Protokolle in der Netzwerktechnik

In der Netzwerktechnik bestimmen Protokolle den Ablauf der Kommunikation zwischen den Systemen. Netzwerk-Protokolle sind eine Sammlung von Regeln, die den Ablauf einer Kommunikation zwischen zwei oder mehr Systemen festlegen. Ein Netzwerk-Protokoll definiert, wie die Kommunikation aufgebaut wird, wie und über was sich die Systeme austauschen und wie die Kommunikation wieder beendet wird. Während einer Kommunikation werden also nicht nur Informationen oder Daten ausgetauscht, sondern zusätzlich Protokoll-Informationen, die beim Empfänger verarbeitet werden.
Typischerweise ist nicht nur ein Netzwerk-Protokoll für die Kommunikation verantwortlich, sondern mehrere, die ganz bestimmte Teilaufgaben innerhalb der Kommunikation übernehmen. Die Einteilung erfolgt anhand eines Schichtenmodells. Ein Protokoll ist in der Regel einer bestimmten Schicht zugeordnet.

Aufgabe von Protokollen

Jede Technik oder jeder Vorgang, der zur Datenübertragung genutzt wird, lässt sich in 3 Teile gliedern:

  • Übertragungsweg
  • Protokolle
  • Anwendung

Der Übertragungsweg ist das Medium, welches zur Datenübertragung genutzt wird. Z. B. Kabel oder Funk. Die Anwendung stellt die Daten bereit und nimmt sie auch wieder entgegen. Die Protokolle regeln den Zugriff auf den Übertragungsweg und die Kommunikation zwischen zwei oder mehr Teilnehmern. Die Protokolle haben zusätzlich die Aufgabe die Anwendung vom Übertragungsweg unabhängig zu machen. Die Protokolle vermittelt sozusagen zwischen Übertragungsweg und Anwendung.

Unidirektionale Kommunikation

Unidirektional bedeutet "in eine Richtung". Bei der unidirektionalen Kommunikation oder Übertragung zwischen zwei Teilnehmern steht nur ein Kanal zur Verfügung, der nur in eine Richtung genutzt werden kann. Einen Rückkanal gibt es nicht.

Bidirektionale Kommunikation

Bidirektional bedeutet "in beide Richtungen". Bei der bidirektionalen Kommunikation oder Übertragung können Signale, Daten oder Informationen in beide Richtungen fließen. Es gibt zwischen Sender und Empfänger zwei Kanäle. Einen Hin- und einen Rückkanal. Bei der Unterscheidung der Kanäle spricht man auch von Upstream und Downstream bzw. Uplink und Downlink.
Bei der bidirektionalen Übertragung unterscheidet man zwischen Halbduplex, bei der nur jeweils ein Kommunikationspartner senden und empfangen darf, und Vollduplex, bei der beide Kommunikationspartner gleichzeitig senden und empfangen dürfen.

Formen der Kommunikation: Synchron - Asynchron - Pipelining

In Protokollen wird die Art und Weise der Kommunikation geregelt. Hierfür gibt es verschiedene Formen, Modelle, Architekturkonzepte und Prinzipien, die angewendet werden können.

  • Reihenfolge
  • Wer antwortet wann und wie?
  • Zeitmanagement

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