Glossar

TCP

Die Abkürzung TCP steht für den englischen Begriff Transmission Control Protocol. Dieser wiederum gibt an, dass es sich um ein Protokoll zur Steuerung der Übertragung von Daten in lokalen Netzwerken und im Internet handelt. Der Vorteil von TCP ist, dass es bei allen gängigen Betriebssystemen universell nutzbar ist. Die Standardisierung erfolgte erstmals im Jahr 1981 in der Norm RFC 793 und wurde im Jahr 1992 im Standard RFC 1323 novelliert. Die Entwicklung des Netzwerkprotokolls begann im Jahr 1973 und war eine Gemeinschaftsarbeit von Vinton G. Cerf und Robert E. Kahn.

Welche Besonderheiten hat das Protokoll TCP?

Im Protokollstapel ordnet sich TCP in der Transportschicht zwischen der Anwendung und dem Internet ein. Die zur Datenübertragung notwendigen Verbindungen werden zwischen den Endpunkten eines Netzwerks hergestellt, die bei TCP Sockets genannt werden. Die Übertragung der Daten ist bidirektional, wobei für die Adressierung in der Regel die IP-Adressen verwendet werden. Davon wurde die Bezeichnung TCP/IP abgeleitet. Jedes Datenpaket besteht bei der Nutzung des TCP aus einem Header und den eigentlichen Informationen. Im Header sind folgende Angaben enthalten:
• Source Port
• Destination Port
• Sequence Number
• Acknowledge Number
• Data Offset
• Control Flags
• Receive Window
• Checksum
• Urgent Pointer
• Options
Der Header hat bei TCP typischerweise eine Größe von zwanzig Bytes. Bei Übertragungen der Inhalte von Websites an den Client via DSL sind Zusatzangaben in Form des Point-to-Point-Protocol notwendig. Dennoch ist der Anteil der übertragenen Nutzerdaten bei TCP mit knapp 97 Prozent sehr hoch.

Wie funktioniert der Verbindungsaufbau bei TCP?

Bei TCP ist der Verbindungsaufbau von beiden Seiten aus möglich. Erfolgt er in mehreren Schritten aus einseitig, wird von einer halb geschlossenen Verbindung gesprochen. Eine halb offene Verbindung entsteht bei TCP dann, wenn entweder der Server oder der Client einen „Systemhänger“ haben und keine Mitteilung an den Verbindungspartner geschickt wird. Dadurch bleiben häufig Systemressourcen blockiert, was jedoch beispielsweise vom Browser über das Timeout-Verfahren verhindert wird. Der Browser gibt eine Fehlermeldung aus, wenn eine Website innerhalb einer definierten Zeitfensters nicht geladen werden kann. Dieser Faktor ist auch bei der On-Page-Optimierung durch eine sinnvolle Programmierung und Komprimierung der zu übertragenden Daten zu beachten. Im TCP selbst wird eine Erfassung solcher Probleme durch den Transmission Timer realisiert.

Welche Vorteile lassen sich bei TCP nutzen?

Die Vorteile von TCP kommen nicht nur in lokalen Netzwerken zum Tragen, sondern wirken sich auch beim Aufruf von Websites und bei der Kommunikation mit Mailservern positiv aus. Die bidirektionale Kommunikation beschleunigt die Übertragung der Daten. Das Netzwerkprotokoll ist in der Lage, Datenverluste zu erkennen und automatisiert zu beheben. Ein weiterer Vorteil ist die Vermeidung von Netzüberlastungen. Diese Funktion wird Congestion Control genannt. Dafür werden die folgenden vier Algorithmen verwendet, die in der Norm RFC 2581 standardisiert wurden:
• Slow Start
• Congestion Avoidance
• Fast Retransmit
• Fast Recovery

Der Pluspunkt von TCP besteht darin, dass die bei den Netzwerkverbindungen häufig auftretenden Unsicherheiten vermieden werden. So ist es bei der Anwendung dieses Protokolls beispielsweise gleichgültig, ob die Datenpakete in der richtigen Reihenfolge beim Client ankommen. Sie werden auf der Basis der im Header enthaltenen Sequenznummern im Puffer sortiert. Gehen Datenpakete durch ein Timeout verloren, werden sie automatisch erneut übertragen, da dies durch das fehlende Feedback des Empfängers erkannt wird. Doppelt gesendete Datenpakete werden ebenfalls über die Sequenznummern im Puffer ausgesondert. Erst TCP machte es durch die individuelle Regelung des Timeouts für jede einzelne Session möglich, im Internet Daten auch über große Distanzen beispielsweise mit Satellitenverbindungen transportieren zu können.


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