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2025-08-17T10:07:02Z

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Ein '''Protokollstapel''' (vom englischen ''{{lang|en|protocol stack}}'', auch '''Protokollstack''', '''Netzwerkstack''' oder '''Netzwerkstapel''' genannt) ist in der [[Datenübertragung]] eine konzeptuelle Architektur von [[Kommunikationsprotokoll]]en.<ref>Tanenbaum, Feamster, Wetherall: ''Computer Networks.'' Sixth Edition, S. 51.</ref> Anschaulich sind die einzelnen Protokolle dabei als fortlaufend nummerierte [[Schichtenarchitektur|Schichten]] (''{{lang|en|layers}}'') eines Stapels (''{{lang|en|stacks}}'') übereinander angeordnet. Jede Schicht benutzt dabei zur Erfüllung ihrer speziellen Aufgabe die jeweils tiefere Schicht im Protokollstapel, indem sie diese über deren [[Service Access Point]] anspricht.

Daten, die über ein [[Rechnernetz|Netz]] übertragen werden, werden von einem [[Netzwerkprotokoll]] des Stapels nach dem anderen verarbeitet. Beim Senden fügt jedes Protokoll den Daten bestimmte [[Steuerdaten|Steuerinformationen]] hinzu, bevor sie dem nächsttieferen Netzwerkprotokoll übergeben werden – eine Nachricht trägt also auf der Leitung sämtliche [[Header]] der darüberliegenden Schichten. Eine [[HTTP]]-Nachricht, die via [[Ethernet]] versandt wird, lässt sich wie folgt veranschaulichen (detailliertere Darstellung unter [[Datenframe #Der Datenframe bei Ethernet (IEEE 802.3)]]):

{| class="centered" cellspacing="0" cellpadding="5" style="text-align:left;"
|-
| bgcolor="#8888ff" |
| bgcolor="#55ff55" |
| bgcolor="#ffff55" |
| bgcolor="#ff7777" colspan="6" style="width: 20em; height: 4em; vertical-align: bottom;" | '''HTTP-Nachricht'''
| bgcolor="#8888ff" |
|-
| bgcolor="#8888ff" |
| bgcolor="#55ff55" |
| bgcolor="#ffff55" colspan="7" | '''[[Transmission Control Protocol|TCP]]-Segment'''
| bgcolor="#8888ff" |
|-
| bgcolor="#8888ff" |
| bgcolor="#55ff55" colspan="8" | '''[[Internet Protocol|IP]]-Paket'''
| bgcolor="#8888ff" |
|-
| bgcolor="#8888ff" colspan="10" | '''Ethernet-Frame'''
|}

Beim Empfang entfernt jedes Netzwerkprotokoll aus den Daten wieder diejenigen Steuerinformationen, die nur für dieses Protokoll selbst bestimmt sind, und übergibt die verbliebenen Daten dem nächsthöheren Netzwerkprotokoll.

== Beispiele ==
=== Ethernet ===
{{Hauptartikel|OSI-Modell}}

Untergliedert man die Funktionen einer Protokollschicht in einzelne Abläufe, die unabhängig voneinander und nacheinander ablaufen, so kann man sie in Teilschichten aufteilen.

[[Datei:Protokollstapel Ethernet 1.0.svg|zentriert|Protokollstapel Ethernet]]

Die Abbildung zeigt als Beispiel für einen Protokollstapel auf der rechten Seite die Teilschichten von [[Ethernet]]. Als Referenz dazu ist links das [[OSI-Modell]] abgebildet. Während Ethernet nur Funktionen besitzt, die im OSI-Modell der Schicht 1 ([[Physical Layer]]) und der Schicht 2 ([[Data Link Layer]]) zugeordnet sind, werden diese beiden Schichten bei genauer Betrachtung beim Ethernet-Protokollstapel in 7 Teilschichten aufgelöst.

Dieses Beispiel zeigt einen Protokollstapel, der beim gegenwärtigen [[Stand der Technik]], der [[Übertragungsgeschwindigkeit]]en von 100 Mbit/s und mehr erlaubt, vollständig in einem [[Integrierter Schaltkreis|Integrierten Schaltkreis]] (IC), also in [[Hardware]], realisiert wird. Verfahren wie [[Asynchronous Transfer Mode|ATM]] sind für noch wesentlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten entworfen: Bei ihnen wird auch die [[Vermittlungsschicht]] (Schicht 3) in Hardware realisiert.

Das Beispiel zeigt außerdem zwei [[Schnittstelle]]n zwischen den Protokollschichten:
* das [[Media Independent Interface]] MII
* das [[Media Dependent Interface]] MDI.
Die Aufteilung der Teilschichten von Ethernet wurde so gewählt, dass die Schichten oberhalb des MII unabhängig vom [[Übertragungstechnik|Übertragungsmedium]] sind, also unabhängig davon, ob Ethernet z. B. über ein [[Koaxialkabel]] oder einen [[Lichtwellenleiter]] übertragen wird. Damit wurde es möglich, ICs mit einer standardisierten Schnittstelle MII herzustellen, die für unterschiedliche Übertragungsmedien geeignet sind und deswegen kostengünstig in höherer Stückzahl produziert werden können.

=== AmiTCP ===
[[Datei:amitcp.svg|Von Amiga verwendeter Netzwerkstapel]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Entwurfsmuster}}

[[Kategorie:Netzwerkprotokoll|!Protokollstapel]]

Protokollstapel - Versionsgeschichte

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