Begriffe vorab
- TCP: Zuverlässiger, verbindungsorientierter Transport.
- UDP: Einfacher, verbindungsloser Transport ohne Zustellgarantie.
- Port: Nummer, die zwischen Anwendungen auf einem Gerät unterscheidet.
- Handshake: Verbindungsaufbau durch Nachrichtenaustausch.
- Socket: Kombination aus IP-Adresse und Port als Kommunikationsendpunkt.
Aufgabe der Transportschicht
IP liefert Pakete an Geräte, aber nicht zuverlässig und nicht an ein bestimmtes Programm. Die Transportschicht schließt diese Lücke: Sie ordnet Daten einer Anwendung zu (über Portnummern) und kann – je nach Protokoll – Zuverlässigkeit herstellen.
Ports
Ein Gerät führt viele Netzwerkanwendungen gleichzeitig aus. Die Portnummer (16 Bit, 0 bis 65.535) bestimmt, welche Anwendung die Daten erhält. Webserver nutzen für HTTP üblicherweise Port 80, für HTTPS Port 443; DNS über TLS nutzt Port 853 (siehe Security-Lektion „DNS verstehen“).
TCP
Das Transmission Control Protocol ist verbindungsorientiert und zuverlässig: Es baut vor dem Datenaustausch eine Verbindung auf, nummeriert Daten, bestätigt den Empfang, wiederholt verlorene Teile und stellt die richtige Reihenfolge sicher. Die aktuelle Spezifikation ist RFC 9293 (August 2022); sie fasst die Änderungen seit RFC 793 zusammen und ersetzt dieses.
UDP
Das User Datagram Protocol (RFC 768, 1980, entworfen von David P. Reed) ist verbindungslos: Jedes Datagramm ist eine eigenständige Einheit. UDP garantiert weder Zustellung noch Reihenfolge noch Schutz vor Duplikaten. Das ist kein Mangel, sondern ein Angebot: Anwendungen, die Verzögerung scheuen (Sprache, Spiele, Videokonferenz) oder selbst für Zuverlässigkeit sorgen, nehmen UDP.
Wann was?
| Merkmal | TCP | UDP |
|---|---|---|
| Verbindung | Ja | Nein |
| Zustellgarantie | Ja | Nein |
| Reihenfolge | Ja | Nein |
| Typisch | Web, E-Mail, Dateien | Sprache, Spiele, DNS-Abfragen |
Sicherheit auf Schicht 4
- Offene Ports sind Angriffsfläche: Eine Firewall erlaubt nur nötige Ports.
- Verbindungsaufbau kann überlastet werden: Angreifer können viele halboffene Verbindungen erzeugen und so einen Dienst blockieren (SYN-Flood, bekannte Angriffsform).
- Portnummer ist kein Schutz: Ein Dienst auf einem ungewöhnlichen Port ist nicht verborgen.
Beispiel
Dein Browser öffnet eine Verbindung von einem zufällig gewählten Port deines Geräts zu Port 443 des Servers. TCP sorgt dafür, dass die Seite vollständig und in der richtigen Reihenfolge ankommt. Dieselbe Seite könnte auch über HTTP/3 laufen – dazu die nächste Lektion.
Zuverlässigkeit hat ihren Preis: TCP ist robuster, UDP ist schneller und flexibler.
Zum Selbermachen
- Liste mit einem Werkzeug deines Betriebssystems offene Verbindungen und Portnummern auf.
- Begründe, warum eine Videokonferenz meist UDP nutzt.
Verwandte Themen
Netzwerkschichten → „Schicht 5–7: Anwendung“. Security → „DNS verstehen“ (UDP/TCP) und „WLAN, Router und Firewall“ (Deny by Default).
Prüfstatus: Belegt (Stand 1. Oktober 2026): TCP in RFC 9293 (August 2022, ersetzt RFC 793) sowie UDP in RFC 768 (1980, David P. Reed; verbindungslos, keine Garantie für Zustellung, Reihenfolge und Duplikatschutz) wurden gegen RFC-Verzeichnisse und Fachquellen geprüft. Nicht einzeln belegt: die Portnummer-Spanne und die Standardports (Allgemeinwissen), die Beschreibung der TCP-Funktionen im Einzelnen (Lehrdarstellung) und die Angriffsform SYN-Flood (nicht gesondert belegt).
Quellen
- IETF – RFC 9293 „Transmission Control Protocol (TCP)“ (August 2022)
- IETF – RFC 768 „User Datagram Protocol“ (1980)