Für den typischen Nutzer erscheint der Zugriff auf das Internet oder auf ein anderes Gerät im lokalen Netzwerk (LAN) als einfacher Vorgang. Es sieht so aus, als würden Informationen über eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) gesendet und empfangen. Doch im Hintergrund laufen komplexe Prozesse ab, um diese Kommunikation reibungslos zu gewährleisten. Das Fundament dafür bilden Netzwerkprotokolle – Regeln, die den verschiedenen Geräten vorschreiben, wie Informationen übermittelt werden müssen.
Die Bedeutung von Netzwerkprotokollen
Netzwerkprotokolle definieren im Wesentlichen, wie sich Geräte innerhalb eines Netzwerks erkennen und wie sie Informationen senden und empfangen. Man kann es mit dem Versand eines Briefes per Post vergleichen: Man benötigt den richtigen Umschlag und die korrekte Anzahl an Briefmarken. Diese Regeln müssen befolgt werden, damit der Brief sein Ziel erreicht. Ähnlich bestimmen Netzwerkprotokolle die Regeln, die eingehalten werden müssen, damit Informationen, die über ein Netzwerk übertragen werden, ihr Ziel erreichen. Dies kann ein lokales Netzwerk oder ein Mobilfunknetz sein. Jedes Mal, wenn zwei Geräte miteinander kommunizieren, kommt ein Netzwerkprotokoll zum Einsatz, das sicherstellt, dass die Nachricht das richtige Ziel erreicht.
Es gibt drei Haupttypen von Netzwerkprotokollen, die von Endbenutzern verwendet werden, auch wenn sie sich dessen oft nicht bewusst sind: Internetprotokolle, drahtlose Netzwerkprotokolle und Netzwerkroutingprotokolle.
Internetprotokolle (IP)
Internetprotokolle bilden eine umfangreiche Familie von Protokollen, die jeweils eigene Aufgaben erfüllen. Das Internetprotokoll (IP) ist allgemein bekannt als das Protokoll, das die Kommunikation beim Zugriff auf das Internet steuert. Es arbeitet jedoch nicht allein, sondern in Kooperation mit anderen Protokollen auf höheren und niedrigeren Ebenen.
Höherrangige Protokolle, die mit dem Internetprotokoll zusammenarbeiten, regeln die Interaktion mit Browsern und Apps. Browser verfügen über integrierte Funktionen zur Verarbeitung dieser Protokolle. Beispiele hierfür sind HTTP und FTP.
Niedrigrangige Protokolle, die mit dem Internetprotokoll interagieren, kümmern sich in der Regel um die Kommunikation zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten eines Systems.
Drahtlose Netzwerkprotokolle
Drahtlose Protokolle sind vor allem Nutzern von Smartphones vertraut. Zu diesen Protokollen gehören WLAN, Bluetooth und LTE. Wenn man sich mit dem Mobilfunknetz verbindet, um E-Mails abzurufen, verwendet man im Wesentlichen das LTE-Protokoll, um Informationen zu senden und zu empfangen. Sollte das Netzwerk LTE nicht unterstützen, kommt ein anderes Protokoll zum Einsatz.
Drahtlose Netzwerkprotokolle unterscheiden sich von Internetprotokollen dadurch, dass sie Informationen zuverlässig über größere Entfernungen übertragen müssen, wobei die Netzabdeckung variieren kann und Sicherheit eine wichtige Rolle spielt.
Netzwerk-Routingprotokolle
Netzwerk-Routingprotokolle werden, wie der Name schon sagt, von Netzwerkroutern verwendet. Sie ermöglichen es, andere Router im Netzwerk zu identifizieren und den Informationsaustausch zwischen ihnen zu verwalten. Wenn man eine Nachricht über ein drahtloses Netzwerk sendet, wird über Netzwerk-Routingprotokolle bestimmt, wohin die Nachricht geleitet werden soll. Verschiedene Router verwenden unterschiedliche Netzwerk-Routingprotokolle. Beispielsweise nutzen Router Link-State-Protokolle, um eine vollständige Übersicht aller Knoten in einem Netzwerk zu erstellen.