Zwei Rechner können nur dann miteinander in digitalen Kontakt treten und Informationen austauschen, wenn sie mit dem gleichen Übertragungsprotokoll ausgestattet sind, d.h. sie müssen die gleiche "Sprache" sprechen.

Übertragungsprotokolle sind keine Entwicklung, die erst das Internet hervorgebracht hat. Es gibt sie vielmehr zu Dutzenden schon längere Zeit in der Computerwelt. Mit der Schaffung des Internets hat sich ein Protokoll durchgesetzt : TCP (Transfer Control Protocol). Mit diesem Protokoll werden zwei Probleme elegant gelöst :

• Das TCP ist von staatlichen Einrichtungen entwickelt worden und wurde allen Interessierten lizenz- und gebührenfrei zur Verfügung gestellt.
• Durch die exakte Normierung ist der konfliktfreie Betrieb unterschiedlichster Netzwerke möglich, sofern alle beteiligten Instanzen TCP verstehen.

Bei den Tests in der Anfangsphase des Arpanets wurde festgestellt, daß Daten bei schlechter Leitung nur unvollständig oder gar nicht bei der Gegenstelle ankamen. Darum wurde das TCP um einen Kontrollmechanismus ergänzt und in TCP/IP umbenannt. Fortan übermittelte der IP-Teil des Protokolls die Daten, während TCP den vollständigen und fehlerfreien Transfer sicherstellte.

Technisch elegant wurde das Problem gelöst, defekte Teile einer übertragenen Datei zu rekonstruieren. Bei Übertragungsfehlern einer Datei mußte immer die ganze Datei wiederholt werden. Da dies sehr ineffizient war, suchte man nach einer Lösung und fand sie im Verfahren der Paketübermittlung von Informationen. Auf der Senderseite wird die Information in kleine Pakete mit definierter Größe zerlegt und in dieser Form über das Internet geschickt. Der Empfänger-PC setzt diese Pakete wieder zur kompletten Information zusammen. Ist eines der erhaltenen Pakete fehlerhaft oder fehlt es gar, so muß nur dieses erneut angefordert werden und nicht die gesamte Information (Datei).

Ein Internet-Paket wird als IP-Paket bezeichnet und besteht aus einem Header und einem Datenteil. Im Header sind die Absender- und Empfängeradresse, sowie zahlreiche weitere technische Parameter hinterlegt. Mit seiner Hilfe wird der Zielcomputer eindeutig identifiziert und die Information korrekt übermittelt. Im Datenteil ist die eigentliche zu übermittelnde Information enthalten. Diese kann der Teil einer Binärdatei, eine elektronische Nachricht oder eine andere Information sein.

Bei der Verarbeitung der eingehenden IP-Pakete ergibt sich noch ein nächstes Problem : Diese Pakete können bekanntlich beliebige Informationen für beliebige Anwendungen auf dem Computer enthalten. Darum müssen sie beim Eintreffen zunächst klassifiziert und an die richtige Anwendung weitergereicht werden. Dazu wird das Portsystem verwendet. Jeder Internet-Anwendung wird dabei ein sogenannter Port zugewiesen. Dieser Port wird vom TCP/IP-Empfänger auf eingegangene Pakete hin abgefragt und die im IP-Paket enthaltene Information entsprechend der jeweiligen Anwendung zugeordnet.

Tabelle der Portnummern einiger wichtiger Dienste

und noch einige Tausend Ports mehr ...

Wenn nun ein IP-Paket auf die Reise geschickt wird, muß auch dafür gesorgt werden, daß es den Empfänger über die Verbindungswege auch tatsächlich erreicht. Wie Eingangs erläutert, gibt es aber keine zentrale Koordinierungsstelle, die die Reise des Paketes überwacht. Statt dessen übernehmen einige tausend "Verteilerstellen" die Weiterleitung der im Internet sich bewegenden Pakete. Diese "Verteilerstellen" heißen Router. Sie verbinden die Teilnetze miteinander. Trifft nun ein Paket beim Router ein, prüft dieser anhand der in ihm gespeicherten Informationen und der Informationen, die das Paket mitbringt, an welches Subnetz dieses Paket weitergeleitet werden muß, um schnellstmöglich ans Ziel (welches im Header des Paketes ja festgeschrieben ist) zu gelangen. Weil ein Router stets an mehrere Subnetze angeschlossen ist, hat er mehrere Varianten der Weiterleitung in Abhängigkeit von der Netzbelastung zur Auswahl. So könnte es passieren, daß ein Paket von Berlin nach Paris z.B. über New York geschickt wird, da die innereuropäischen Verbindungen zu dem Zeitpunkt zu stark ausgelastet sind. Wird im Internet ein neuer Router in Betrieb genommen, kann sich dieser über das für Router vorgesehene RIP-Protokoll selbständig bei den bereits existierenden Routern anmelden, bekommt von diesen Informationen und steigert dadurch die Effiziens des ganzen Netzes.

Bei der Bewegung des IP-Paketes im Internet kann folgender nicht gewünschter Effekt auftreten. Router A schickt ein Paket zu Router B und dieser schickt es aufgrund der Überlastung der anderen an ihn angeschlossenen Teilnetze wieder zurück. Es kommt zu einem "Ping-Pong"-Spiel mit dem Paket. Um diese Endlosschleifen fehlgeleiteter IP-Pakete zu durchbrechen, hat jedes Paket eine bestimmte Lebensdauer --> Time To Life (TTL). Der Ausgangswert ist 256. Je nach zurückgelegtem Internet-Weg verringern die Router diesen Wert um einen bestimmten Betrag. Ist der Wert gleich Null, wird das Paket sofort gelöscht und beim Absender eine neue Kopie desselbigen angefordert.

Der TTL-Wert wird noch von einem weiteren Protokoll kontrolliert, das Internet Control Message Protocol (ICMP) heißt. ICMP kommuniziert direkt mit dem sendenden Computer und teilt diesem mit, wenn ein Fehler aufgetreten ist. Es kann auch verlorene Datenpakete neu anfordern.