Computernetzwerke

Dateninhalts.
    Auf der Empfängerseite ist der Destination Port relevant, der das Gegenstück zu der »virtuellen Verbindung« über die Sockets darstellt. Eine TCP-Verbindung wird stets über die Sockets auf der Sende- und der Empfangsseite, die für die Dauer einer Verbindung immer gleich bleiben, eindeutig gekennzeichnet.
0
4
10
16
24 31
Source Port
Destination Port
Sequence Number
Acknowledge Number
Offset
Reserviert
Flags
Receive Window
Checksum
Urgent Pointer
Options
Padding
TCP Data
    Abbildung 6.2: Der TCP-Header
    Die Sequence Number und die Acknowledge Number sind für die Synchronisation der Datenpakete und deren Position innerhalb des Datenstromes zuständig. Dieser Mechanismus beruht auf einer fortlaufenden Nummerierung der zu übertragenden Datenbytes durch den Sender. Der Empfänger bestätigt durch die Acknowledge Number den Empfang der Daten-Bytes und zeigt daraufhin an, welche Sequenznummer als nächste an der Reihe ist. Dieser Mechanismus der Empfangsbestätigung macht TCP zu einem übertragungssicheren Protokoll, was sich allerdings negativ auf die Nettodatenrate auswirken kann. Eine Rolle spielt hierfür auch das Receive Window (siehe folgende Seite).
    Der Datenanfang wird indirekt durch den Wert Offset bestimmt, der die Anzahl der 32-Bit-Worte im TCP-Header angibt, weil dieser eine veränderliche Länge aufgrund des Optionsfeldes aufweist. Er ist aber stets ein Vierfaches von 32 Bit lang. Ausgehend von dem Offset-Wert wird dann der Datenteil berechnet.
    Dem Feld, das als Reserviert (für zukünftige Anwendungen) bezeichnet wird und sechs Bit lang ist, folgt Flags. Dabei handelt es sich um sechs verschiedene 1-Bit-Informatio-nen, die für den Aufbau, für das Beenden und auch die Aufrechterhaltung der Verbindungen herangezogen werden können. Sie haben die in der Tabelle 6.2 angegebenen Bedeutungen.
Funktion
URG
Urgent Pointer
Dient zur Signalisierung von bevorzugt zu behandelnden Daten mit URG = 1.
ACK
Acknowledgement
Mit ACK = 1 werden empfangene Daten bestätigt.
PSH
Push
Mit PSH = 1 wird dem empfangenden TCP signalisiert, dass die Daten unverzüglich an das höhere Protokoll zu übermitteln sind. Wird z. B. bei Telnet eingesetzt.
RST
Reset
Der Sender zeigt mit RST = 1 an, dass die Verbindung beendet wird. Wird auch als Antwort bei ungültigen Daten gesetzt.
Funktion
SYN
Synchronisation
Dem Empfänger wird mit SYN = 1 bekannt gegeben, dass eine Verbindung aufgebaut wird. Der Sender erwartet hierfür eine Bestätigung.
FIN
Final
Der Sender kennzeichnet mit FIN = 1, dass die Verbindung endgültig beendet wird. Der Empfänger muss dieses Signal bestätigen.
    Tabelle 6.2: Die Bedeutung der TCP-Header-Flags
    Dem Sender wird anhand des Inhaltes vom Receive Window die maximale Anzahl von Bytes signalisiert, die der Empfänger für die aktuelle Verbindung noch in seinem Datenpuffer aufnehmen kann. Das Senden einer Bestätigung (Acknowledge) muss dabei nicht nach jedem TCP-Datenpaket ausgelöst werden, was zusätzliche Übermittlungszeit zur Folge hätte. Die Bestätigung wird erst dann gesendet, wenn der Empfangspuffer aufgefüllt ist, was anhand des Receive Window detektiert wird und somit ein Überlaufen des Empfangspuffers verhindert. Ein Wert von null stoppt die Übertragung.
    Die Checksumme (Checksum) ist für die Fehlererkennung im TCP-Header zuständig, und der Urgent Pointer dient in Zusammenarbeit mit dem URG-Flag (Tabelle 6.2) für die Verarbeitung von Daten, die mit hoher Priorität zu behandeln sind. Der Urgent Pointer zeigt dabei immer auf das Ende dieser vorrangigen Daten, die stets als erste Information nach dem TCP-Header übertragen werden.
    Das Option-Feld ist das einzige im TCP-Header mit einer variablen Länge. Sie hängt von der Optionsart und den Optionsdaten ab. In der Regel werden diese Options jedoch selten bis überhaupt nicht verwendet. Sie stellen lediglich eine optionale Möglichkeit für TCP-Erweiterungen und -Ergänzungen dar. Die Padding-Bits sind nur Füllinformationen, damit der TCP-Header stets an einer 32-Bit-Grenze endet.
    6.2 User Data Protocol - UDP
    Das User Data Protocol (UDP) ist wie TCP auf der Transportschicht untergebracht. Es arbeitet demgegenüber jedoch als verbindungsloses Protokoll, d.h., es wird hier nicht sichergestellt, dass die Daten auch in korrekter Form beim jeweiligen Empfänger angelangen. Falls dies nicht der Fall sein sollte, findet bei UDP kein erneutes Senden statt, und die Daten sind verloren.
    Notwendige Kontrollmechanismen und