TCP/IP

Ein Netzwerkadapter (Netzwerkkarte, NIC) hat eine vom Hersteller weltweit eindeutig zugewiesene physikalische Netzadresse (MAC-Adresse). Beispielweise senden Rechner in einem Ethernet-Netzwerk direkt Datenpakete ins Netz (ggf. an alle Rechner). Die Netzwerkadpater "lauschen" dabei dem Datenstrom und können entscheiden, ob ein Datenpaket für sie bestimmt ist, oder an eine andere physische Hardwareadresse gerichtet ist.

In großen Netzwerken kann natürlich nicht jeder Rechner jedes Datenpaket prüfen, ob es für für seine Netzwerkkarte bestimmt ist (beispielsweise im Internet). So wird statt dem physischen Adressierungsschema ein logisches verwendet. Die logische Adresse (IP-Adresse) wird über Software für die Netzwerkkomponente eingestellt. Der Administrator kann so ein großes Netz in verschiedene kleinere Sub-Netze gliedern; diese werden z.B. über Router so vebunden, dass die Pakete effizient im Netz geleitet (geroutet) werden.

Z.B. der Router leitet nur Datenpakete weiter, die an den Rechner h gerichtet sind. Der "Datenverkehr" im Sub-Netz zwischen a, b, c und d ist vom "Hauptnetz" entkoppelt.

Globaler gesehen, ist das Internet auch ein Netzwerk von Servern, Netzkomponenten, Standleitungen (...) und Computer, die durch ein Reihe von "Routern" miteinander über das TCP/IP-Protokoll verbunden sind. Das IP Protokoll (Internet Protokoll) und Router ermöglichen es, dass das ganze Internet als ein globales Netz betrachtet werden kann (z.B. Zugriff von einem Rechner in New York auf einen Rechner in Österreich). Die dazwischenliegende komplexe Infrastruktur bleibt dabei durch das IP Protokoll außen vor.

Es werden so genannte Datagramme (Pakete, Frames) vom Start zum Ziel transferiert. Datagramme sind dabei Datenpakete, die außer den zu sendenden Daten auch ihre Herkunftsadresse (Quelladresse, source address) und Zieladresse (destination address) beinhalten. Das Datagramm ist das kleinst mögliche Datenpaket, das all die Informationen enthält um vom Start zum Ziel zu gelangen, unabhängig davon welchen Weg das einzelne Datenpaket dabei nimmt. Das IP Protokoll übernimmt dabei die Steuerung des Weges über Router von Netz zu Netz, bis das Paket am Zielrechner angelangt ist. Das wiederum bedeutet, dass die Datenpakete nicht zwingend nacheinander am Ziel eintreffen, sondern je nach dynamisch bestimmtem Weg (Route) erst am Zielrechner wieder in der ursprüngliche Reihenfolge zusammengesetzt werden.