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🌐 Webseiten-Aufruf durch TCP/IP & OSI-Schichten

Eine Reise durch die Netzwerkschichten
Von der Eingabe einer URL bis zur Anzeige der Webseite

📊 OSI-Modell vs. TCP/IP-Protokollstapel

OSI-Modell (7 Schichten)

7. Anwendungsschicht
HTTP, HTTPS, FTP, DNS
6. Darstellungsschicht
SSL/TLS, Verschlüsselung
5. Kommunikationsschicht
Session Management
4. Transportschicht
TCP, UDP
3. Vermittlungsschicht
IP, ICMP, Routing
2. Sicherungsschicht
Ethernet, WLAN
1. Bitübertragungsschicht
Kabel, Funk, Signale

TCP/IP-Modell (4 Schichten)

4. Anwendungsschicht
HTTP, HTTPS, DNS, FTP
3. Transportschicht
TCP, UDP
2. Internetschicht
IP, ICMP, ARP
1. Netzzugangsschicht
Ethernet, WLAN, PPP

💻 Client-seitiger Prozess

1
Anwendungsschicht: Browser parst URL "https://example.com" und initiiert HTTP/HTTPS-Request
2
DNS-Auflösung: Domain wird zu IP-Adresse aufgelöst (z.B. 93.184.216.34)
3
Transportschicht: TCP-Verbindung wird aufgebaut (3-Way-Handshake)
4
Internetschicht: IP-Pakete werden mit Ziel-IP und Routing-Informationen erstellt
5
Netzzugangsschicht: Ethernet-Frames werden über das lokale Netzwerk gesendet

📦 Datenkapselung (Client → Server)

7 HTTP-Request: "GET /index.html HTTP/1.1\nHost: example.com"
6 TLS-Verschlüsselung: Daten werden verschlüsselt (bei HTTPS)
4 TCP-Header: Source Port (z.B. 45678) → Destination Port (443/80)
3 IP-Header: Source IP (192.168.1.100) → Destination IP (93.184.216.34)
2 Ethernet-Header: MAC-Adressen für nächsten Hop
1 Physikalische Übertragung: Elektrische Signale/Funkwellen

🌍 Weg durch das Internet

🖥️ Client

192.168.1.100
→

🏠 Router

Gateway
→

🏢 ISP

Internet Service Provider
→

🌐 Internet

Backbone-Router
→

🖥️ Server

93.184.216.34

Routing-Prozess:

  • Jeder Router analysiert die Ziel-IP im IP-Header
  • Routing-Tabellen bestimmen den nächsten Hop
  • MAC-Adressen werden für jeden Hop neu geschrieben
  • TTL (Time To Live) wird bei jedem Router dekrementiert

🖥️ Server-seitige Verarbeitung

1
Netzzugangsschicht: Ethernet-Frame empfangen, MAC-Adresse geprüft
2
Internetschicht: IP-Header analysiert, Ziel-IP bestätigt
3
Transportschicht: TCP-Header geprüft, Port 80/443 identifiziert
4
TLS-Entschlüsselung: HTTPS-Daten werden entschlüsselt
5
Anwendungsschicht: HTTP-Request an Webserver (Apache/Nginx) weitergeleitet
6
Webserver-Verarbeitung: HTML-Datei gelesen, HTTP-Response generiert

🔄 Response zurück zum Client

Server → Client Datenkapselung:

7 HTTP-Response: "HTTP/1.1 200 OK\nContent-Type: text/html\n\n<html>..."
6 TLS-Verschlüsselung: Response wird verschlüsselt
4 TCP-Header: Source Port (80/443) → Destination Port (45678)
3 IP-Header: Source IP (93.184.216.34) → Destination IP (192.168.1.100)
2 Ethernet-Header: Neue MAC-Adressen für Rückweg
1 Übertragung: Daten nehmen den Rückweg durch das Internet

📋 Zusammenfassung

Wichtige Erkenntnisse:

📦 Datenkapselung: Jede Schicht fügt eigene Header hinzu
🔄 Bidirektional: Prozess läuft in beide Richtungen ab
🎯 Schichtentrennung: Jede Schicht hat spezifische Aufgaben
🌐 Transparenz: Höhere Schichten sind unabhängig von niedrigeren
🔒 Sicherheit: TLS/SSL arbeitet auf Darstellungsschicht
Ein einfacher Webseiten-Aufruf durchläuft komplexe Netzwerkstrukturen!