänger den Empfang jedes ankommenden Pakets. Wird der Empfang nicht bestätigt, werden fehlende Pakete erneut gesendet.

TCP ist auf Zuverlässigkeit und nicht auf Geschwindigkeit ausgelegt. Da TCP sicherstellen muss, dass alle Pakete in der richtigen Reihenfolge ankommen. Wenn einige Pakete fehlen, kann das Laden von Daten über TCP/IP länger dauern.

TCP und IP wurden ursprünglich entwickelt, um gemeinsam verwendet zu werden und werden häufig als TCP/IP-Suite bezeichnet. Man kann jedoch auch andere Transportprotokolle mit IP verwenden.

Was ist UDP/IP?

Das User Datagram Protocol oder UDP ist ein weiteres weit verbreitetes Transportprotokoll. Es ist schneller als TCP, aber auch weniger zuverlässig. UDP stellt nicht sicher, dass alle Pakete zugestellt und in Ordnung sind, und stellt keine Verbindung her, bevor Übertragungen gestartet oder empfangen werden.

Beziehen sich Netzwerk-Switches auf IP-Adressen?

Ein Netzwerk-Switch ist ein Gerät, das Datenpakete innerhalb eines lokalen Netzwerks (LAN)weiterleitet. Die meisten Netzwerk-Switches arbeiten auf Schicht 2, der Datenübertragungsschicht, und nicht auf Schicht 3, der Netzwerkschicht, und verwenden daher MAC-Adressen zur Weiterleitung von Paketen, nicht IP-Adressen. Weitere Informationen finden Sie unter Was ist ein Netzwerk-Switch?