Computer-Netzwerke - "Theorie und Praxis: von der MAC-Adresse bis zum Router, TCP/IP, IPv4, IPv6, (W)LAN, VPN, VLAN u.v.m., Konfiguration, Planung, Aufbau und sicherer Betrieb von Netzwerken"

6 Datentransport mit TCP und UDP (S. 187-188)

Der weltweite Datentransport geschieht überwiegend innerhalb von IP-Netzen. Ihre Daten werden hier in Pakete zerlegt und am Zielort wieder zusammengesetzt. Den dabei entstehenden Datenstrom können Sie kontrolliert per TCP übertragen. Damit entlasten Sie die Anwendung, welche die Korrektheit und Vollständigkeit überprüfen müsste. Natürlich erkaufen Sie sich diese Sicherheit mit erhöhter Netzlast. Diese senken Sie dadurch, dass Sie UDP zur Datenübertragung einsetzen.

In diesem Fall sendet Ihr Rechner auf gut Glück die Datenpakete ins Netz. Die jeweils kommunizierenden Anwendungen kontrollieren den Fluss, die Korrektheit und Vollständigkeit der Daten selbst – und verursachen sowohl bei Sender als auch Empfänger eine höhere Rechnerauslastung. Die TCP- oder UDP-Datagramme liegen im Datenbereich der IP-Pakete. Egal welches Transportprotokoll Sie benutzen, Ihre Daten brauchen jeweils einen »Hafen« für den Start und das Ziel ihrer Reise, die Ports.

6.1 Transmission Control Protocol (TCP)

Mit TCP benutzen Sie ein verbindungsorientiertes Übertragungsprotokoll für Ihre Datenpakete. Verbindungen werden förmlich auf- und abgebaut, die Datenübertragung selbst unterliegt einer Flusskontrolle. Durch diese Flusskontrolle gehen keine Daten verloren. Unvollständige oder fehlende Pakete werden von der Gegenstelle bemerkt und erneut angefordert. Der Empfänger-Rechner setzt die Datenpakete in ihrer richtigen Reihenfolge wieder zusammen und übergibt sie der Anwendung. Die TCP-Verbindung kann von den beiden Hosts gleichberechtigt in jede Richtung genutzt werden. Insoweit wird es für Sie manchmal schwierig sein, mitprotokollierten Netzwerkverkehr richtig zu deuten. Die beim TCP verwendeten Ports bilden zusammen mit der IP-Adresse die Sockets.

6.1.1 Das TCP-Paket

Das TCP-Paket, auch TCP-Datagramm genannt, beinhaltet keine Absender- oder Ziel-IP-Adresse. Vielmehr finden Sie nur die Port-Nummern von Sender und Empfänger vor. Die IP-Adressen der beteiligten Hosts sind bereits im IP-Header angegeben, in welchem das Datagramm im Datenteil abgelegt ist. TCP könnten Sie auch innerhalb anderer Netzwerkprotokolle verwenden. Beim IP-Protokoll gibt Ihnen der Ethernet-Frame einen Nutzlastanteil von 1500 Byte vor.

Hiervon müssen Sie aber noch den IP-Header mit 20 Byte und den TCP-Header mit ebenfalls 20 Byte abziehen. Unter Umständen benutzen Sie zusätzlich eine Übertragungsmethode wie PPP oder PPPoE (DSL). In diesem Fall gehen davon nochmals 8 Byte verloren. Es verbleiben 1460 oder nur 1452 Byte für Ihre Daten. Diesen Wert nennt man die Maximum Segment Size (MSS). Auf diesen Wert können sich Sender und Empfänger beim Verbindungsaufbau einigen, hierzu belegen sie das Optionsfeld mit diesem Parameter.