Netzprotokolle

Netzprotokolle bezeichnet formale Spezifikationen der Regeln und Konventionen, die den Datenaustausch in Netzwerken ermöglichen. Sie legen Formate, Sequenzierung, Fehlererkennung, Adressierung, Routing, Flusskontrolle sowie Sicherheitsmechanismen fest. Durch die Gliederung in Schichten verbessern Protokolle die Interoperabilität zwischen unterschiedlichen Systemen. Typische Referenzmodelle sind das OSI-7-Schichten-Modell und das TCP/IP-Modell, wobei viele reale Implementierungen sich an der TCP/IP-Architektur orientieren.

Zu den wichtigsten Ebenen gehören Transport, Internet und Anwendung. Auf Transportebene arbeiten TCP und UDP; TCP bietet verbindungsorientierte, zuverlässige Übertragung mit Fluss- und Staukontrolle, UDP ist verbindungslos und eignet sich für geringe Latenz. Die Internetschicht umfasst IP (Routing, Adressierung) sowie ICMP; ARP dient der Adressauflösung in lokalen Netzen. Auf Anwendungsebene finden sich Protokolle wie HTTP/HTTPS, FTP, SMTP, DNS, SSH. Zusammen ermöglichen sie den Datenaustausch, Namensauflösung und Dienstzugriffe über Netzwerke.

Standardisierung erfolgt durch Organisationen wie IETF (RFCs) und ISO/IEC. Historisch führten offizielle Standards zu interoperablen Systemen; TCP/IP wurde zum Grundbaustein des Internets. Sicherheitsaspekte gewinnen mit Verschlüsselung und Authentisierung an Bedeutung, etwa TLS/SSL für Anwendungen und IPSec für IP-Verbindungen. Neben Funktionalität berücksichtigen Protokolle auch Leistungsparameter wie Latenz, Durchsatz, Jitter und Fehlerraten sowie Quality of Service-Mechanismen.