Internet-Protokolle

Die Internet-Technologie basiert wesentlich auf einer Reihe von Protokollen. Über diese Protokolle werden die zentralen Mechanismen gesteuert, mit denen ein virtuelles, von spezifischen Technologien abstrahierendes Netz gebildet wird.

Im Internet werden vier Schichten unterschieden, für die jeweils spezielle Protokolle zuständig sind:
Anwendungsschicht: Auf der Anwendungsschicht sind die verschiedenen Internet-Dienste angesiedelt. Dabei handelt es sich um Computer-Programme, die mit Hilfe von spezifischen Anwendungsprotokollen über das Internet miteinander kommunizieren. Im Zuge der Kommunikation der Anwendungsprogramme werden Daten ausgetauscht. Es sind dies die eigentlichen Nutzdaten, die sich für gewöhnlich an einen Internet-Benutzer richten, und die zugehörigen Steuerinformationen, welche in den Anwendungsprotokollen enthalten sind.
Transportschicht: Zentrales Element der Adressierung von Datenstationen im Internet ist die IP-Adresse. Jeder Datenstation (Host) in einem TCP/IP-Netz wird softwaremässig eine IP-Adresse zugewiesen. Durch die IP-Adresse kann ein Host weltweit identifiziert werden. Die Eindeutigkeit der IP-Adressen wird durch den Vergabemechanismus garantiert. IP-Adressen müssen jeweils auf die physische Adresse einer Datenstation (MAC-Adresse) abgebildet werden.
Internetschicht: Die Internetschicht hat die Vermittlung von Nachrichten zwischen den verschiedenen Datenstationen im Internet als Aufgabe. Eine zentrale Funktion hat dabei das Internetprotokoll, kurz IP genannt. Durch das IP soll vor allem gewährleistet werden, dass ein im Internet versendetes Datenpaket seinen Weg zur gewünschten Datenstation findet.
Netzwerkschicht: Die Netzwerkschicht gehört eigentlich nicht zum Internet. Sie ist gekennzeichnet durch die netzwerkspezifischen Übertragungsprotokolle auf den unteren Ebenen, also der physischen Übertragung von Zeichen und der Sicherung der Übertragung.

Wollen zwei Datenstationen über das Internet miteinander kommunizieren, so werden beim Übertragungsvorgang auf beiden Seiten jeweils alle vier Schichten durchlaufen:

• Auf der Seite der sendenden Station werden zuerst auf der Anwendungsschicht die zu übertragenden Nutzdaten ausgewählt und mit dem Protokoll des entsprechenden Anwendungsdiensten (z.B. HTTP für das WWW oder SMTP für E-Mail) zu einer Nachricht verbunden.
• Auf der Transportschicht werden weitere Informationen in einem TCP-Kopf hinzugefügt.
• Über die Internetschicht werden Verbindungsinformationen in einem IP-Kopf angehängt.
• Auf der Netzwerkschicht werden noch die für die physische Übertragung im jeweiligen Netzwerk notwendigen Informationen angefügt.

Diese Bestandteile werden insgesamt als ein Datenpaket übertragen. Auf der Seite der empfangenden Station werden diese Schritte in umgekehrter Richtung durchlaufen, bis dort die übertragenen Nutzdaten auf der Anwendungsschicht zur Verfügung stehen. Der geschilderte Ablauf bei der Datenübertragung wird in der untenstehenden Animation 5 abgebildet.

Animation 5: Kommunikation zwischen zwei Datenstationen