Die meisten von uns glauben, alles über das Internet zu wissen. Aber wussten Sie, dass es auf einem Protokoll namens TCP/IP basiert?Ähnlich wie Menschen müssen sich auch Computer untereinander in einer gemeinsamen „Sprache“ verständigen, und TCP ist sogar älter als das Ethernet!Wenn Sie sich fragen: „Wofür steht TCP/IP (und was ist das Ethernet)?“, dann sind Sie hier richtig.Wenn Sie die Technologie hinter den Akronymen verstehen, können Sie besser nachvollziehen, wie Ihr Computer mit anderen Systemen verbunden ist. Auch das kostenlose Avira Phantom VPN kann die Sicherheit Ihrer Verbindung verbessern.
Was ist TCP/IP und wozu dient es?
Ohne gemeinsame, für uns alle geltende Regeln und Rahmenbedingungen würde unsere Gesellschaft bald im Chaos versinken, und das ist in der heutigen Online-Welt nicht anders. TCP/IP ist ein Kommunikationsstandard – ein Satz gemeinsamer Regeln –, der das Format von Daten regelt, die über das Internet oder ein anderes Netzwerk gesendet werden. Es steht für Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Gott sei Dank gibt es diese prägnanten Abkürzungen) und ermöglicht es Computern, in einem Netzwerk zu kommunizieren, da sie alle dieselbe „Sprache“ sprechen. Wenn Sie buchstäblich Haare spalten wollen… Verzeihung, Protokolle: Es handelt sich nicht um ein einzelnes Protokoll, sondern um eine ganze Gruppe von Protokollen. Man kann auch von einem TCP/IP-„Stack“ sprechen, was ein anderes Wort für eine Internet-Protokollsuite ist.
Wenn Sie sich immer noch fragen: „Aber warum sollte mich das interessieren?“, überlegen Sie einmal, wofür Sie Ihren Computer normalerweise verwenden. E-Mails verschicken? Updates in den sozialen Medien posten? Netflix streamen? Die meisten Computer sind erst dann wirklich nützlich und sinnvoll, wenn sie mit anderen Computern kommunizieren können, oft in verschiedenen Unternehmen und in verschiedenen Teilen der Welt. An diesen Verbindungen sind eine Vielzahl von Menschen, Programmen, Systemen und Sprachen beteiligt… und es wäre ein gewaltiges Durcheinander auf der ganzen Welt, wenn es keinen einheitlichen Kommunikationsstandard gäbe.
Genau dieses Chaos stand am Anfang.Ursprünglich verwendeten die Computer jedes Anbieters jeweils ihre eigene Kommunikationsmethode, aber die Grenzen dieses Verhaltens wurden bald deutlich.TCP/IP wurde während des Kalten Krieges entwickelt, als das US-Verteidigungsministerium Computer innerhalb seiner Netzwerke und über nationale Grenzen hinweg miteinander verbinden wollte.Das Ziel war es, ein System zu schaffen, das genau festlegt, wie Computer Daten von einem Gerät zum anderen übertragen – sozusagen mit militärischer Präzision –, weshalb bei TCP/IP stets Einheitlichkeit und Genauigkeit im Vordergrund standen. Es wurde in den späten 1960er Jahren von der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) formalisiert und als früher Protokollstandard für ihr ARPANET übernommen, den Vorläufer des heutigen Internets.TCP/IP wurde dann von Regierungsbehörden und Universitäten weltweit übernommen und ist heute der globale Standard für die Internetkommunikation.
Für ein besseres Verständnis der Funktionsweise denken Sie an die alten Telefonzentralen, die Sie vielleicht noch in Filmen sehen. Ein Bediener hat manuell Leitungen angeschlossen, um eine elektronische Verbindung zwischen den Handgeräten herzustellen. Danach konnten die (Sprach-)Daten auf diesem Weg übertragen werden. TCP/IP basiert auf einem ähnlichen Konzept, verwendet jedoch verbindungslose Daten, die in mehrere Pakete, die so genannten „Datenpakete“, unterteilt sind. Wie ein physisches Paket in einer Postsortierstelle wird dann jedes Paket auf dem bestmöglichen Weg an seinen Bestimmungsort geschickt.
Was leistet TCP/IP?
TCP/IP ist das Kommunikationsprotokoll, dem das Internet zugrunde liegt. Es ist also erforderlich, damit dieses zuverlässig funktionieren und Daten korrekt übertragen kann. Mit anderen Worten: Der Empfänger muss das erhalten, was der Absender ursprünglich abgeschickt hat! TCP/IP erreicht dies in mehreren Schritten. Gehen wir zurück zum virtuellen Postamt, das diese Datenpakete bearbeitet. TCP/IP zerlegt jede Nachricht in einzelne Teile und setzt sie dann wieder zu einer vollständigen Nachricht zusammen, wenn sie am Ziel ankommt.
All dieses ganze Zerlegen und Wiederzusammensetzen mag zwar nach Zeitverschwendung klingen, aber stellen Sie sich einmal vor, was passieren würde, wenn eine ganze Nachricht in einem Stück verschickt würde und es zu Problemen käme. Nichts würde ankommen. Bei TCP/IP nehmen die einzelnen Datenpakete verschiedene Wege zum anderen Computer. Wenn einer dieser Weg unterbrochen oder blockiert ist, können diese flinken Pakete einen anderen Weg nehmen. Wenn ein einziges davon verloren geht, kann es zu einer kleinen Störung kommen, der Rest der Datenkonversation kann jedoch weitergehen. Dieses automatische Umleiten und die damit verbundene Ausfallsicherheit sind die Grundlagen von TCP/IP.
Es ist wichtig zu wissen, dass die Daten beim Senden nicht in zufällige Stücke zerlegt, sondern in einem vierstufigen Prozess sorgfältig aufgeteilt werden. Im Folgenden zeigen wir den Aufbau des TCP/IP-Modells, das einer mehrstöckigen Hochzeitstorte ähnlich ist.
Was ist das TCP/IP-Modell und wie funktioniert es?
Egal, ob Sie eine Nachricht, eine Datei oder ein Foto über das Internet versenden, das Element wird auf dieselbe Weise verarbeitet: über ein vierstufiges Verfahren. Beim Versenden durchlaufen die Daten die einzelnen Schichten in einer bestimmten Reihenfolge, und beim Wiederzusammensetzen nach der Ankunft durchlaufen sie diese Schichten in umgekehrter Reihenfolge. Diese methodischen Schritte stellen die Standardisierung des TCP/IP-Prozesses dar und sind der Grund für die Präzision und Effizienz des Systems. Die Schichten können aktualisiert werden, um die Leistung oder Sicherheit zu verbessern, aber es sind keine Abkürzungen oder kreative Abweichungen erlaubt!
Schauen wir uns nun die vier Schichten näher an. Jede Schicht hat ihre eigene Funktion, und zusammen werden sie als „Suite von Protokollen“ (oder ein Stack) bezeichnet:
Schicht 1: Netzwerkzugang
Diese erste Schicht umfasst Ethernet-Kabel, Netzwerkkarten, Gerätetreiber… alle Teile einer physischen Infrastruktur, die Computern die Kommunikation über das Internet ermöglicht. Auch die technische Infrastruktur, einschließlich des Codes, der digitale Daten in übertragbare Signale umwandelt, befindet sich hier. Diese Schicht wird auch als Datenverbindungsschicht oder physische Schicht bezeichnet.
Zusammenfassung: Gibt es physische Teile, die am Senden und Empfangen von Daten beteiligt sind? Das ist die erste Schicht.
Schicht 2: Internet
Die Internetschicht wird auch als Netzwerkschicht bezeichnet. Sie steuert den Datenfluss und die Weiterleitung des Datenverkehrs, um sicherzustellen, dass die Daten schnell und präzise übertragen werden. Hier werden die Datenpakete auch wieder zusammengesetzt, wenn sie ihr Ziel erreichen.
Zusammenfassung: Werden die Datenpakete transportiert, wie von einem schnellen Briefträger? Das geschieht in der zweiten Schicht.
Schicht 3: Transport
Hier werden die Daten in sendebereite Pakete aufgeteilt. Die Transportschicht bestätigt auch die vom Absender empfangenen Pakete und stellt sicher, dass der Empfänger den Empfang der Pakete bestätigt.
Zusammenfassung: Stellen Sie sich einen Zustelldienst mit Unterschrift vor.
Schicht 4: Anwendung
Die Anwendungsschicht ist die oberste Schicht der TCP/IP-Architektur und umfasst alle Prozesse, die für die Bereitstellung von Daten erforderlich sind, z. B. E-Mail- und Messaging-Anwendungen oder Cloud-Speicherprogramme. Die meisten dieser Prozesse sind Benutzerdienste, d.h., an dieser Stelle erfolgt die Benutzerinteraktion beim Senden und Empfangen von Daten.
Zusammenfassung: Stets zur Hand, wenn Sie ein Foto Ihrer Katze versenden wollen.
Was ist der Unterschied zwischen TCP und IP?
Es handelt sich um unterschiedliche Computernetzprotokolle, die beide für eine reibungslose Online-Kommunikation unerlässlich sind. Sie wirken auch als perfekte Partner zusammen, mit sehr unterschiedlichen Rollen.
TCP in der Praxis: Der Name steht für Transmission Control Protocol und sollte somit eine Vorstellung davon vermitteln, was dieses Protokoll tut: Daten zuverlässig in einem Strom von Bytes übermitteln. Wenn Sie z. B. eine Website aufrufen, sendet ein Server eine HTML-Datei an Ihren Computer. Dies geschieht über ein spezielles Protokoll namens HTTP, das das TCP anweist, die Verbindung zu aktivieren und die (richtige) Datei zu senden. Sobald es seine Befehle erhält, teilt TCP die Datei in Datenpakete auf, versieht jedes Paket mit einer Nummer und versendet es. Die Daten werden allerdings – noch – nicht an den Empfänger versendet. Stattdessen machen sie zunächst Halt bei einem anderen wichtigen Protokoll: IP. Dann werden alle Pakete auf unterschiedlichen Wegen an dasselbe Ziel verschickt. TCP wartet, bis alle Pakete der erwarteten „Lieferung“ eingetroffen sind, und bestätigt dann die Übertragung (oder fordert eine erneute Übertragung an).
Die Funktionen des IP: Das Internetprotokoll weist den Geräten in einem Netz IP-Adressen zu, damit es kontrollieren kann, wohin die Daten geleitet werden. Den Routern werden also sowohl die Daten als auch die Ziel-IP-Adresse bereitgestellt. Anderenfalls erginge es ihnen wie einem Briefträger, der ohne Zustelladresse in der Stadt herumirrt. Auf ähnliche Weise würden Daten ohne feste Zielangabe verloren gehen. IP-Adressen sind jedoch im Gegensatz zu unseren Postanschriften lediglich Folgen von Zahlen und vielleicht auch Buchstaben. Es mag zwar so aussehen, als ob diese Ziffern zufällig zugewiesen werden; der scheinbare Wahnsinn hat jedoch (mathematische) Methode. Diese Adressen werden von einer internationalen Organisation der Internet Assigned Numbers Authority (IANA), zugewiesen. Obwohl diese eine unerlässliche Aufgabe erfüllt, um unsere virtuelle Welt am Laufen zu halten, haben die meisten von uns noch nie von ihr gehört. Falls Sie sich fragen, warum IP-Adressen aus einer langen Reihe von Zahlen bestehen, Websites aber wirkliche Namen haben: Dem liegt das Domain Name System (DNS) zugrunde. Es wandelt IP-Nummern in Text um, da das menschliche Gehirn sich Wörter im Allgemeinen besser einprägen kann.
TCP und IP werden in der Regel zusammen als „TCP/IP“ bezeichnet, da sie sich ergänzen. TCP führt die Datenübertragung durch, und IP ist für die Adresse zuständig, an die die Daten weitergeleitet werden.
Vorsicht!Ihre Datenpakete werden nicht vertraulich behandelt!
Während die Datenpakete über virtuelle Autobahnen rasen, können sie von Außenstehenden gesehen und gelesen werden.Aus diesem Grund empfiehlt es sich dringend, ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) zu verwenden, um Ihre Online-Privatsphäre zu schützen und sicherer zu surfen. Ein VPN erreicht dies, indem es die Daten so verschlüsselt, dass sie von Dritten nicht gelesen werden können, selbst wenn sie abgefangen werden. Besonders wichtig ist die Nutzung eines VPN wie Avira Phantom VPN, wenn Sie persönlich identifizierbare Daten wie Ihre Anschrift oder vertrauliche Finanzdaten senden.Lassen Sie sich niemals dazu verleiten, sensible Daten über ein öffentliches WLAN zu senden.Sie wissen schließlich nie, wer zuschaut!
Ein VPN leitet außerdem Ihre Daten über einen Tunnel zwischen Ihrem Gerät und dem Internet um und verschleiert dadurch Ihre echte IP-Adresse. Ihre Daten scheinen vielmehr vom VPN-Server und nicht von Ihrem persönlichen Gerät zu kommen.
Gibt es verschiedene Arten von IP-Adressen?Funktioniert TCP/IP mit allen von ihnen?
Ja, es gibt verschiedene Arten von IP-Adressen, aber machen Sie sich keine Sorgen machen, dass Sie die „falsche“ verwenden – das wird nicht passieren! Welche IP-Adresse Sie auch immer verwenden, sie sollte mit TCP/IP funktionieren. Alle IP-Adressen fallen in eine dieser vier Kategorien, jeweils mit eigenen Merkmalen und Verwendungszwecken:
- Öffentliche IP-Adressen werden einem Gerät vom Internet Service Provider (ISP) zugewiesen, um diesen Computer im öffentlichen Internet zu identifizieren.
- Private IP-Adressen werden Geräten in einem privaten Netzwerk zugewiesen, z.B. in einem Heim- oder Büronetzwerk.
- Statische IP-Adressen müssen bei Ihrem ISP beantragt werden und ändern sich nicht. Sie werden in der Regel für Dienste verwendet, die eine unveränderliche Adresse benötigen, z.B. für das Hosting einer Website oder den Betrieb eines Mailservers.
- Dynamische IP-Adressen werden von den meisten Geräten verwendet und ändern sich ständig. Sie werden jedes Mal, sobald ein Gerät eine Verbindung zum Internet herstellt, vom Netzwerk zugewiesen. Um mehr über die Unterschiede zu erfahren, lesen Sie hier mehr über statische und dynamische IP-Adressen.
Es gibt auch eine neue Version von IP-Adressen, namens IPv6.Traditionelle IP-Adressen heißen IPv4 (Internet Protocol Version 4) und bestehen aus vier Zahlenreihen, die jeweils von 0 bis 255 reichen und durch Punkte getrennt sind.IPv4 wurde in den 1980er Jahren entwickelt, und da es eine theoretische Obergrenze von etwa 4,3 Milliarden Adressen hat, machte sich niemand Sorgen, dass die Adressen knapp werden könnten.Ende der 1990er Jahre war jedoch genau dies der Fall.Die Antwort: IPv6 mit der außerordentlichen numerischen Kapazität von 128-Bit-Adressen, formatiert als acht Gruppen von vier durch Doppelpunkte getrennten Hexadezimalzahlen (Experten sind sich einig, dass 340 Undezillionen Adressen wahrscheinlich ausreichend sind).
Derzeit existieren beide Formate friedlich nebeneinander, aber IPv4 wird schrittweise zugunsten des größeren, leistungsstärkeren IPv6 abgeschafft. Sie können die Geschichte von IPv4 und IPv6 hier genauer kennenlernen.
Muss ich TCP/IP einrichten?Und wie lautet meine TCP/IP-Adresse?
Normalerweise ist die manuelle Einrichtung glücklicherweise nicht nötig, denn in den meisten Computern sind die Protokolle vorkonfiguriert. TCP/IP ist zwar das am häufigsten verwendete Protokoll im Internet, es wird jedoch als so selbstverständlich angesehen, dass die meisten Benutzer ihr Leben online führen, ohne sich dessen bewusst zu sein.
Jeder Computer hat eine eigene TCP/IP-Adresse und kann seine Adresse normalerweise automatisch mitteilen. Verbinden Sie sich einfach mit Ihrem lokalen drahtlosen Netzwerk, und schon sind Sie startklar! Manchmal müssen Sie jedoch einer Anwendung mitteilen, wie Ihre TCP/IP-Adresse lautet. So können Sie sie schnell finden: Rufen Sie Ihre bevorzugte Suchmaschine auf und geben Sie den Satz „Wie lautet meine IP-Adresse“ ein. Es gibt auch kostenlose Online-IP-Abfragedienste wie WhatIsMyIPAddress.com, die nach öffentlichen Registrierungsergebnissen suchen.
Während es in der Regel einfach ist, eine öffentliche oder externe IP-Adresse zu finden, ist bei der Suche nach einer lokalen (internen oder privaten) IP-Adresse etwas mehr detektivisches Geschick gefragt. Wie Sie dabei vorgehen müssen, ist von Ihrem Betriebssystem abhängig. So finden Sie zum Beispiel Ihre IP-Adresse unter Windows 11 wie folgt:
- Öffnen Sie das Windows-Startmenü und klicken Sie auf Einstellungen. Wählen Sie dann im linken Bereich Netzwerk & Internet.
- Klicken Sie auf Eigenschaften.
- Scrollen Sie nach unten, um Ihre lokale IP-Adresse oder sowohl Ihre IPv4- als auch Ihre IPv6-Adresse anzuzeigen.
Gibt es eine Alternative zu TCP/IP?Ja!Dürfen wir vorstellen: OSI
Wussten Sie, dass es ein weiteres Protokoll gibt, mit dem Computer über ein Netzwerk kommunizieren können? Es nennt sich Open Systems Interconnection (OSI) und besteht aus (sage und schreibe) sieben Schichten. Dies war das erste Standardmodell für die Netzwerkkommunikation und wurde in den frühen 1980er Jahren von allen großen Computer- und Telekommunikationsunternehmen übernommen. Zunächst schien OSI sich durchzusetzen, aber dann entschied sich das moderne Internet für das einfachere vierstufige TCP/IP-Modell. Das soll nicht heißen, dass es keinen Platz für OSI gibt. Es wird immer noch verwendet, vor allem, um die Funktionsweise von Netzwerken zu veranschaulichen und bei der Behebung von Netzwerkproblemen zu helfen.
Schützen Sie Ihre Privatsphäre online wirksamer mit Avira Phantom VPN
TCP/IP ist zwar das am weitesten verbreitete Protokoll, aber nicht das sicherste.Schon ein paar Minuten in einem öffentlichen WLAN können ausreichen, um unwissentlich Ihre vertraulichen Daten weiterzugeben. Deshalb empfehlen Sicherheitsexperten, ein VPN, wie etwa Avira Phantom VPN, zu verwenden, das eine Verschlüsselung nach Industriestandard AES 256-Bit verwendet.Dies gilt als sicherer als Standard-TCP- oder IP-Protokolle.
Ein VPN hilft, Ihre IP-Adresse zu verbergen, damit andere Ihre Online-Aktivitäten nicht sehen können. Es kann Ihnen auch helfen, Ihre Privatsphäre zurückzugewinnen, indem es Ihre Internetverbindung verschlüsselt. Dann können Tracker, Cyberkriminelle und andere unerwünschte Dritte Sie nicht abhören, wenn Sie Websites besuchen oder Daten weitergeben. Außerdem ist es unwahrscheinlicher, dass sie Ihre Daten ausspähen können, um sich später Zugang zu Ihren Online-Konten zu verschaffen. Wenn Sie Wert auf Ihre Online-Privatsphäre legen, ist ein VPN unerlässlich.
