TCP/UDP und Varianten Seminar ... - Informatik 4

trennen, besteht darin, dass die Netzwerkschicht nicht klar von der verwendeten Netzwerkarchitektur
und Hardware getrennt ist, mit der Transsportschicht steht ein von all dem unabhängiger Dienst bereit.
Wichtig ist hierbei die Unterscheidung zwischen Protokollen, die die Datagramme von Host zu Host
versenden, wie IP eines ist und Protokollen, die Datagramme zwischen zwei Prozessen versenden,
wie TCP und UDP. Bei ersterem werden IP-Datagramme immer zum nächsten Router weitergeleitet,
der das Datagram anhand der angegebenen Adresse weiterleitet, bis der entsprechende Host erreicht
ist, und das Paket vom Netzwerk entfernt. IP definiert für jedes Datagram eine maximale Lebensdauer
eines Datagrams, die Time to live (TTL). Diese beim Versand auf einen Startwert gesetzt, und bei
jedem Hop, den das Datagram passieren muss, wird sie dekrementiert. Sollte sie 0 werden, so wird
das Datagram verworfen.
In der Transportschicht gilt es, zwei Protokollarten zu unterscheiden. Die verbindungslosen Protokolle,
wie UDP eines ist, bauen keine explizite Verbindung zum Ziel auf. Es wird angenommen, das der
Zielrechner immer erreichbar und bereit ist, Daten zu empfangen. UDP ist ausserdem ein unsicherer
Dienst (unreliable), d.h. es wird nicht sichergestellt, dass Daten, die versendet wurden, auch ihr Ziel
erreichen. Es ist leicht einzusehen, dass diese Protokolle einen recht einfachen Aufbau haben.
Dem gegenüber stehen die verbindsorientierten Protokolle wie TCP. Sie bauen immer eine Verbindung
zum Zielrechner auf und stellen sicher, dass der Zielhost zu einer Kommunikation bereit ist.
TCP ist ein sicherer Dienst (reliable), d.h. hier wird dem Prozess, der TCP benutzt, garantiert, dass alle
Daten ihr Ziel erreichen. Beiden Protokollen ist gemein, dass sie von mehreren Prozessen gleichzeitig
benutzt werden können. Durch Multiplexing werden eingehende Daten den Prozessen zugeordnet.
Dazu werden den Prozessen Ports zugeteilt, anhand derer die Prozesse identifiziert werden.
3 User Datagram Protocol
Das User Datagram Protocol (UDP) [6] ist ein sehr einfaches Protokoll. Es arbeitet verbindungslos,
das heisst es wird keine Verbindung zu einem Host aufgebaut. Anfallende Daten werden von UDP
einfach abgeschickt, ohne das sichergestellt wird, ob das Ziel überhaupt erreichbar ist, oder ob das
Ziel bereit, ist Daten zu empfangen. Daten werden von beliebiger Größe in Form von Datagrammen
verschickt. Wenn man sich nun vor Augen führt, dass ein Netzwerk keine unendlichen Kapazitäten
besitzt, wird schnell klar, dass sich der Programmierer durchaus Gedanken über die Grösse der zu
versendenden Daten machen muss. Übersteigt die entstehende Datagrammgrösse einen bestimmten,
netzwerkabhängigen Grenzwert, so erfolgt eine Fragmentierung durch das in der Vermittlungsschicht
agierende Internet Protokoll (IP). Doch dazu später mehr.
UDP stellt einem Benutzerprozess einen Dienst bereit. Da möglicherweise mehrere Prozesse diesen
Dienst in Anspruch nehmen mo¨chten, benutzt UDP Portnummern, um Prozesse zu identifizieren, für
welche die Daten bestimmt sind (Multiplexing). Die Portnummern sind aus dem Bereich 0-65535 frei
wählbar. Einige sind jedoch bestimmten Anwendungen standardmässig zugewiesen, allerdings nicht
verbindlich.
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