Übertragungssteuerungsprotokoll (TCP)

Das Übertragungsprotokoll (TCP) ist das am häufigsten verwendete Protokoll im Internet. Es ist verbindungsorientiert, d.h. Daten können bidirektional gesendet werden, sobald eine Verbindung hergestellt ist.[1] Das Transmission Control Protocol wird häufiger verwendet als das User Datagram Protocol (UDP). Im Gegensatz zu UDP beinhaltet es ein automatisches Fehlerprüfsystem, um sicherzustellen, dass jedes Paket wie gewünscht zugestellt wird. Das User Datagram Protocol hingegen bietet kein solches System, das die Bestätigung erfordert, dass die Paketübertragung erfolgreich war. Diese integrierte Fehlerprüfung ist zwar effizienter, macht sie aber langsamer als UDP, da sie die genaue Bereitstellung von Daten zwischen den Systemen priorisiert.

TCP wird daher bei der Übertragung der meisten Datentypen, wie Dateien und Webseiten, über Netzwerksysteme hinweg sehr bevorzugt. UDP hingegen ist eher für Online-Medien und Streaming geeignet, da es nicht voraussetzt, dass alle gelieferten Pakete funktionsfähig sind.[2]

Funktionalität

Das Übertragungsprotokoll funktioniert, wenn Benutzer eine Webseite in ihrem Webbrowser laden, was bedeutet, dass TCP-Pakete vom Computer an die Host-Server-Adresse der Website gesendet werden. Diese Pakete senden eine Anforderung zum Abrufen von Seiteninhalten der Website vom Host-Server, auf die der Benutzer zugreifen kann. Ein Strom von TCP-Paketen wird als Antwort des Webservers an den Benutzer oder das Endgerät gesendet. Der Webbrowser ist dann dafür verantwortlich, diese Pakete zusammenzufügen, um die Daten zu lesen, die für den Benutzer sichtbar sind. Wenn sich Benutzer auf einer bestimmten Website anmelden oder Online-Kommentare veröffentlichen, verlassen sie sich auf den TCP. Das System beinhaltet nicht nur das Senden von Paketen, sondern auch die Bestätigung, dass diese Pakete auch empfangen werden. Dies wird durch ein Nummerierungssystem gewährleistet.

Durch das System, das eine falsche Antwort empfängt, werden die Pakete erneut gesendet, um sicherzustellen, dass die anfragenden Empfänger die korrekten Daten erhalten, für die sie angefordert wurden. Pakete, die innerhalb von TCP gesendet werden, machen eine Verbindung zuverlässiger, da diese Daten verfolgt werden - das bedeutet, dass keine Daten während der Übertragung beschädigt werden oder verloren gehen. Dies ist der Grund, warum Benutzer auch in Zeiten, in denen das Netzwerk einen Fehler oder eine Störung aufweist, immer noch eine vollständige und unverfälschte Datei erhalten können. In einigen Fällen, wenn der Empfänger offline ist, sendet der Computer eine Fehlermeldung, die besagt, dass er nicht mit dem entfernten Host kommunizieren konnte.[3]

Effekte

Transmission Control Protocol, eines der am weitesten verbreiteten Protokolle im Internet, hat immer noch seine Vor- und Nachteile, wie jedes andere verwendete Protokoll. Sie birgt noch immer das Potenzial zur Optimierung und Verbesserung. Nachfolgend finden Sie einige der Vor- und Nachteile von TCP, wie sie bei der Nutzung über das Internet beobachtet werden.

Vorteile

Es ist zuverlässig, da der Empfang und die Bestätigung von Paketen gewährleistet ist. Es ist auch verbindungsorientiert, d.h. es werden Endpunkte benötigt, um zuerst einen sicheren Kanal aufzubauen, bevor Nachrichten gesendet werden.[4] Während der Übertragung werden keine Pakete beschädigt oder verloren gehen, was bedeutet, dass Sie das, was Sie anfordern, so erhalten, wie Sie es angefordert haben.

Nachteile

Es ist bekannt, dass es in drahtlosen Netzwerken eine schlechte Leistung aufweist. Dies liegt vor allem daran, dass drahtlose Verbindungen dazu neigen, Pakete während der Übertragung aufgrund von "Rauschen" auf dem Funkkanal fallen zu lassen, und dass Netzwerküberlastung ein Indikator für Verlustpakete ist.[5] Da für die Zustellung der Nachricht ein kompletter Satz von Paketen erforderlich ist, kann es zu einer kurzen Verzögerung bei der Übertragung kommen, wenn Pakete auf dem Weg verloren gehen, was zu längeren Wartezeiten beim Laden und einer schnellen Verzögerung führt.

Ports und Protokolle

Da es verbindungsorientiert ist, benötigt es Ports für die einfache Übertragung und Übertragung von Daten und anderen Dateien. Nachfolgend finden Sie einige der gängigsten Protokolle und die entsprechenden Ports, die in TCP verwendet werden. Einige davon werden häufig in lokalen Büros eingesetzt, um die Verfügbarkeit einer sicheren Übertragung von Daten und Dateien in Unternehmensnetzen zu gewährleisten.

Dateiübertragungsprotokoll (FTP RFC 959: Ports 20/21)

Dies ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle im Internet und sogar in privaten Netzwerken. Jeder, der wenig über Netzwerk-Kenntnisse hat, kann einen FTP-Server einrichten. Dies ermöglicht eine einfache Verlagerung von Dateien von einem System auf das andere. Dies wird unter TCP-Port 21 gesteuert, während der Datenübertragungsport TCP-Port 20 ist.

Hypertext-Übertragungsprotokoll (RFC 2616: Port 80)

HTTP ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle in den meisten Netzwerken und im Internet. Es ist das Hauptprotokoll, das von Webbrowsern verwendet wird, und wird am häufigsten von Kunden auf der ganzen Welt genutzt.

Hypertext-Übertragungsprotokoll über SSL/TLS (HTTPS RFC 2818: Port 443)

In Verbindung mit HTTP besteht die Hauptaufgabe von HTTPS darin, die gleichen Dienste über eine sichere Verbindung bereitzustellen, die entweder über Secure Sockets Layer oder Transport Layer Security erfolgt.

Secure Shell (RFC 4250-4256: Port 22)

Secure Shell (SSH) ist das Command Level Protocol, das in erster Linie die verwendeten Netzwerkgeräte verwaltet. Dies wird häufig als Alternative zu Telnet verwendet, das keine sicheren Verbindungen bietet.

Telnet (RFC 854 - Port 23)

Im Gegensatz zu Secure Shell bietet Telnet keine sichere Verbindung. Im Grunde genommen ist es ein ungesichertes. Da es ungeschützt ist, verwenden die meisten Netzwerkgeräte der unteren Ebene es anstelle von SSH, das eine zusätzliche Verarbeitung erfordert. Faire Warnung: Die Nutzung von Telnet über öffentliche Netzwerke kann Ihre Anmeldeinformationen im Freien anzeigen.

Einfaches Mail Transfer Protokoll (SMTP - Port 25)

Das SMTP wird hauptsächlich für zwei Funktionen verwendet. Mit TCP-Port 25 ist es hauptsächlich für die Übertragung von E-Mails (E-Mails) von der Quelle zum Ziel zwischen Mail-Servern sowie für die Endbenutzer, um E-Mails an ein Mailingsystem zu senden.[6]

Historie

Ursprünglich als Teil des Forschungsnetzwerks von den United States Defense Advanced Research Projects oder DARPA entwickelt, wurden die Transmission Control Protocols oder früher bekannt als Transmission Control Program 1974 von den Wissenschaftlern Vinton Gray "Vint" Cerf und Robert Elliot Kahn entwickelt und eingeführt. Sie wurden später als "Väter des Internets" bezeichnet.[7] ARPAnet wurde dann als ein ausgereiftes System von Inter-Networking-Protokollen mit TCP als Hauptprotokoll entwickelt. Geschrieben 1973 ist die erste Version des Vorgängers des modernen TCP. Sie wurde im Dezember 1974 in der Aufforderung zur Stellungnahme 675 mit dem Titel Spezifikation des Internet-Übertragungssteuerungsprogramms überarbeitet und formell dokumentiert.[8] Das Transmission Control Protocol ist zusammen mit dem Internet Protocol eines der am weitesten verbreiteten Protokolle. Seit seiner Konzeption im Jahr 1974 haben sich viele Überarbeitungen, Änderungen und Innovationen über die Request for Comments (RFCs) zu dem entwickelt, was sie heute ausmacht.


  1. https://www.diffen.com/difference/TCP_vs_UDP ↩︎

  2. https://techterms.com/definition/tcp ↩︎

  3. https://support.holmsecurity.com/hc/en-us/articles/212963869-What-is-the-difference-between-TCP-and-UDP- ↩︎

  4. https://www.itprotoday.com/strategy/tcp-vs-udp-ports ↩︎

  5. https://web.archive.org/web/20110503193100/http://academic.research.microsoft.com/Paper/3352358.aspx ↩︎

  6. http://www.pearsonitcertification.com/articles/article.aspx?p=1868080 ↩︎

  7. http://history-computer.com/Internet/Maturing/TCPIP.html ↩︎

  8. http://www.tcpipguide.com/free/t_TCPIPOverviewandHistory.htm ↩︎