Das User Datagram Protocol (UDP) und das Transmission Control Protocol (TCP) sind zwei der wichtigsten Protokolle im Internetprotokollstack. Sie sind beide Transportprotokolle, die auf der Transportschicht des OSI-Modells arbeiten und unterschiedliche Dienste und Garantien für die übertragenden Daten bieten.

User Datagram Protocol (UDP)

UDP ist ein verbindungsloses, unzuverlässiges Transportprotokoll. Da es keine Verbindung aufbaut, sind die gesendeten Datenpakete unabhängig voneinander, und es gibt keine Garantie, dass sie am Bestimmungsort ankommen. Wenn Sie mit UDP senden, werfen Sie buchstäblich Daten ins Netz und hoffen, dass sie ankommen. Dieses UDP Protokoll ist besonders geeignet für Anwendungen, bei denen schnelle Übertragung wichtiger ist als Zuverlässigkeit, z.B. bei Streaming von Videos oder Online-Gaming.

Beispiel

Ein einfaches Beispiel für UDP ist der DNS-Service (Domain Name System). Wenn Sie einen Domain-Namen in einen Browser eingeben, wird ein UDP-Paket an den DNS-Server gesendet, um die IP-Adresse der Domain zu erfragen.

Windows-Befehl

Ein Beispielbefehl in Windows, um UDP zu verwenden, wäre z.B. NSLOOKUP:

nslookup example.com

Hier wird der Domainname „example.com“ mit einem DNS-Server über UDP aufgelöst.


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Transmission Control Protocol (TCP)

Im Gegensatz zu UDP ist TCP ein verbindungsorientiertes, zuverlässiges Protokoll. Bevor Daten gesendet werden, wird eine Verbindung zwischen Sender und Empfänger aufgebaut, und es gibt Mechanismen, um sicherzustellen, dass jedes Paket korrekt übertragen wird. Dies macht TCP ideal für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Datenintegrität wichtiger sind als Geschwindigkeit, z.B. beim Web-Browsing oder beim Versenden von E-Mails.

Beispiel

Ein einfaches Beispiel für TCP ist HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Wenn Sie eine Webseite besuchen, wird eine TCP-Verbindung zum Webserver aufgebaut, und die Webseite wird über diese Verbindung heruntergeladen.

Windows-Befehl

Ein Beispielbefehl in Windows, um eine TCP-Verbindung zu öffnen, wäre:

telnet example.com 80

Hier wird versucht, eine TCP-Verbindung zum Port 80 auf „example.com“ aufzubauen, welcher typischerweise für HTTP-Verkehr verwendet wird.

Vergleich: UDP vs. TCP

Zuverlässigkeit

  • UDP: Unzuverlässig – Pakete können verloren gehen, dupliziert oder in der falschen Reihenfolge ankommen.
  • TCP: Zuverlässig – Garantiert die Reihenfolge und Vollständigkeit der übertragenen Daten.

Verbindungsorientierung

  • UDP: Verbindungslos – Jedes Paket ist unabhängig.
  • TCP: Verbindungsorientiert – Es wird eine Sitzung zwischen Client und Server aufgebaut.

Overhead

  • UDP: Geringer Overhead – Es gibt keine Verbindungsaufbau-, Überprüfungs- oder Beendigungsprozesse, sodass mehr Daten schneller übertragen werden können.
  • TCP: Höherer Overhead – Es werden zusätzliche Pakete benötigt, um die Verbindung aufzubauen, aufrechtzuerhalten und zu beenden, was zu einer verminderten Übertragungsgeschwindigkeit führen kann.

Anwendungsbereiche

  • UDP: Streaming-Dienste, VoIP, Online-Gaming.
  • TCP: Web-Browsing, E-Mail, Dateiübertragung.

Welche Ports verwenden UDP und TCP?

TCP und UDP verwenden Portnummern, um verschiedene Dienste oder Prozesse (Anwendungen) auf einem Computer zu identifizieren. Beide Protokolle teilen sich denselben Portraum, der von 0 bis 65535 geht. Hier sind einige standardisierte, allgemein bekannte Portnummern für TCP und UDP:

TCP Ports:

  • HTTP (80): Webserver
  • HTTPS (443): Sichere Webserver
  • FTP (21): Dateiübertragung
  • SSH (22): Sichere Shell (Remotezugriff)
  • TELNET (23): Fernsteuerung von Computern ((Telecommunication Network))
  • SMTP (25): E-Mail Übertragung
  • POP3 (110): Abrufen von E-Mails
  • IMAP (143): Verwaltung von E-Mails auf Servern

UDP Ports:

  • DNS (53): Domain Name System (Namensauflösung)
  • DHCP (67/68): Dynamic Host Configuration Protocol (IP-Adresszuweisung)
  • SNMP (161/162): Simple Network Management Protocol (Netzwerkmanagement)
  • TFTP (69): Trivial File Transfer Protocol (leichtgewichtiges Dateiübertragungsprotokoll)

Gemeinsame Ports:

Einige Ports können sowohl von TCP als auch von UDP verwendet werden. Zum Beispiel:

  • DNS (53): Kann sowohl TCP als auch UDP verwenden, abhängig von der Situation.
  • NTP (123): Network Time Protocol kann auch beide Protokolle verwenden.

Wichtige Hinweise:

  • Ports von 0 bis 1023 sind als „well-known ports“ bekannt und sind für Standardprotokolle reserviert.
  • Ports von 1024 bis 49151 sind registrierte Ports, die von Softwareanbietern verwendet werden können.
  • Ports von 49152 bis 65535 sind dynamische oder private Ports und können für benutzerdefinierte oder temporäre Prozesse verwendet werden.

Herausfinden von Port-Informationen in Windows:

Um zu sehen, welche Ports auf einem Windows-System geöffnet sind, kann man den Befehl „netstat“ verwenden. Hier ist ein Beispiel:

netstat -an

Dieser Befehl zeigt alle aktiven Verbindungen und offenen Ports an, und ob sie TCP oder UDP verwenden.

Fazit

UDP und TCP erfüllen unterschiedliche Anforderungen im Netzwerk. UDP ist ideal für zeitkritische Anwendungen, bei denen Geschwindigkeit wichtiger ist als Genauigkeit und Vollständigkeit der Daten, während das TCP Protokoll in Szenarien verwendet wird, in denen Datenintegrität und Zuverlässigkeit von größter Bedeutung sind. Welches Protokoll verwendet wird, hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab, und oft arbeiten sie zusammen, um Benutzern eine reibungslose und zuverlässige Online-Erfahrung zu bieten.