Linux Essentials//Die Einsteiger-Zertifizierung des LPI - Linup Front ...

212 15 Linux im Netz
15.1 Netzwerk-Grundlagen
TCP/IP
15.1.1 Einführung und Protokolle
Im 21. Jahrhundert machen Computer erst richtig Spaß, wenn sie ans Internet
angeschlossen sind – in Firmen meist über ein unternehmensweites »lokales
Netz«, daheim über einen DSL-Router oder unterwegs über eine Funkverbindung
(WLAN oder Mobilfunk). Es gibt diverse Methoden, ins Netz zu kommen
– aber unabhängig davon, wie Ihr Rechner im Netz ist, funktioniert das Internet
selbst eigentlich immer gleich.
Grundlage des Internets ist eine »Protokollfamilie« namens »TCP/IP«. Ein Protokoll
ist eine Verabredung darüber, wie sich Rechner miteinander unterhalten,
und kann alles abdecken von bestimmten elektrischen, optischen oder Funksignalen
bis hin zu Anfragen und Antworten zum Beispiel an einen Web-Server
(aber nicht alles gleichzeitig). Man kann grob zwischen drei Arten von Protokollen
unterscheiden:
Übertragungsprotokolle regeln den Datenverkehr (etwas salopp gesagt) auf der
Ebene von Netzwerkkarten und Kabeln. Dazu gehören zum Beispiel Ethernet
(fürs LAN) oder WLAN-Protokolle wie IEEE 802.11.
Kommunikationsprotokolle regeln die Kommunikation zwischen Rechnern in
verschiedenen Netzen. Wenn Sie von Deutschland aus auf eine Webseite
in Australien zugreifen, sorgen die Kommunikationsprotokolle IP und TCP
dafür, dass die Datenbytes, die Sie hier losschicken, down under ankommen
und umgekehrt.
Anwendungsprotokolle sorgen dafür, dass der Empfänger Ihrer Datenbytes in
Australien mit den Datenbytes tatsächlich etwas anfangen kann. Das Web-
Anwendungsprotokoll HTTP zum Beispiel erlaubt es Ihnen, ein Bild von
einem Koalabär abzurufen; der Server in Australien interpretiert Ihre Anfrage
und schickt Ihnen das Koala-Bild (und nicht das vom Känguru), und
Ihr Web-Browser hier in Deutschland kann erkennen, dass Sie tatsächlich
ein Bild bekommen haben und keine (textuelle) Fehlermeldung.
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Diese schichtweise Organisation hat den großen Vorteil, dass jede Schicht
nur mit der Schicht direkt darüber und der Schicht direkt darunter verkehren
muss. Das Anwendungsprotokoll HTTP muss nicht wissen, wie Bytes
von Deutschland nach Australien kommen (zum Glück!), denn diese Aufgabe
delegiert es an das Kommunikationsprotokoll. Das Kommunikationsprotokoll
wiederum überläßt die tatsächliche Übertragung der Bytes dem
Übertragungsprotokoll.
Klassischerweise wird an dieser Stelle auf das »ISO/OSI-Referenzmodell«
verwiesen, das zur Organisation eines Rechnernetzes nicht weniger als sieben
(!) Schichten vorsieht. Wir ersparen Ihnen das hier aber im Interesse der
Kürze.
Die Anwendungsprotokolle in TCP/IP – außer HTTP etwa SMTP (für E-Mail),
SSH (für interaktive Sitzungen auf entfernten Rechnern), DNS (für die Auflösung
von Rechnernamen) oder SIP (für Internet-Telefonie), unter vielen anderen – verwenden
normalerweise eines von zwei Kommunikationsprotokollen, UDP oder
TCP. Während UDP einen verbindungslosen, unzuverlässigen Dienst realisiert
(auf Deutsch: Daten können bei der Übertragung verlorengehen oder in einer anderen
Reihenfolge ankommen, als sie abgeschickt wurden), stellt TCP einen verbindungsorientierten,
zuverlässigen Dienst zur Verfügung (das heißt, die Daten
kommen am anderen Ende vollständig und in der richtigen Reihenfolge an).
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Welches Kommunikationsprotokoll günstiger ist, hängt von der Anwendung
ab. Im Web möchten Sie normalerweise nicht, dass bei der Übertragung
Daten flöten gehen (ein Stück Text, Bild oder heruntergeladener Programmcode
könnte fehlen, mit ärgerlichen bis katastrophalen Ergebnissen),
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