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Protokolle und Standards
Wenn Computer miteinander sprechen, müssen sie sich auf eine gemeinsame Sprache und feste Abläufe einigen.
Diese Regeln heißen Protokolle.
Jedes Protokoll beschreibt ganz genau:
wie eine Nachricht aussieht,
wann sie gesendet wird,
und wie der Empfänger darauf reagiert.
Ohne diese Regeln könnten zwei Geräte nichts miteinander anfangen – so wie zwei Menschen, die verschiedene Sprachen sprechen.
Was ist ein Protokoll?
Ein Protokoll ist eine Sammlung von Anweisungen und Formaten, die den Datenaustausch zwischen Geräten steuern.
Man kann es mit einer Verkehrsordnung vergleichen:
Jeder Teilnehmer weiß, wann er fahren darf, welche Richtung erlaubt ist und wie Vorfahrt geregelt ist.
Beispiele:
HTTP – wird genutzt, um Webseiten vom Server zum Browser zu übertragen
FTP – dient zum Austausch von Dateien
DNS – übersetzt Domainnamen in IP-Adressen
SMTP und IMAP – kümmern sich um den Versand und Empfang von E-Mails
TCP und UDP – regeln, wie Datenpakete transportiert werden
IP – sorgt für die Adressierung und den Weg durch das Netzwerk
Warum gibt es Standards?
Stell dir vor, jeder Hersteller würde sein eigenes Übertragungsverfahren erfinden – dann könnte kein Gerät mehr mit einem anderen sprechen.
Damit das nicht passiert, wurden internationale Standards geschaffen.
Organisationen wie die IETF (Internet Engineering Task Force) oder die ISO (International Organization for Standardization) legen fest, wie Protokolle funktionieren müssen.
Dank dieser Standards ist das Internet einheitlich aufgebaut:
Ein Laptop von Apple kann mit einem Server in Schweden genauso kommunizieren wie ein Smartphone aus Japan.
Die wichtigsten Protokolle im Überblick
| Schicht (nach TCP/IP) | Protokoll | Aufgabe | Beispielhafte Anwendung |
|---|---|---|---|
| Anwendung | HTTP / HTTPS | Webseiten übertragen | Browser ↔ Webserver |
| Anwendung | DNS | Domain in IP-Adresse auflösen | reichert.studio → 104.18.12.17 |
| Anwendung | FTP / SFTP | Dateien übertragen | Upload eines Projekts |
| Anwendung | SMTP / IMAP / POP3 | E-Mail senden und empfangen | Mailserver |
| Transport | TCP | Zuverlässige Verbindung mit Bestätigung | Web, E-Mail |
| Transport | UDP | Schnelle, ungesicherte Übertragung | Streaming, VoIP |
| Internet | IP / ICMP | Adressierung und Routing | Paketweiterleitung |
| Netzzugang | Ethernet / WLAN | Physikalische Übertragung | LAN, Funknetz |
Wie Protokolle zusammenarbeiten
In einem Netzwerk wirken immer mehrere Protokolle gleichzeitig.
Wenn du eine Website aufrufst, passiert Folgendes:
Der Browser fragt per DNS die IP-Adresse des Servers ab.
Über TCP baut er eine Verbindung auf.
Anschließend sendet er über HTTP die eigentliche Anfrage.
Die Daten werden von IP adressiert und durch das Netzwerk geleitet.
Auf der untersten Ebene übernimmt Ethernet oder WLAN den Versand der einzelnen Bits.
Jede Ebene erledigt also ihren Teil – so wie Zahnräder, die perfekt ineinandergreifen.
Visuelle Darstellung: Zusammenspiel der Protokolle
Drücke auf „Start“, um zu sehen, wie die Protokolle nacheinander aktiv werden.
Zusammenfassung
Protokolle sind die Sprachen, mit denen Computer miteinander kommunizieren.
Standards sorgen dafür, dass Geräte verschiedener Hersteller zusammenarbeiten können.
Beim Aufruf einer Webseite sind mehrere Protokolle gleichzeitig beteiligt:
DNS findet den Server, TCP stellt die Verbindung her, HTTP überträgt die Daten,
IP findet den Weg, und Ethernet transportiert die Bits.
