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Protokolle/Transmission Control Protocol aktualisiert

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Protokolle%2FTransmission-Control-Protocol.md

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# Transmission Control Protocol (TCP)
TCP (Transmission Control Protocol) ist eines der zentralen Protokolle der **Internetprotokollsuite** und arbeitet auf der Transportschicht des OSI-Modells. <br>
TCP ist eines der zentralen Protokolle der **Internetprotokollsuite** und arbeitet auf der Transportschicht des OSI-Modells. <br>
Es ermöglicht eine zuverlässige, **verbindungsorientierte** Datenübertragung zwischen Geräten in Netzwerken.
## RFCs
@ -21,57 +21,16 @@ Es ermöglicht eine zuverlässige, **verbindungsorientierte** Datenübertragung
- [RFC 9396 - Secure TCP Options (TCP-SO)](https://tools.ietf.org/html/rfc9396)
- [RFC 5683 - TCP Timestamp Option](https://tools.ietf.org/html/rfc5683)
---
## Verbindungsorientiert
## **Schlüsselfunktionen**
- **Verbindungsorientiert**: Erfordert einen **3-Wege-Handshake** (SYN, SYN-ACK, ACK) zum Aufbau einer stabilen Verbindung.
- **Zuverlässige Übertragung**: Garantiert die fehlerfreie und vollständige Zustellung von Paketen durch Sequenznummern und Bestätigungen (**ACK-Pakete**).
- **Flusskontrolle**: Steuert die Datenrate zur Vermeidung von Überlastung im Netzwerk (**Sliding Window**-Mechanismus).
Das TCP Verbindungsorientiert ist, bedeuted, dass es sicherstellt das Pakete an ihrem Ziel ankommen, dafür wird der **3-Wege-Handshake** genutzt.
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## **Verbindungsmanagement**
1. **Verbindungsaufbau**:
- SYN → SYN-ACK → ACK (3-Wege-Handshake).
2. **Datenübertragung**:
- Segmentierung in Pakete mit Sequenznummern.
3. **Verbindungsabbau**:
- FIN → ACK → FIN → ACK (**vierstufiger Abbau**).
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## **Fehlerbehandlung und Sicherung**
- **Retransmission**: Verlorene oder beschädigte Pakete werden automatisch neu übertragen (Timeout-basiert oder durch *Duplicate ACKs*).
- **Prüfsummen**: Jedes Paket enthält eine Checksumme zur Erkennung von Übertragungsfehlern.
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## **Fluss- und Überlastungskontrolle**
- **Window Size**: Legt fest, wie viele Daten ein Empfänger gleichzeitig verarbeiten kann.
- **Slow Start**: Erhöht die Datenrate schrittweise, um Netzwerküberlastung zu vermeiden.
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## **Typische Anwendungen**
- Webseiten (HTTP/HTTPS über Port 80/443).
- E-Mail (SMTP, IMAP).
- Dateiübertragung (FTP).
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## **Ports und Protokolle**
- **Standard-Ports**: Zuordnung zu Anwendungen über Portnummern (z. B. 22 für SSH).
- **Transportprotokoll**: Läuft über IP (**TCP/IP**).
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## **Vor- und Nachteile**
| Vorteile | Nachteile |
|-----------------------------------|------------------------------------|
| Garantierte Datenzustellung | Höherer Overhead als UDP |
| Ordnungsgemäße Paketreihenfolge | Langsamer bei instabilen Netzen |
| Integrierte Fehlerkorrektur | Komplexere Implementierung |
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**Hinweis**: TCP ist die Grundlage für die meisten internetbasierten Dienste und wird oft mit UDP kontrastiert, das Geschwindigkeit über Zuverlässigkeit priorisiert.
### 3 Wege Handshake
```mermaid
sequenceDiagram
participant Client
participant Server
Client->>Server: SYN (Verbindung Initialisieren)
Server->>Client: SYN-ACK (Anerkennen und Antworten)
Client->>Server: ACK (Anerkennen der Antwort)
```