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IP und Ports

Das Internet Protocol, kurz IP, hat maßgeblich die Aufgabe, Datenpakete zu adressieren und in einem verbindungslosen paketorientierten Netzwerk zu vermitteln (Routing). Dazu haben alle Stationen und Endgeräte eine eigene Adresse. Die IP-Adresse dient nicht nur zur Adressierung einzelner Stationen, sondern ganzer Netze. Beim IP-Routing geht es nicht darum, Datenpakete an bestimmte Stationen zu schicken, sondern die Pakete ins richtige Netzwerk zu leiten. IP nimmt die Datenpakete von TCP entgegen, teilt sie entsprechend der Vorgaben des Übertragungsmediums noch einmal auf, versieht sie mit einer Adresse und übergibt sie an den Netzwerk-Adapter. Der Empfänger nimmt die Pakete entgegen und übergibt sie an TCP.

 

IPv4

Das Internet Protocol, kurz IP, wird im Rahmen der Protokollfamilie TCP/IP zur Vermittlung von Datenpaketen verwendet. Es arbeitet auf der Schicht 3 des OSI-Schichtenmodells und hat maßgeblich die Aufgabe, Datenpakete zu adressieren und in einem verbindungslosen paketorientierten Netzwerk zu vermitteln (Routing). Dazu haben alle Stationen und Endgeräte eine eigene Adresse im Netzwerk. Sie dient nicht nur zur Identifikation der Station, sondern auch des Netzes, in der sich die Station befindet.

Das wichtigste von IP (Internet Protocol), neben dem IP-Routing, sind die IP-Adressen, über die jede Station in einem TCP/IP-Netzwerk gefunden werden kann. Pro Hardware-Interface (Netzwerkkarte) wird eine IP-Adresse vergeben. In Ausnahmefällen lässt sich ein Interface auch über zwei oder mehr IP-Adressen ansprechen oder mehrere Interfaces der gleichen Station haben die gleiche IP-Adresse.

 

IPv6

Eine IPv6-Adresse ist eine Netzwerk-Adresse, die einen Host eindeutig innerhalb eines IPv6-Netzwerks logisch adressiert. Die Adresse wird auf IP- bzw. Vermittlungsebene benötigt, um Datenpakete verschicken und zustellen zu können. Im Gegensatz zu anderen Adressen hat ein IPv6-Host mehrere IPv6-Adressen, die unterschiedliche Gültigkeitsbereiche haben.

Eine IPv6-Adresse besteht aus 128 Bit. Diese Adresslänge erlaubt eine unvorstellbare Menge von 2 hoch 128 oder 3,4 x 10 hoch 38 Adressen. Das sind 340.282.366.900.000.000.000.000.000.000.000.000.000 IPv6-Adressen, also rund 340 Sextillionen Adressen. Bei IPv4 spricht man von rund 4,3 Milliarden Adressen.

Die IPv6-Adressen reichen aus, um umgerechnet jeden Quadratmillimeter der Erdoberfläche inklusive der Ozeane mit rund 600 Billiarden Adressen zu pflastern. Weil man mit dieser großen Menge an Adressen verschwenderisch umgehen darf, spart man sich eine aufwendige Verwaltung, wie es bei IPv4-Adressen notwendig ist.

 

TCP

In der TCP/IP-Protokollfamilie übernimmt TCP, als verbindungsorientiertes Protokoll, die Aufgabe der Datensicherheit, der Datenflusssteuerung und ergreift Maßnahmen bei einem Datenverlust. Die Funktionsweise von TCP besteht darin, die Dateien oder den Datenstrom von den Anwendungen entgegen zu nehmen, aufzuteilen, mit einem Header zu versehen und an das Internet Protocol (IP) zu übergeben.

TCP sorgt auch dafür, dass diese Pakete der richtigen Anwendung zugeordnet werden können. Beim Empfänger werden die Datenpakete in die richtige Reihenfolge gebracht, wieder zusammengesetzt und der Anwendung übergeben. Die Zuordnung erfolgt über eine Portnummer. Durch die Ports ist es möglich, dass mehrere Anwendungen gleichzeitig Verbindungen zu unterschiedlichen Kommunikationspartnern aufbauen können.

 

UDP

Der kleine Bruder von TCP ist UDP, welches ein abgespecktes Transport-Protokoll ist. UDP ist ein verbindungsloses Transport-Protokoll. Es hat eine vergleichbare Aufgabe wie das verbindungsorientierte TCP. Allerdings arbeitet es verbindungslos und damit unsicher. Das bedeutet, dass der Absender nicht weiß, ob seine verschickten Datenpakete angekommen sind. Während TCP Bestätigungen beim Datenempfang sendet, verzichtet UDP darauf. Das hat den Vorteil, dass der Paket-Header viel kleiner ist und die Übertragungsstrecke keine Bestätigungen übertragen muss.

 

Quellen: https://wiki.ubuntuusers.de & www.elektronik-kompendium.de