Protokoll

Das Internet Protocol (IP) bzw. Internetprotokoll stellt ein in Computernetzen wie dem Internet stark verbreitetes Netzwerkprotokoll dar. In diesem Zusammenhang wird auch die IP-Adresse wichtig, also die Adresse in einem Computernetzwerk. Gegenstand der dem Internetprotokoll übergeordneten Einheit „Netzwerkprotokoll“ ist ein Kommunikationsprotokoll im Netzwerkumfeld. Im Folgenden erhalten Sie grundlegende Informationen über verschiedene protokollrelevante Begriffe wie Internetprotokoll, IP-Adresse, FTP und HTTP.

Das Wichtigste zusammen­gefasst

  • Das Internetprotokoll (IP) ist ein grundlegendes Element des www. Das Internetprotokoll stellt ein in Computernetzen stark verbreitetes Netzwerkprotokoll dar!
  • Die IP-Adresse dient der Identifizierung von Rechnern im Internet und dem korrekten Datenfluss!
  • Das File Transfer Protocol (FTP) ist ein Übertragungsprotokoll, welches die Übermittlung von Dateien via IP-Netzwerke ermöglicht!

Inhalts­verzeich­nis

    Was ist ein Protokoll in der Informatik?

    Der Begriff Protokoll hat in der Fachsprache der Informatik mehrere Bedeutungen. Unter dem Stichwort der Informationssicherheit beispielsweise bezeichnet ein Protokoll die Gesamtheit des Datenzugriffs innerhalb eines Mehrplatzsystems oder Netzwerks durch mehrere User. Das Internet Protocol (IP) bzw. Internetprotokoll stellt ein in Computernetzen wie dem Internet stark verbreitetes Netzwerkprotokoll dar. In diesem Zusammenhang wird auch die IP-Adresse wichtig, also die Adresse in einem Computernetzwerk. Gegenstand der dem Internetprotokoll übergeordneten Einheit „Netzwerkprotokoll“ ist ein Kommunikationsprotokoll im Netzwerkumfeld. Im Folgenden erhalten Sie grundlegende Informationen über verschiedene protokollrelevante Begriffe wie Internetprotokoll, IP-Adresse, FTP und HTTP.

    Was ist ein Internetprotokoll?

    Das Internetprotokoll (IP), auch Transmission Control Protocol (TCP) genannt, ist eine Unterart des Netzwerkprotokolls. Ein Netzwerk- oder auch Netzprotokoll protokolliert den Datenaustausch – also die Kommunikation – zwischen verschiedenen Rechnern. Das IP bildet die breite Basis des Word Wide Web. Seine Aufgabe ist die Übertragung von Datenpaketen von einem Sender zu einem Empfänger über mehrere Netze hinweg. Die Übermittlung erfolgt dabei verbindungslos, das heißt der Datenaustausch zwischen verschiedenen Rechnern geschieht ohne dass eine Verbindung zwischen den jeweiligen Kommunikationsteilnehmern besteht bzw. ohne dass ein Zustand bei ihnen etabliert wird. Eine solche stehende Verbindung zwischen Client und Server wird auch Sitzung genannt. Die IP-Pakete oder auch sogenannten IP-Datagramme werden auch als einzelne, jeweils unabhängige Datenpakete vom Internetprotokoll übermittelt, wenn Sender und Empfänger identisch sind. Ein IP-Protokoll ist allerdings kein Garant für eine gelungene Kommunikation zwischen Rechnern. Es kann weder für die garantierte Einhaltung einer bestimmten Reihenfolge sorgen noch für das Eintreffen der Daten beim Empfänger. Aufgrund von Netzüberlastungen können Datagramme also während einer Sitzung verloren gehen.

    Wie funktioniert ein Internetprotokoll?

    Das IP ist die erste Schicht der Internetprotokoll-Familie, die unabhängig vom Übertragungsmedium ist. Das hat zur Folge, dass Computer mithilfe einer sogenannten Subnetzmaske, die hier nur eine untergeordnete Rolle spielen soll, und einer IP-Adresse innerhalb eines Netzwerkes in logische (dauerhafte) Gruppierungen, die Subnetze, eingeteilt werden können. Das ist die Basis dafür, Rechner in größeren Netzwerken adressieren und ihnen IP-Pakete übermitteln zu können, denn die logische Adresszuweisung ist der Grundstein für die Wahl der Wege und für die Weiterleitung von Datenpakten.

    Was ist eine IP-Adresse?

    Die IP-Adresse eines Rechners ist seine Adresse in einem Computernetz, also in einem Zusammenschluss mehrerer elektronischer Systeme, der die Kommunikation zwischen den Systemen möglich macht. Genauso wie das Internet basiert auch eine IP-Adresse auf dem Internetprotokoll. Jedes Gerät, das in ein Computernetz eingebunden ist, erhält so eine IP-Adresse. Auf diese Weise werden die Geräte adressierbar und damit auch erreichbar. Einem Computer kann aber auch mehr als eine IP-Adresse zugeordnet sein. Im Umkehrschluss kann die IP-Adresse also auch einen einzelnen Empfänger als auch eine Empfängergruppe bezeichnen. Wie bereits erläutert dient die IP-Adresse dem Datentransport von Sender zu Empfänger. Datenpakete mit einer IP-Adresse sind bildlich gesprochen vergleichbar mit einem Briefumschlag mit Anschrift, die den Empfänger identifizieren soll. Anhand der IP-Adresse gestaltet sich dann auch der Transportweg des Datenpakets.

    Einsatzgebiet der IP-Adresse: Browser

    Konkreter werden soll die Funktionsweise einer IP-Adresse anhand des Beispiels Browser. Ein Browser ist kurz gesagt ein Softwareprogramm zur Darstellung von Internetseiten. Damit Daten mittels IP-Adresse über ein IP-Netz korrekt von Sender zu Empfänger transportiert werden können, wird ein Webserver direkt von einem (Web-)Browser unmittelbar über die IP-Adresse des Servers angesprochen. Dazu muss der Browser in einem speziellen Nameserver die Information zur IP-Adresse des Servers einholen. Eine IP-Adresse ist immer einer bestimmten Domain zugeordnet, zum Beispiel www.toptarif.de. Danach kann der Server die IP-Adresse zur Datenübertragung an den Server nutzen. Sobald Sie eine Webseite aufrufen, überträgt Ihr Browser automatisch die IP-Adresse Ihres Rechners mit.

    IP-Adresse ermitteln: Was ist meine IP-Adresse?

    Die IP-Adresse dient also der Identifizierung von Rechnern im Internet und dem korrekten Datenfluss. IP-Adressen haben einen charakteristischen Aufbau aus vier Ziffern zwischen 0 und 266, die jeweils mit einem Punkt voneinander abgetrennt werden, zum Beispiel: 192.168.0.1 IP-Adressen nach diesem Schema folgen dem Standard IPv4. Um darüber hinaus noch weitere IP-Adressen generieren zu können, wurde der Standard IPv6 eingeführt. Dieser besteht auch acht Zeichenblöcken, in denen neben Zahlen auch Buchstaben zulässig sind. Auf speziellen Webseiten kann man für den eigenen Rechner ganz leicht die IP-Adresse ermitteln. Dazu sind keine weiteren Eingaben nötig.
    Wenn Sie später erneut Informationen zu Ihrer IP-Adresse ermitteln, kann es vorkommen, dass sich diese geändert hat. Dann spricht man von einer dynamischen IP-Adresse, die sich innerhalb eines Zeitraumes von 24 Stunden ändert oder bei einer neuerlichen Verbindung mit dem Netz. Eine dynamische IP-Adresse ist immer nur für die Länge einer Sitzung (Session) im Internet gültig und endet und verliert ihre Gültigkeit mit Beendigung der Sitzung, also bei Kappung der Verbindung. Bei Start einer neuen Sitzung erhält der PC dann eine neue IP-Adresse. Die dynamische Adressierung bietet den Vorteil, dass je User meistens weniger als eine IP-Adresse nötig wird, da es nie vorkommt, dass alle Kunden zur gleichen Zeit im Netz sind. Beim Ermitteln der IP-Adresse können auch statische, also gleichbleibende Adressen auftreten. Diese werden dann vergeben bzw. manuell konfiguriert, wenn die dynamische Adressierung technisch nicht umsetzbar ist oder keinen Vorteil bietet. Falls Sie über einen Router mit dem Internet verbunden sind oder mit einem lokalen Netzwerk, lässt sich zudem eine zweite IP-Adresse für Ihren Computer ermitteln, die jedoch nur innerhalb des Heimnetzwerkes sichtbar wird. Um die interne IP-Adresse zu ermitteln, nutzen Sie die Windows Eingabeaufforderung im Startmenü oder die Internet- und Netzwerkeinstellungen.

    Welche Informationen verrät eine IP-Adresse?

    Aus der IP-Adresse eines PCs können folgende Informationen herausgelesen werden:

    • Welcher Internet-Provider wird genutzt?
    • In welcher Region hält sich ein bestimmter Nutzer auf?
    • Wonach hat ein User im Internet gesucht?
    • Welche Webseiten hat ein Kunde besucht?
    • Welche Dateien hat ein Kunde heruntergeladen?

    Gesetzliche Vorgaben regeln die Speicherfristen für diese Informationen, die zudem nur auf Grundlage eines richterlichen Beschlusses an Dritte herausgegeben dürfen, zum Beispiel zur Aufklärung einer Straftat. Im Zuge der allgegenwärtigen Diskussion um Datenschutz und Datensicherheit kommt es derzeit aber wieder zu heftigen Diskussionen um die Speicherfristen für IP-Adressen-basierte Informationen.

    FTP – das File Transfer Protocol

    Nicht nur das IP ist eine Form des Netzwerkprotokolls, auch das File Transfer Protocol (FTP) gehört zu dieser Gruppe dazu. Die Abkürzung FTB bedeutet ins Deutsche übersetzt Dateiübertragungsprotokoll. Aufgabe des FTP ist also die Übermittlung von Dateien via IP-Netzwerke. Ein FTP kann Dateien in unterschiedliche Richtungen übertragen: vom Server zum Client (Download), vom Client zum Server (Upload) oder auch client-gesteuert zwischen zwei FTP-Servern. FTP wird aber auch zur Erstellung und Auslesung von Verzeichnissen genutzt. Darüber hinaus kann mittels FTP auch die Umbenennung und das Löschen von Dateien und Verzeichnissen vorgenommen werden. Für Steuerung und Datentransport nutzt das FT-Protokoll jeweils einzelne, unabhängige Verbindungen. Eine FTP-Sitzung startet mit einem Verbindungsaufbau vom Client zum Control Port des Servers. Diese Verbindung ermöglicht die Weiterleitung von Befehlen an den Server. Dieser reagiert auf jeden eingehenden Befehl mit einem Statuscode, der oft durch einen Erklärungstext ergänzt wird. Die Befehle bedingen in der Regel allerdings eine vorherige Authentifizierung.

    Das Verhältnis von FTP und IP

    Wie FTP und IP zueinander in Beziehung stehen, verdeutlicht das OSI-Schichtmodell (Open Systems Interconnection). Dabei handelt es sich um ein Referenzmodell für Netzwerkprotokolle, das den Datenaustausch über verschiedene technische Systeme hinweg ermöglichen soll. Das Modell ist aus sieben aufeinanderfolgenden Schichten aufgebaut, die alle über einen eigenen Aufgabenbereich zum Datentransport verfügen. Den einzelnen Schichten sind jeweils verschiedene Protokollarten zugeordnet: FTP beispielsweise fällt unter die siebte, die Anwendungsschicht, deren Einheit Daten sind. IP hingegen unter Schicht 3, die transportorientiert Vermittlungsschicht, mit Paketen als Einheit. Innerhalb einer Schicht lassen sich Netzwerkprotokolle leicht untereinander austauschen.

    Anwendungsschichten Netzwerkprotokolle

    • Schicht 7: Die Anwendungsschicht betrifft vor allem Netzmanagement, Dienste und Anwendungen und stellt entsprechende Funktionen bereit. Sie ist sozusagen der Startpunkt des Modells, von dem aus die Verbindung zu den Folgeschichten hergestellt wird. Hier spielt sich auch die Ein- und Ausgabe von Daten ab.
    • Schicht 3: Die Vermittlungsschicht übernimmt je nach Fokus eines Dienstes unterschiedliche Funktionen. Bei paketbezogenen Diensten ist das die Weiterleitung von Datenpaketen und bei Leistungsorientiertheit die Verbindungsschaltung. Zentrale Aufgabe dieser Schicht ist zudem das zur Verfügung stellen von netzwerkübergreifenden Adressen.

    Was bedeutet http?

    Viele Internetadressen fangen mit der Buchstabenkombination http an, doch die wenigsten Internetnutzer wissen, wofür diese Abkürzung steht und was damit genau gemeint ist. HTTP bezeichnet das sogenannte Hypertext Transfer Protocol, zu Deutsch das Hypertext-Übertragungsprotokoll. Bei dieser Form des Protokolls handelt es sich um ein zustandsloses Protokoll, was bedeutet, dass es unterschiedliche Aufträge – entweder von unterschiedlichen Auftraggebern oder von ein und demselben – als einzelne, voneinander unabhängige Anfragen betrachtet. So stehen Aufträge zum Beispiel in keinem Kontext zu bereits zuvor getätigten Anfragen und Informationen zu einzelnen Sitzungen werden weder verwaltet noch ausgetauscht. Das HTTP ist unter den zustandslosen Netzwerkprotokollen das bekannteste und dient der Datenübermittlung auf der Anwendungsschicht (application layer) über ein Rechnernetz. Mit dem HTTP können Internetseiten – also Hypertext-Dateien – aus dem Internet in einen Browser geladen werden. Aus den HTTP-Weiterentwicklungen entstand unter anderem HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure), ein Protokoll zur Verschlüsselung der transportierten Daten.

    Was ist ein Multilink Protokoll?

    Mit diesem (Multilink) Protokoll können Daten zwischen verschiedenen Rechnern ausgetauscht werden. Die Basis des Austausch von Daten in Netzwerken im Internet bilden Protokolle. Ein Multilink Protocol ermöglicht die synchrone Datenübermittlung über zwei Leitungen. Das geht über ISDN (digitales Telefonsystem) oder POTS-Leitungen (analoges Telefonsystem) möglich.

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