Was sind Netzwerkprotokolle?

Netzwerk-Protokolle sind Sammlungen von Regeln und Konventionen, die regeln, wie Daten über ein Netz gesendet und empfangen werden. Diese Protokolle ermöglichen es vernetzten Geräten, erfolgreich zu interagieren. Im Folgenden finden Sie einige der grundlegendsten und am häufigsten verwendeten Netzwerkprotokolle sowie kurze Beschreibungen zu jedem dieser Protokolle. Jedes dieser Protokolle ist für den Betrieb von Netzwerken und dem Internet von entscheidender Bedeutung und ermöglicht verschiedene Arten der Datenübertragung und Kommunikation. Zum besseren Verständnis der Aufgaben und der Verwendung der verschiedenen Netzwerkprotokolle.

Internet-Protokoll (IP)

IP ist ein primäres Netzwerkprotokoll, das zum Senden von Datenpaketen von einem Gerät zu einem anderen im Internet verwendet wird. Jedem Gerät wird eine IP-Adresse zugewiesen, die dabei hilft, die Pakete an das richtige Ziel zu leiten.

• Beispiel: Wenn Sie eine Website besuchen, verwendet Ihr Computer die IP-Adresse, um Anfragen an den Server zu senden und Daten von ihm zu empfangen, auf dem die Website gehostet wird. Jedes gesendete oder empfangene Datenpaket enthält die IP-Adresse der Quelle und des Ziels.

IPv4 und IPv6 sind zwei Versionen des Internet-Protokolls (IP), das zur Identifizierung von Geräten in einem Netz und zur Weiterleitung des Datenverkehrs über das Internet verwendet wird. Jede Version des Protokolls definiert eine IP-Adresse in einem eindeutigen Format, mit deren Hilfe Quelle und Ziel von Datenpaketen, die über das Internet oder lokale Netze übertragen werden, identifiziert werden können.

Dieses Protokoll kann überwacht werden mit Ping-Überwachungwie in unserem früheren Blogbeitrag beschrieben.

Übertragungssteuerungsprotokoll (TCP)

TCP wird in Verbindung mit IP (zusammen als TCP/IP bezeichnet) verwendet und gewährleistet eine zuverlässige Datenübertragung zwischen Geräten, indem es eine Verbindung herstellt und sicherstellt, dass die Daten vollständig und in der richtigen Reihenfolge empfangen werden.

• Beispiel: Wenn Sie einen Film streamen, sorgt TCP dafür, dass alle Datenpakete in der richtigen Reihenfolge und ohne Fehler ankommen. Wenn ein Paket verloren geht, fordert TCP dieses Paket erneut an, um eine reibungslose Wiedergabe zu gewährleisten.

Benutzer-Datagramm-Protokoll (UDP)

Im Gegensatz zu TCP ist UDP verbindungslos und bietet eine schnellere Möglichkeit, Daten mit weniger Overhead zu senden. Es ist nützlich für Anwendungen, bei denen es auf Geschwindigkeit ankommt und gelegentliche Datenverluste akzeptabel sind, z. B. beim Streaming.

• Beispiel: Sie spielen ein Online-Spiel, bei dem es mehr auf Geschwindigkeit als auf eine perfekte Datenübertragung ankommt. UDP ermöglicht eine schnelle Datenübertragung mit minimaler Verzögerung, auch wenn einige Datenpakete nicht perfekt oder in der richtigen Reihenfolge ankommen.

HyperText Transfer Protocol (HTTP) und HTTPS (HTTP Secure)

HTTP ist die Grundlage der Datenkommunikation im World Wide Web und wird für die Übertragung von Webseiten und anderen Inhalten verwendet. HTTPS ist die sichere Version von HTTP und verschlüsselt Daten, um sensible Informationen sicher zu übertragen.

• Beispiel: Wenn Sie eine Website mit HTTP aufrufen, ruft Ihr Browser die Daten der Webseite über das Internet ab. Wenn die Website HTTPS verwendet, wird die Kommunikation zwischen Ihrem Browser und der Website aus Sicherheitsgründen verschlüsselt.

Einfaches E-Mail-Übertragungsprotokoll (SMTP)

SMTP wird für den Versand von E-Mails verwendet. Es arbeitet eng mit Protokollen wie POP3 oder IMAP zusammen, um Nachrichten an einen Mail-Server zu senden.

• Beispiel: Versenden einer E-Mail über ein E-Mail-Programm oder Webmail. SMTP sorgt für den Versand Ihrer E-Mail von Ihrem E-Mail-Client an den Mailserver des Empfängers.

Post Office Protokoll Version 3 (POP3) und Internet Message Access Protocol (IMAP)

Beide werden zum Abrufen von E-Mails verwendet, allerdings auf leicht unterschiedliche Weise. POP3 lädt E-Mails vom Server herunter und löscht sie in der Regel, während IMAP die Verwaltung von E-Mails direkt auf dem Server ermöglicht und den Zugriff von mehreren Geräten aus erlaubt.

• Beispiel für POP3: Sie konfigurieren Ihren E-Mail-Client so, dass er Ihre E-Mails vom Server herunterlädt. Sobald die E-Mails heruntergeladen sind, werden sie vom Server gelöscht und lokal auf Ihrem Gerät gespeichert.
• Beispiel für IMAP: Sie greifen von verschiedenen Geräten aus auf Ihre E-Mails zu (Telefon, Laptop usw.), und alle Ihre E-Mails, einschließlich des Status "gelesen/ungelesen" und der Ordner, werden synchronisiert, da sie direkt auf dem Server verwaltet werden.

Dateiübertragungsprotokoll (FTP) und Sicheres Dateiübertragungsprotokoll (SFTP)

FTP wird für die Übertragung von Dateien zwischen einem Client und einem Server in einem Netzwerk verwendet. SFTP ist eine verschlüsselte Version, die Daten sicher überträgt und außerdem Funktionen zur Dateiverwaltung und zum Dateizugriff bietet.

• Beispiel für FTP: Hochladen der Dateien Ihrer Website auf Ihren Webhosting-Server mit Hilfe eines FTP-Clients.
• Beispiel für SFTP: Sichere Übertragung sensibler Dateien zwischen Ihrem Computer und einem entfernten Server, wobei die Daten verschlüsselt und vor Abhörung geschützt sind.

Bereichsnamensystem (DNS)

DNS übersetzt Domänennamen (wie xitoring.de) in IP-Adressen umgewandelt, so dass Browser Internet-Ressourcen laden können. Sie können mehr lesen über DNS-Überwachung und verstehen, wie wichtig die Überwachung dieses Protokolls ist!

• Beispiel: Wenn Sie eingeben xitoring.de in Ihren Webbrowser eingeben, löst DNS diesen menschenfreundlichen Domänennamen in die IP-Adresse des Xitoring-Servers auf, so dass Ihr Browser eine Verbindung zu ihm herstellen kann.

Dynamisches Host-Konfigurationsprotokoll (DHCP)

DHCP weist den Geräten in einem Netz automatisch IP-Adressen zu und ermöglicht ihnen so die Kommunikation mit anderen IP-Netzen.

• Beispiel: Wenn Sie Ihren Laptop mit einem Wi-Fi-Netzwerk verbinden, weist DHCP Ihrem Laptop eine IP-Adresse zu, damit er mit anderen Geräten im Netzwerk und dem Internet kommunizieren kann.

Netzwerk-Zeitprotokoll (NTP)

NTP wird verwendet, um die Uhren von Computern über ein Netzwerk mit einer genauen Zeitreferenz zu synchronisieren.

• Beispiel: Ihr Computer aktualisiert seine Uhr automatisch mit der genauen Zeit, die von einem NTP-Server bereitgestellt wird, um sicherzustellen, dass die Systemzeit für Zeitstempel, geplante Aufgaben und vieles mehr korrekt ist.

Was hat das mit der Syntethischen Überwachung zu tun?

Synthetische ÜberwachungAuch bekannt als synthetische Transaktionsüberwachung oder proaktive Überwachung, beinhaltet die Verwendung automatisierter Skripte zur Simulation von Benutzerinteraktionen mit einer Webanwendung oder Website, um Leistung, Verfügbarkeit und Funktionalität zu überwachen. Diese Art der Überwachung wird in regelmäßigen Abständen von verschiedenen Punkten auf der ganzen Welt durchgeführt, um das reale Benutzerverhalten zu simulieren und Probleme zu erkennen, bevor sie sich auf die Endbenutzer auswirken. Im Folgenden wird erläutert, wie die synthetische Überwachung mit einigen der genannten Netzwerkprotokolle zusammenwirkt:

1. HTTP/HTTPS: Synthetische Überwachungsskripte simulieren häufig Benutzerinteraktionen, die das Abrufen von Webseiten, das Übermitteln von Formularen oder das Ausführen von API-Aufrufen erfordern. Diese Aktionen stützen sich in hohem Maße auf die HTTP- und HTTPS-Protokolle zum Senden von Anfragen und Empfangen von Antworten von Webservern, um sicherzustellen, dass Webanwendungen zugänglich und reaktionsfähig sind.
2. DNS: Die synthetische Überwachung kann die DNS-Auflösungszeiten überprüfen, um sicherzustellen, dass ein Domänenname schnell und korrekt in seine IP-Adresse aufgelöst wird. Dies hilft bei der Identifizierung von DNS-Problemen, die die Zugänglichkeit von Websites beeinträchtigen könnten.
3. TCP/IP: Da bei der synthetischen Überwachung der gesamte Kommunikationsprozess zwischen einem Benutzer und einer Webanwendung simuliert wird, wird TCP/IP für die Verwaltung der Datenpaketübertragung verwendet, um sicherzustellen, dass die synthetischen Transaktionen den Server erreichen können und die Antworten korrekt und ordnungsgemäß empfangen werden.
4. SSL/TLS (Teil von HTTPS): Bei sicheren Websites stellen synthetische Überwachungswerkzeuge sicher, dass SSL/TLS-Handshakes korrekt und innerhalb eines akzeptablen Zeitrahmens stattfinden. Dies ist entscheidend für die Überprüfung der Sicherheit und Leistung von HTTPS-Verbindungen.
5. FTP/SFTP: Wenn die synthetische Überwachung die Überprüfung der Verfügbarkeit und Leistung von Dateiübertragungsdiensten umfasst, kann sie FTP- oder SFTP-Protokolle verwenden, um das Hoch- oder Herunterladen von Dateien zu simulieren und sicherzustellen, dass diese Dienste betriebsbereit und leistungsfähig sind.

Vereinfacht ausgedrückt, werden bei der synthetischen Überwachung diese Netzwerkprotokolle verwendet, um das reale Benutzerverhalten zu simulieren und verschiedene Leistungsindikatoren wie Antwortzeiten, Verfügbarkeit und den ordnungsgemäßen Betrieb von Online-Anwendungen und -Diensten zu bewerten. Auf diese Weise können Unternehmen Probleme proaktiv erkennen und beheben, häufig bevor sie sich auf die tatsächlichen Benutzer auswirken, was zu einem hohen Maß an Kundenzufriedenheit und Servicekontinuität führt.