Apache/HTTP/Grundlagen: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 30. August 2024, 08:02 Uhr

Apache/Grundlagen - Kurzbeschreibung

Beschreibung

Funktionsweise des Internets

DoD Internet Architecture Model - Schichtenarchitektur für Netzwerkprotokolle

Beschreibung

Aufgaben der Datenübertragung

Nr	Schicht	Beispiele
4	Process	HTTP, SMTP, FTP, ...
3	Host-to-Host	TCP, UDP
2	Internet	IP
1	Network Access	Ethernet, WLAN, DSL, ...

Vier Schichten

Aufeinander aufbauend
TCP/IP-Referenzmodell

Für jede Schicht gibt es eine Reihe von Protokollen

Internetprotokollfamilie
Aufgaben der jeweiligen Schicht auf unterschiedliche Weise lösen

Entwicklung

Das Modell wurde Ende der 1960er Jahre von der DARPA für das Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten (Department of Defense, kurz: DoD) entwickelt und bestand zunächst aus vier Schichten

Dabei ging es um eine rein militärische Anwendung im Zusammenhang mit der Entwicklung des ARPANET, das durch eine dezentrale Struktur vor Ausfällen geschützt sein sollte

Schichten

Network-Access-Schicht

In der Network-Access-Schicht wird das Problem der Datenübertragung zwischen Rechnern und Prozessen auf der physischen Ebene gelöst

Hierbei ist von Bedeutung, welches Übertragungsmedium (Kupferkabel, Funknetz usw.), welcher Leitungscode (RZ-Code, NRZ-Code, AMI-Code usw.) und welches Zugriffsprotokoll (z. B. Ethernet, V.24) verwendet wird
Mit Hilfe einer Adresse wird dabei angegeben, welcher Rechner oder Prozess das Datenpaket erhalten soll

Internet-Schicht

Die Aufgabe der Protokolle der Internet-Schicht ist es, eine netzwerkweite Adressierung unabhängig z. B. vom Übertragungsmedium zu ermöglichen

Jedem Rechner bzw
jeder Netzwerkkarte wird eine Netzwerkadresse zugewiesen
Anders als die Adresse der Network-Access-Schicht wird diese Adresse nach logischen Gesichtspunkten vergeben und ermöglicht so, dass große Netzwerke verwaltet werden können
Es ist vergleichbar mit Telefonnummern, zu der eine Vorwahl gehört und damit verhindert, dass eine Vermittlungsanlage alle Telefonnummern der Welt kennen muss
Damit ist es möglich, Datenpakete über mehrere Netzwerke zu senden
Meistverbreitetes Protokoll dieser Schicht ist das Internet Protocol

Host-to-Host-Schicht

Die Aufgabe der Protokolle der Host-to-Host-Schicht ist es, den Transport der Daten zwischen zwei Prozessen auf den verschiedenen Rechnern zu ermöglichen (Ende-zu-Ende-Verbindung)

Das ist notwendig, da es nicht ausreicht, die Daten zum Zielrechner zu transportieren, sondern es muss auch angegeben werden, welches der dort laufenden Programme, die auf Daten vom Netz warten, das jeweilige Paket erhalten soll
Es gibt hier verschiedene Ansätze der Informationsübertragung:

Bei einer verbindungslosen Übertragung ist in dieser Schicht keine Kontrolle eingebaut, dass das Paket auch ankommt
Die Kontrolle muss in der Process-Schicht erfolgen
Vergleichbar ist das mit dem Versenden eines Briefes in der realen Welt
Bei einer bestätigten, verbindungslosen Übertragung ist eine Bestätigungsmeldung vorgesehen, um den Empfang des Paketes dem Sender zu melden
Es entspricht dem Senden eines Einschreibens mit Rückschein
Bei einer verbindungsorientierten Übertragung wird vor der Übertragung eine logische Verbindung aufgebaut und aufrechterhalten
Selbst wenn keine Daten übertragen werden, werden Kontrollinformationen zwischen den Rechnern ausgetauscht
Dieses Verfahren ermöglicht eine Kontrolle der Paketreihenfolge und eine Datenflusskontrolle

Im Internet stehen dafür die zwei Protokolle TCP und UDP zur Verfügung

Bei TCP handelt es sich um ein verbindungsorientiertes Protokoll
Es ermöglicht eine zuverlässige Übertragung der Daten
Dies bedeutet allerdings auch eine Vielzahl an zusätzlichen Informationen, die neben der eigentlichen Nachricht übertragen werden
Das UDP dagegen ist ein verbindungsloses Protokoll
Durch den geringeren Verwaltungsaufwand wird die Netzwerkbelastung bei diesem Protokoll geringer gehalten, und es kann ein höherer Datendurchsatz erreicht werden
Dafür erkennt UDP nicht selbständig den Verlust von Paketen, und es besteht die Gefahr, dass die versendeten Nachrichten in anderer Reihenfolge ankommen, als sie abgesendet wurden

Process-Schicht

Die Protokolle der Process-Schicht definieren den Aufbau der eigentlichen Nachricht

Hier werden die tatsächlichen Nutzdaten entsprechend dem jeweils gewählten Protokoll abgelegt
Die bekanntesten dienen zum Übertragen von E-Mails (SMTP), Internetseiten (HTTP) oder Dateien (FTP)
Für jede Information, die übertragen werden muss, ist hier deren exakte Position in der Botschaft und deren genauer Aufbau festgelegt

Paketaufbau

Jede Ebene des Schichtenmodells fügt beim Versenden der Daten Informationen als Paketheader hinzu, die beim Empfänger auf der gleichen Ebene ausgewertet werden

Man kann sich das vorstellen wie einen großen Briefumschlag, in dem ein etwas kleinerer Briefumschlag steckt und in diesem wiederum ein ganz kleiner Briefumschlag, der letztlich erst das Blatt mit der eigentlichen Information enthält

Auf jedem Umschlag stehen dabei die Informationen, die in der jeweiligen Schicht benötigt werden:

Verkapselung

DoD-Schichtenmodell/TVerkapselung

OSI-Schichtenmodell

Einige Jahre nach dem DoD-Modell wurde das OSI-Modell von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelt

Der Aufbau ist ähnlich zum DoD-Modell, allerdings auf sieben statt nur auf vier Schichten verteilt
Obwohl das DoD-Modell seine Tauglichkeit in der Praxis bewiesen hatte, erwogen die großen Computerfirmen, das OSI-Modell für ihre eigenen Übertragungsprotokolle zu nutzen
Seit 1988 unterstützte selbst die US-Regierung das neue Modell
So setzte sich das OSI-Modell letztendlich durch
Dennoch wird das DoD-Modell häufig noch dazu verwendet, um Kommunikationsabläufe im Internet zu beschreiben

Dazu ist es nötig, einige Schichten des OSI-Modells zusammenzufassen: