TCP-Verbindungsherstellung

Connection Establishment

• A TCP connection is established through a three-way handshake:
  1. SYN (synchronize) packet: The client sends a SYN packet to the server to initiate the connection.
  2. SYN-ACK (synchronize-acknowledgment) packet: The server responds with a SYN-ACK packet, which acknowledges the client's SYN packet and sends its own SYN packet.
  3. ACK (acknowledgment) packet: The client responds with an ACK packet, which completes the connection establishment.

Packet Sequencing

• TCP uses sequence numbers to ensure packets are delivered in the correct order:
  • Each packet is assigned a sequence number (SEQ) by the sender.
  • The receiver acknowledges the packets with an acknowledgment number (ACK) that indicates the next sequence number expected.
  • The sender uses the ACK to determine which packets have been received correctly and in the correct order.

Error Detection

• TCP uses checksums to detect errors in packets:
  • The sender calculates a checksum for each packet and includes it in the packet header.
  • The receiver calculates the checksum and compares it with the one sent in the packet header.
  • If the checksums do not match, the receiver assumes the packet is corrupted and requests retransmission.
• TCP also uses duplicate detection to prevent duplicate packets from being processed:
  • The receiver keeps track of the sequence numbers of recently received packets.
  • If a packet with a duplicate sequence number is received, it is discarded.

Verbindungsherstellung

• Eine TCP-Verbindung wird durch einen dreiteiligen Handschake hergestellt:
• Der Client sendet ein SYN-Paket (Synchronisierungspaket) an den Server, um die Verbindung zu initiieren.
• Der Server antwortet mit einem SYN-ACK-Paket (Synchronisierungs-Bestätigungspaket), das das SYN-Paket des Clients bestätigt und sein eigenes SYN-Paket sendet.
• Der Client antwortet mit einem ACK-Paket (Bestätigungspaket), das die Verbindungsherstellung vervollständigt.

Paket-Reihenfolge

• TCP verwendet Sequenznummern, um sicherzustellen, dass Pakete in der korrekten Reihenfolge geliefert werden:
• Jedes Paket wird vom Sender mit einer Sequenznummer (SEQ) versehen.
• Der Empfänger bestätigt die Pakete mit einer Bestätigungsnummer (ACK), die die nächste erwartete Sequenznummer angibt.
• Der Sender verwendet die ACK, um zu bestimmen, welche Pakete korrekt und in der korrekten Reihenfolge empfangen wurden.

Fehlererkennung

• TCP verwendet Prüfsummen, um Fehler in Paketen zu erkennen:
• Der Sender berechnet eine Prüfsumme für jedes Paket und fügt sie dem Paket-Header hinzu.
• Der Empfänger berechnet die Prüfsumme und vergleicht sie mit der im Paket-Header gesendeten Prüfsumme.
• Wenn die Prüfsummen nicht übereinstimmen, gaat der Empfänger davon aus, dass das Paket fehlerhaft ist und fordert eine erneute Übertragung an.
• TCP verwendet auch Duplikat-Erkennung, um doppelte Pakete zu vermeiden:
• Der Empfänger speichert die Sequenznummern kürzlich empfangener Pakete ab.
• Wenn ein Paket mit einer doppelten Sequenznummer empfangen wird, wird es verworfen.