🌐 TCP/IP-Modell – Grundlagen und Funktionsweise

1️⃣ Einführung

Das TCP/IP-Modell (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) ist das praktische, real implementierte Protokollmodell des Internets.
Es beschreibt, wie Daten in einem Netzwerk übertragen, geroutet und verarbeitet werden.
Im Gegensatz zum theoretischen OSI-Referenzmodell besteht das TCP/IP-Modell aus vier funktionsorientierten Schichten.

2️⃣ Übersicht der vier Schichten

Nr.	TCP/IP-Schicht	Hauptaufgaben
4	Anwendungsschicht	Protokolle für Anwendungen, benutzernah
3	Transportschicht	Ende-zu-Ende-Kommunikation (TCP/UDP)
2	Internetschicht	IP-Adressierung, Routing, Paketweiterleitung
1	Netzzugangsschicht	Datenübertragung über das lokale Netzwerk

3️⃣ Schichten im Detail

4. Anwendungsschicht (Application Layer)

Beinhaltet alle Anwendungs- und Dienstprotokolle
Beispiele:
- HTTP / HTTPS
- DNS
- SMTP / IMAP / POP3
- FTP, SSH
Entspricht OSI Layer 5–7 zusammengefasst

3. Transportschicht (Transport Layer)

Bereitstellung der Ende-zu-Ende-Verbindung
Segmentierung und Fehlerkontrolle
Protokolle:
- TCP – zuverlässig, verbindungsorientiert
- UDP – schnell, verbindungslos
Wichtige Funktionen:
- Flow Control
- Retransmissions
- Portnummern
Entspricht OSI Layer 4

2. Internetschicht (Internet Layer)

Verantwortlich für das Routing von Paketen zwischen Netzwerken
Protokolle:
- IP (IPv4 / IPv6)
- ICMP
- ARP / NDP
Geräte:
- Router
Entspricht OSI Layer 3

1. Netzzugangsschicht (Network Access Layer)

Kombination aus:
- Zugriff auf das physische Medium
- Lokale Datenübertragung
Technologien:
- Ethernet (802.3)
- WLAN (802.11)
- PPP, DSL
Entspricht OSI Layer 1–2

4️⃣ Datenfluss – Encapsulation & Decapsulation

sequenceDiagram Anwendung->>Transport: Daten Transport->>Internet: Segmente Internet->>Netzzugang: Pakete Netzzugang->>Netzzugang: Frames über physisches Medium Netzzugang-->>Internet: Frames Internet-->>Transport: Pakete Transport-->>Anwendung: Segmente → Daten

5️⃣ TCP/IP vs. OSI-Modell – Vergleich

OSI-Modell	TCP/IP-Modell
7 Anwendung	4 Anwendung
6 Darstellung	4 Anwendung
5 Sitzung	4 Anwendung
4 Transport	3 Transport
3 Vermittlung	2 Internet
2 Sicherung	1 Netzzugang
1 Bitübertragung	1 Netzzugang

Kernaussage:
👉 Beide Modelle beschreiben denselben Kommunikationsprozess, aber mit unterschiedlichen Abstraktionsebenen.

6️⃣ Typische Protokolle im TCP/IP-Modell

🔸 Anwendungsschicht

HTTP, HTTPS, DNS, FTP, SSH, SMTP, IMAP

🔸 Transportschicht

TCP, UDP

🔸 Internetschicht

IP, ICMP, ARP, IPv6-NDP

🔸 Netzzugangsschicht

Ethernet, WLAN, PPP, VLAN

7️⃣ Wichtige Eigenschaften des TCP/IP-Modells

Robust und dezentral aufgebaut
Grundlage des gesamten Internets
Unabhängig von Hardware und Übertragungsmedium
Praktisch implementiert (nicht nur theoretisch)
Modular, kompatibel mit vielen Technologien

8️⃣ Zusammenfassung

Das TCP/IP-Modell ist die real existierende Architektur des Internets.
Es konzentriert sich auf die wesentlichen Funktionen der Datenübertragung und ist kompakter als das OSI-Modell.
Beide Modelle ergänzen sich – OSI dient dem Verständnis, TCP/IP dem praktischen Einsatz.