OSI-Modell und TCP/IP-Stack

OSI-Modell

Schicht 1 - Physikalisch: Diese Schicht bezieht sich auf die physische Verbindung zwischen Netzwerkgeräten, einschließlich Kabel, Steckverbinder und elektrische Signale.
Schicht 2 - Data Link (Sicherungsschicht): Diese Schicht verwaltet den Zugriff auf das physische Netzwerk und die Erkennung von Übertragungsfehlern. Beispiele: MAC-Adressen, Ethernet, Switches.
Schicht 3 - Netzwerk: Diese Schicht ist für die Wegfindung und die Weiterleitung von Datenpaketen zwischen verschiedenen Netzwerken verantwortlich. IP-Adressen und Routing-Protokolle sind hier von Bedeutung.
Schicht 4 - Transport: Diese Schicht stellt die zuverlässige Datenübertragung sicher, z.B. durch die Verwendung von TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol).
Schicht 5 - Sitzung: Diese Schicht verwaltet Sitzungen oder Verbindungen zwischen Anwendungen.
Schicht 6 - Darstellung: Diese Schicht ist für die Datenformatierung und -verschlüsselung verantwortlich, um sicherzustellen, dass die Daten von der Anwendungsschicht verstanden werden können.
Schicht 7 - Anwendung: Diese Schicht bietet die Schnittstelle zu den Anwendungen und unterstützt Protokolle wie HTTP, FTP und SMTP.

Vergleich mit dem OSI-Modell: Der TCP/IP-Stack besteht aus weniger Schichten, die jedoch ähnliche Funktionen wie die Schichten im OSI-Modell haben:

Netzwerkzugangsschicht: Entspricht den Schichten 1 und 2 des OSI-Modells und bezieht sich auf die physische Verbindung und die Sicherungsschicht.
Internet-Schicht: Entspricht der Netzwerkschicht (OSI Schicht 3) und kümmert sich um die Adressierung und das Routing von Daten.
Transport-Schicht: Entspricht Schicht 4 im OSI-Modell und stellt die zuverlässige Datenübertragung sicher (TCP/UDP).
Anwendungs-Schicht: Kombiniert mehrere OSI-Schichten (5, 6 und 7) und stellt den direkten Kontakt zu den Anwendungsprotokollen her.

IP-Adressen und Routing: Erklären, wie IP-Adressen für die Identifikation von Geräten verwendet werden und wie Routing den Weg der Datenpakete bestimmt.
TCP vs. UDP: Erläutern Sie die Unterschiede zwischen TCP (zuverlässig, verbindungsorientiert) und UDP (schnell, verbindungslos), sowie typische Anwendungsfälle.
Ports und Sockets: Beschreibung der Funktion von Ports und Sockets zur Identifikation von spezifischen Diensten auf Hosts.