TCP, UDP & IP: Netzwerkprotokolle verständlich erklärt

Die Sprache des Internets

Jedes Mal wenn Sie eine Website aufrufen, eine E-Mail senden oder einen Video-Call starten, kommunizieren im Hintergrund Netzwerkprotokolle miteinander. Sie sind das Regelwerk, das festlegt, wie Daten verpackt, adressiert, gesendet und empfangen werden.

Dieser Artikel erklärt die drei wichtigsten Protokolle — IP, TCP und UDP — und zeigt, wie sie zusammenspielen. Grundwissen, das in der OSI-Schicht 3 und 4 angesiedelt ist.

IP — Das Internet Protocol

IP (Internet Protocol) ist das Fundament des Internets. Es hat genau eine Aufgabe: Datenpakete von einer IP-Adresse zur anderen transportieren — über beliebig viele Router hinweg.

IP ist verbindungslos und unzuverlässig — es gibt keine Garantie, dass ein Paket ankommt oder in der richtigen Reihenfolge. Dafür sorgt die darüberliegende Transportschicht.

IP-Header: Was steckt in jedem Paket?

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|Version|  IHL  |    TOS    |         Total Length            |
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|         Identification        |Flags|    Fragment Offset     |
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|    TTL    |    Protocol   |       Header Checksum           |
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|                       Source IP Address                      |
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|                    Destination IP Address                    |
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TCP — Transmission Control Protocol

TCP ist das verlässliche Transportprotokoll. Es garantiert, dass alle Daten vollständig, in der richtigen Reihenfolge und fehlerfrei ankommen.

Der Three-Way-Handshake

Bevor Daten fließen, wird eine Verbindung aufgebaut — in drei Schritten:

TCP-Features

UDP — User Datagram Protocol

UDP ist das Gegenteil von TCP: kein Handshake, keine Bestätigungen, keine Reihenfolgegarantie. Dafür extrem schnell und mit minimalem Overhead.

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|         Source Port           |       Destination Port        |
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|            Length              |          Checksum             |
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Nur 8 Byte Header (TCP: 20–60 Byte). Keine Verbindung, kein State — einfach „Fire and Forget".

TCP vs. UDP im Vergleich

Ports: Wohin genau gehen die Daten?

Eine IP-Adresse identifiziert den Computer. Aber auf einem Computer laufen dutzende Dienste gleichzeitig. Ports (0–65535) identifizieren, welcher Dienst gemeint ist.

Kombination aus IP + Port = Socket (z. B. 185.199.108.153:443). Sockets sind die eindeutige Adresse für jede Netzwerkverbindung.

QUIC — Der TCP-Nachfolger?

QUIC (Quick UDP Internet Connections) ist Googles Antwort auf die Schwächen von TCP. Es nutzt UDP als Basis, implementiert aber Zuverlässigkeit, Verschlüsselung (TLS 1.3) und Multiplexing direkt im Protokoll.