Protokoll

Ein Protokoll besteht aus einer Reihe von Regeln und Vereinbarungen über das Übertragen von Informationen in einem Netzwerk. Durch diese Regeln werden der Inhalt, das Format, die Wiederholungsrate,  die Reihenfolge und die Fehlerkontrolle der im Netzwerk ausgetauschten Nachrichten und Daten festgelegt.  Protokolle regeln durch Syntax, Semantik und Synchronisation die Kommunikationen in Netzwerken (Netzwerkprotokoll) und in der Hardware und Software. 

In Protokollen wird die physische Verbindung geregelt, die Art und Weise der Verbindung, die Datenflusskontrolle (Handshaking), das Fehlerkorrekturverfahren, die Fehleridentifizierung und Fehlerprotokollierung (Logging und Fehlerausgabe)  sowie die Formatierung des Inhaltes einer Übertragung. Weiterhin werden Verhaltensweisen bei Auftreten einer Unterbrechung der Konnektion festgelegt. 

Internetprotokolle, Protokollstapel und Referenzmodell
Der Erfolg des Internet hängt wesentlich von den zugrundeliegenden Protokollen ab. Die Grundlegensten sind TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol).  Protokolle treten häufig als Protokollstapel (Kombination von Protokollen) und in Schichten als Referenzmodell auf (z.B. OSI-Schichtenmodell). Ein Referenzmodell ist eine Softwarearchitektur anhand der sich auch die Prinzipien einer solchen ablesen  lassen wie Datenkapselung, Modularität und Geheimnisprinzip. Die saubere Definition der Schnittstellen, der Handshake und die Daten- und Kommunikationskontrolle sind dabei wesentlich.  Protokolle kommen auch als Protokollfamilie (Internetprotokollfamilie), als Softwarschnittstelle oder API oder als Konvention (z.B. Aufrufkonvention, Calling Convention) vor.  Bekannte Protokolle neben den bereits erwähnten sind: UDP, NNTP, SNTP, IMAP, POP, SMTP, L2TP, SSH, FTP, Telnet, HTTP, UDS oder DHCP.                                       
Siehe auch:    TCP-IP   HTTP   FTP   Transfer-Protocol   Ethernet   Token-Ring   POP3   IPv6   IMAP4   Übertragungsprotokoll


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  TCP-IP-Referenzmodell

Das TCP/IP-Referenzmodell ist ein Refernzmodell für die Internetprotokollfamilie.  Es handelt sich um Schichten, welche die Kommunikation in TCP/IP Netzwerken gliedern. Das TCP/IP-Referenzmodell ist auf die Internet-Protokolle zugeschnitten. 

Die Internet-Protokolle vermitteln Datenpakete über mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (sogenannte Hops) weiter. Auf dieser Grundlage stellen sie Verbindungen zwischen Netzwerkteilnehmern über mehrere Hops her.  Die Schichten sind: (von unten nach oben) Netzwerkschicht (entspricht OSI 1-2), Internetschicht (OSI 3, Beispiel: ARP, IPv4, IPv6), Transportschicht (OSI 4, Beispiel: TCP), Anwendungsschicht (OSI 5-7, Beispiel: HTTP).                                                   
Siehe auch:    OSI-Schichtenmodell   Internetprotokollfamilie   TCP-IP   HTTP   ARP   IPv4   IPv6   

  IPX-SPX

Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange. Das IPX/SPX ist ein herstellerspezifisches Protokoll, welches überwiegend in Novell Netzwerken eingesetzt wird.  IPX ist ein Protokoll zum Routing und zur Adressierung von Datenpaketen in einem lokalen Netzwerk. Das SPX Protokoll setzt auf dem IPX Protokoll auf und erweitert die  Zuverlässigkeit des IPX-Protokolls durch seine verbindungsorientierte Paketübermittlung.                                                     
Siehe auch:    Novell-Netware   Router   TCP-IP   Netzwerkkarte   NetBIOS   NetBEUI   

  FTP

File Transfer Protocol. FTP ist ein Netzwerkprotokoll zur Übertragung von Dateien im Internet und in lokalen Netzwerken, bei denen das TCP/IP-Protokoll zur Anwendung kommt. FTP befindet sich auf Schicht 7 des OSI-Schichtenmodells  (Application Layer/Anwendungsschicht). Via FTP kann man Daten von einem Client zu einem Server oder vice versa übertragen oder auch clientgesteuert zwischen 2 Servern. Bei FTP wird für die Datenübertragung und die Steuerung jeweils eine eigene Leitung  verwendet.

Ein Standard Port für eine FTP Sitzung ist der Port 21 (Control Port des Servers): der FTP-Client beginnt eine FTP Sitzung, indem er eine Verbindung zum Port 21 (bzw. den jeweiligen Control Port des Servers) über TCP aufbaut.  Der FTP-Client sendet über diese Leitung Befehle zum Server, die dieser nach einer eventuellen Authentifizierung mit einem Statuscode quittiert. Die Übertragung der Daten und Verzeichnislisten erfolgt separat über den Data Port (standardmässig Port 20).  Hierbei wird i.d.R. pro Vorgang eine TCP-Verbindung verwendet.

FTP-Modi: Active Mode und Passive Mode
Dabei gibt es zwei verschiedene Modi eine solche Verbindung aufzubauen: den Active Mode (Aktives FTP)  und den Passive Mode (passives FTP): der Active Mode (Aktives FTP)  zeichnet sich dadurch aus, dass der FTP-Client einen zufälligen Port öffnet und dem Server über diesen Port die Port Nummer und seine IP-Adresse durch das PORT-Kommando mitteilt. Es handelt sich hierbei i.d.R. um einen Port  des Clients von Port 1023 an aufwärts.

Beim Passive Mode (passives FTP) sendet der FTP-Client ein PASV-Kommando an den Server, woraufhin dieser einen Port öffnet und die Port Nummer mitsamt seiner IP-Adresse an den Client übermittelt. Diese Port  Nummer wird dann zum Server Port, der Client Port ist i.d.R. eine Port Nummer ab 1023 aufwärts.

FXP
Es kann aber auch FXP vorliegen (File Exchange Protocol): beim FXP werden Dateien zwischen  2 FTP-Servern ausgetaucht, ohne dass sie über einen FTP Client laufen müssen. Dabei wird der Active und Passive Mode gleichzeitig eingesetzt: Ein FTP-Client sendet an einen FTP-Server ein PASV-Kommando (Passive Mode):  daraufhin erhält er die Port Nummer des Server Ports und die IP-Adresse des FTP-Servers. Danach sendet der FTP-Client ein PORT-Kommando an einen zweiten FTP-Server (Active Mode); jedoch enthält dieses PORT-Kommando  als Argument nicht die eigene IP-Adresse und Port Nummer, sondern die Antwort des ersten FTP-Servers, wodurch der zweite FTP-Server eine Verbindung zum ersten FTP-Server aufbaut. Um die Datenübertragung zu starten sendet der  FTP-Client das RETR-Kommando an den zweiten FTP-Server und das STOR-Kommando an den ersten FTP-Server. Falls einer der Server keinen Passive Mode unterstützt, kann auf dem anderen Server ein PASV-Kommando ausgeführt werden (Alternative Mode).  Die FXP-Übertragungen können durch den CPSV-Befehl (statt PASV) oder durch SSCN (Set Secured Client Negotiation) sicherer gemacht werden. Diese Methoden sind jedoch anfällig für Man-in-the Middle Attacken, da die Zertifikate nicht  überprüft werden.

FTP und Sicherheit
Um FTP sicherer zu machen kann man Secure FTP (Secure File Transfer Protocol),  SSH File Transfer Protocol (SFTP: eine Weiterentwicklung von Secure Copy) verwenden, oder gar ein anderes Protokoll: MBS/IP (Multi-purpose  Business Security over IP). Bei diesen Massnahmen ist es möglich, die FTP-Übertragungen mittels SSL oder TLS zu verschlüsseln. 

Anonymous FTP und WebFTP
Beim Anonymous FTP, welches oft von Bildungseinrichtungen oder Anbietern sogenannter FTP-Mirrors eingerichtet wird,  existiert neben den üblichen Benutzerkonten ein Konto "anonymous" oder "ftp", in das man sich ohne (oder beliebiges) Passwort einloggen kann. Beim WebFTP wird der Zugriff auf FTP-Server via HTTP ermöglicht.                     
Siehe auch:    HTTP   Client-Server   TCP-IP   OSI-Schichtenmodell   

  SLIP

SLIP bedeutet Serial Line Internet Protocol. SLIP ermöglicht es, über die serielle Schnittstelle, und damit über ein Modem, das Internet Protokoll TCP/IP zu betreiben. Über TCP/IP laufen alle im Internet verfügbaren Online-Dienste, z. B.:  ftp, telnet, talk, IRC, WWW, Gopher etc. Eine Variante von SLIP ist cSLIP (das "c" steht für compressed). Bei cSLIP werden die Header der gerouteten Päckchen nach dem Van-Jacobson-Verfahren komprimiert.                                                       
Siehe auch:    World-Wide-Web   TCP-IP   Modem   IP-Adresse   FTP   

  Common-Internet-File-System

Das Common Internet File System (CIFS) wurde 1996 von Microsoft vorgestellt und ist eine Erweiterung und Weiterentwicklung des Server Message Block-Protocols (SMB-Protocol). In einem Netzwerk mit Servern und Clients regelt  CIFS die gemeinsame Benutzung von Internet- und Intranetdateien.

CIFS basiert auf NetBIOS over TCP/IP (NetBT oder NBT) und SMB.  Ausser der Datei- und Druckerfreigabe verfügt CIFS über Dienste wie Windows-RPC (Remote Procedure Call) oder den NT-Domänendienst. Die  Namensauflösung erfolgt über den NBT-Broadcast (NetBIOS over TCP/IP-Broadcast) bzw. den NBT Name Service oder DNS (Domain Name System).                                                   
Siehe auch:    Server-Message-Block-Protocol   RPC   TCP-IP   NetBIOS   Domain-Name-Service   NetBIOS-over-TCP-IP   Client-Server   

  SOAP

Simple Object Access Protocol. Eine XML Grammatik (ähnlich XML-RPC), welche die plattformunabhängige Kommunikation von Applikationen über das Internet ermöglicht. 

Diese Spezifikation und Referenzimplementierung für Remote Procedure Calls (RPC) zwischen Internetanwendungen wurde in Anlehnung an die CORBA-Spezifikation (Common Object Request Broker Architecture) entwickelt. 

SOAP unterstützt Mechanismen des Procedure Callings wie beispielsweise Exception Handling, sowie weitere Transportprotokolle neben HTTP mit TCP (UDP, HTTPS, XML,...).                                                     
Siehe auch:    CORBA   RPC   XML   HTTP   TCP-IP   UDP   OSI-Schichtenmodell   

  Einzelprotokoll-Router

Ein Einzelprotokoll-Router arbeitet nur mit einem einzigen Protokoll. Dies kann beispielsweise das Protokoll X.21 oder X.25 sein.                                                         
Siehe auch:    Router   Routingtabelle   

  Multiprotokoll-Router

Ein Multiprotokoll-Router kann mehrere Protokolle verwenden. Da er die Protokolle simultan bearbeiten kann, eignet er sich um zwischen verschiedenen Unternetzen zu vermitteln. 

Routing Protokolle die unter IPv4 verwendet werden sind z. B. das Border Gateway Protocol (BGP).  Das BGP ist ein Exterior Gateway Protokoll. Innherhalb von Autonomen Systemen werden Interior Gateway Protocols verwendet.  Beispiele für IGPs sind Open Shortest Path First OSPF, Routing Information Protocol RIP oder das IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) Protocol.                                                   
Siehe auch:    Einzelprotokoll-Router   Router   Routingtabelle   Autonomes-System   Datenpaket   IPv4   IPv4-Technologien   IPv6