Kommunikationsarten

Leitungs- vs. paketbasierte Verbindungen

Leitungsbasierende Kommunikation

Leitungsvermittelte Verbindungen öffnen einen exklusiven Kommunikationskanal zwischen zwei Kommunikationspartnern - ein Beispiel ist das frühere Telefonnetz.1) Bildquelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Telefonistinde.jpg, Lizenz: Creative-Commons-Lizenz "Namensnennung 3.0 nicht portiert", Beschreibung: Dansk: Manuel betjening på telefoncentral Datum: 2. April 2017 Quelle: MyNewsDesk.com Urheber: Arkiv

Durch Änderung der Steckverbindung, später durch Relais und elektronische Schaltungen wurden die Teilnehmer direkt verbunden. Der gesamte Kommunikationsvorgang nutzte diesen Kanal. Bei leitungsbasierten Verbindungen ist der logistische Aufwand recht hoch, die Vermittlungszeit ebenfalls, dafür kann man sehr genau vorhersagen, mit welcher Bandbreite die Kommunikation durchgeführt werden kann, da die Verbindung für diesen einen Kommunikationsvorgang „reserviert“ ist.

Paketbasierte Kommunikation

Bei der Paketbasierten Kommunikation (z.B. per TCP oder UDP), werden die Kommunikationsinhalte in „Datenpakete aufgeteilt und über ein vermaschtes Netz an den Empfänger vermittelt - jedes Paket einzeln. Dabei können verschiedene Teile der Kommunikation durchaus unterschiedliche Wege durch das Netzwerk nehmen und in anderer Reihenfolge am Ziel ankommen, als sie abgesendet wurden.

Grafik: Oddbodz - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29033823

TCP genauer angeschaut

Mit dem TCP Protokoll kann man Informationen in beide Richtungen übertragen. Kommunikation über TCP ermöglicht es, zur gleichen Zeit Daten zu senden und zu empfangen. Die Übertragungseinheiten, auf die TCP bei der Datenübertragung zurückgreift, sind Segmente (Pakete), die zusätzlich zu den Nutzdaten auch Metainformationen enthalten können. Die maximale Paketgröße ist auf 1.500 Byte beschränkt sind (MTU - „Maximum Transfer Unit“). Verbindungsauf- und -abbau und auch die Datenübertragung werden von TCP-Software im Netzwerk-Protokollstapel des Betriebssystems übernommen.

Der TCP-Stack des Betriebssystems wird von den Netzwerkanwendungen wie Webbrowsern oder Serverprogrammen über spezifische Schnittstellen bedient, jede Verbindung ist dabei durch zwei Endpunkte – Client und Server – definiert. Welcher Kommunikationspartner die Client- und welche die Serverrolle übernimmt, spielt dabei zunächst keine Rolle – wichtig ist, dass der TCP-Stack an jedem Endpunkt ein eindeutiges, Paar aus IP-Adresse und Port verwenden kann.

Beispiel:

TCP-Verbindungsaufbau