Die Internetprotokollfamilie ist eine Familie von rund 500 Netzwerkprotokollen , die die Basis und die Standards fur die Netzkommunikation im Internet bilden. Haufig wird auch die Bezeichnung TCP/IP -Protokollfamilie verwendet.

Ende der 1960er Jahre begann die Entwicklung mit einer Studie der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), die dem Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten (DoD) untersteht, zur Entwicklung von Protokollen zur Datenkommunikation. Dabei entstand das DoD-Schichtenmodell , in dem die Aufgaben in vier Schichten unterteilt wurden. Dieses Modell ist Grundlage der Internetprotokollfamilie. ^[1]

Kommunikation wird in Rechnernetzen durch Netzwerkprotokolle umgesetzt und in der Praxis in funktionale Schichten ( layer ) unterteilt. Fur das Internet und die Internetprotokollfamilie ist dabei die Gliederung nach dem sogenannten TCP/IP-Referenzmodell , welches 4 aufeinander aufbauende Schichten beschreibt, maßgebend. Dieses ist auf die Internet-Protokolle zugeschnitten, die den Datenaustausch uber die Grenzen lokaler Netze hinaus ermoglichen (dies sind vor allem TCP und IP ). Hier werden weder der Zugriff auf ein Ubertragungsmedium noch die Datenubertragungstechnik definiert. Vielmehr sind die Internet-Protokolle dafur zustandig, Datenpakete uber mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ( Hops ) weiterzuvermitteln und auf dieser Basis Verbindungen zwischen Netzteilnehmern uber mehrere Hops herzustellen.

Um Probleme der Netzkommunikation im Allgemeinen zu betrachten, greift man auf das detailliertere ISO/OSI-Referenzmodell zuruck. Es ist jedoch zu beachten, dass sich die Benennung der einzelnen Schichten in den Modellen unterscheidet, und nachfolgende Zuordnungen zwischen OSI-Schichten und TCP-IP-Ebenen nicht immer vollstandig ubereinstimmen.

Die einzelnen Schichten erfullen folgende Funktionen:

Anwendungsschicht

Die Anwendungsschicht (engl.: Application Layer ) umfasst alle Protokolle, die mit Anwendungsprogrammen zusammenarbeiten und die Netzinfrastruktur fur den Austausch anwendungsspezifischer Daten nutzen.

Transportschicht

Die Transportschicht (engl.: Transport Layer ) ermoglicht eine Ende-zu-Ende-Kommunikation. Das wichtigste Protokoll dieser Schicht ist das Transmission Control Protocol (TCP), das Verbindungen zwischen jeweils zwei Netzteilnehmern zum zuverlassigen Versenden von Datenstromen herstellt. Es gehoren aber auch unzuverlassige Protokolle  ? zum Beispiel das User Datagram Protocol (UDP) ? in diese Schicht.

Internetschicht

Die Internetschicht (engl.: Internet Layer ) ist fur die Weitervermittlung von Paketen und die Wegwahl ( Routing ) zustandig. Auf dieser Schicht und der darunterliegenden Schicht werden Direktverbindungen betrachtet. Die Aufgabe dieser Schicht ist es, zu einem empfangenen Paket das nachste Zwischenziel zu ermitteln und das Paket dorthin weiterzuleiten. Kern dieser Schicht ist das Internet Protocol (IP) in der Version 4 oder 6, das einen Paketauslieferungsdienst bereitstellt. Sogenannte Dual-Stacks konnen dabei automatisch erkennen, ob sie einen Kommunikationspartner uber IPv6 oder IPv4 erreichen konnen und nutzen vorzugsweise IPv6. Dies ist fur entsprechend programmierte Anwendungen transparent. Die Internetschicht entspricht der Vermittlungsschicht des ISO/OSI-Referenzmodells.

Netzzugangsschicht

Die Netzzugangsschicht (engl.: Link Layer ) ist im TCP/IP-Referenzmodell spezifiziert, enthalt jedoch keine Protokolle der TCP/IP-Familie. Sie ist vielmehr als Platzhalter fur verschiedene Techniken zur Datenubertragung von Punkt zu Punkt zu verstehen. Die Internet-Protokolle wurden mit dem Ziel entwickelt, verschiedene Subnetze zusammenzuschließen. Daher kann die Host-an-Netz-Schicht durch Protokolle wie Ethernet , FDDI , PPP (Punkt-zu-Punkt-Verbindung) oder 802.11 ( WLAN ) ausgefullt werden. Die Netzzugangsschicht entspricht der Sicherungs- und Bitubertragungsschicht des ISO/OSI-Referenzmodells.

• DNS (Domain Name System) ? Auflosung von Domainnamen zu IP-Adressen
• DoIP (Diagnostics over IP) ? Transportprotokoll fur Fahrzeugdiagnose
• FTP (File Transfer Protocol) ? Dateitransfer
  • FTPS (FTP uber SSL/TLS ) ? Erweiterung von FTP fur verschlusselten Dateitransfer
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
  • HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure)
• WS (WebSocket Protocol)
• IMAP (Internet Message Access Protocol) ? Zugriff auf E-Mails
• IPFIX (Internet Protocol Flow Information Export)
• LLMNR (Link-local Multicast Name Resolution)
• NDMP (Network Data Management Protocol, ndmp.org, kein IETF RFC)
• MBS/IP (Multi-purpose Business Security over IP)
• NNTP (Network News Transfer Protocol) ? Diskussionsforen ( Usenet )
• NTP (Network Time Protocol)
• POP3 (Post Office Protocol, Version 3) ? E-Mail-Abruf
• PTP (Precision Time Protocol) ? Zeitsynchronisation von Uhren in einem Netzwerk
• RDP (Remote Desktop Protocol) ? Darstellen und Steuern von Desktops auf fernen Computern ( Microsoft )
• RTP (Real-Time Transport Protocol)
• SIP (Session Initiation Protocol) ? Aufbau, Steuerung und Abbau von Kommunikationssitzung ( VoIP )
• SNMP (Simple Network Management Protocol) ? Verwaltung von Geraten im Netzwerk
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) ? E-Mail-Versand
• SOCKS (Internet Sockets -Protokoll)
• SSH (Secure Shell) ? verschlusseltes remote terminal
  • SCP (Secure Copy) ? Dateitransfer (verwendet SSH-Session)
  • SFTP ? SSH Dateitransfer (verwendet SSH-Session)
• Telnet ? Unverschlusseltes Login auf entfernten Rechnern ( remote terminal )
• XMPP (Extensible Message and Presence Protocol)
• Z39.50 ? Abfrage von Informationssystemen

• TCP (Transmission Control Protocol) ? Ubertragung von Datenstromen ( verbindungsorientiert , zuverlassig)
• UDP (User Datagram Protocol) ? Ubertragung von Datenpaketen ( verbindungslos , unzuverlassig, geringer Overhead)
• SCTP (Stream Control Transmission Protocol) ? Transportprotokoll
• TLS (Transport Layer Security, ehemals 'Secure Socket Layer [SSL]) ? Erweiterung von TCP um Verschlusselung
• DTLS (Datagram Transport Layer Security) ? Auf TLS basierendes Verschlusselungsprotokoll, welches auch uber zustandslose Protokolle wie UDP ubertragen werden kann

• IP (Internet Protocol) ? Datenpaket-Ubertragung (verbindungslos)
• IPsec (Internet Protocol Security) ? Sichere Datenpaket-Ubertragung (verbindungslos)
• ICMP (Internet Control Message Protocol) ? Kontrollnachrichten (zum Beispiel Fehlermeldungen), Teil jeder IP-Implementierung
• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) ? Informationsaustausch zwischen Routern ( Distanzvektor ) (veraltet ? wird ersetzt durch EIGRP )
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) ? Informationsaustausch zwischen Routern via IP
• OSPF (Open Shortest Path First) ? Informationsaustausch zwischen Routern (Linkzustand) via IP
• BGP (Border Gateway Protocol) ? Informationsaustausch zwischen autonomen Systemen im Internet ( Pfadvektor ) via TCP
• RIP (Routing Information Protocol) ? Informationsaustausch zwischen Routern ( Distanzvektor ) via UDP
• IGMP (Internet Group Management) ? Organisation von Multicast -Gruppen, Bestandteil von IP auf allen Hosts , die den Empfang von IP-Multicasts unterstutzen

• Ethernet ? Netzwerkstandard IEEE 802.3
• WLAN ? Netzwerkstandard IEEE 802.11
• PPP ? Point-to-Point Protokoll, RFC 1661 ^[2]
• Token Bus ? Netzwerkstandard IEEE 802.4
• Token Ring ? Netzwerkstandard IEEE 802.5
• FDDI ? Fiber Distributed Data Interface
• L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol)
• RARP (Reverse Address Resolution Protocol) ? Adressumsetzung zwischen Gerate- (MAC) und IP-Adressen (veraltet ? wird ersetzt durch BOOTP )
• IPoAC (Internet Protocol over Avian Carriers) ? Internet-Protokoll mittels fliegender Trager ? RFC 1149 ^[3]

• William Richard Stevens : TCP/IP. ISBN 3-8266-5042-5 (Standardwerk).
• Andrew S. Tanenbaum : Computernetzwerke. 5., aktualisierte Auflage, Pearson Studium, Munchen 2012, ISBN 978-3-86894-137-1 (Standardwerk).
• James F. Kurose , Keith W. Ross: Computernetzwerke. ISBN 978-3-8273-7330-4 (Standardwerk).
• Manfred Weiss: TCP/IP Handbuch. ISBN 3-7723-5026-7
• Uyless Black: TCP/IP & Related Protocols. ISBN 0-07-005560-2 .
• Craig Hunt: TCP/IP. ISBN 3-89721-110-6 .

• RFC 1122  ? Requirements for Internet Hosts ? Communication Layers . Oktober 1989 ( Internet Engineering Task Force , englisch).
• Website ?TCP/IP-Info“ inkl. Schulung Heterogene Netze mit TCP/IP . (uber 270 Folien ? auch als PDF)
• Jurgen Plate : Grundlagen Computernetze. Fachhochschule Munchen ? Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
• Netzwerktechnologie TCP/IP
• Einfuhrung in Computernetze

1. ↑ Vinton G. Cerf , Edward Cain: The DoD Internet Architecture Model. (PDF; 866 kB) Pennsylvania State University , 1983, abgerufen am 6. Juli 2013 (englisch).  
2. ↑ RFC 1661  ? The Point-to-Point Protocol (PPP) . Juli 1994 (englisch).
3. ↑ D. Waitzman: RFC 1149  ? Standard for the transmission of IP datagrams on avian carriers . 1. April 1990 (Brieftauben, englisch).