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TCP Handshake & Fehlerbehandlung

Pakete gehen verloren – aber TCP findet es heraus.
Timeouts und Wiederholungen machen drei Schritte zu einer sicheren Verbindung.

Netzwerke · Klasse 10 · Gymnasium

🎯 Worum geht's? Klasse 8–11 · 1 Unterrichtsstunde

Nach dieser Seite kannst du …

den Drei-Wege-Handshake mit SYN, SYN-ACK und ACK beschreiben
erklären, wie TCP verlorene Pakete mit Timeout und erneutem Senden behandelt
begründen, warum drei Schritte für den Verbindungsaufbau nötig sind

Vorwissen: Datenpakete im Internet

📊 Sequenzdiagramm

💻

Client

Browser

🖥️

Server

google.com

🎉 Verbindung hergestellt – Datenaustausch kann beginnen!

📋 Kommunikationsprotokoll

Schritt	Von → An	Flags	SEQ / ACK

SYN – Synchronize: Startet Verbindung, teilt Sequenznummer mit.

ACK – Acknowledge: Bestätigt Empfang. ACK-Nr. = SEQ + 1.

Timeout – Keine Antwort nach X Sekunden → Paket neu senden.

Paketverlust – Paket kommt nie an (gestrichelte Linie = verloren).

Retransmission – Wiederholung des verlorenen Pakets nach Timeout.

⏱️ Was ist ein Timeout?

Nach dem Senden eines Pakets startet der Sender einen Timer. Kommt innerhalb dieser Zeit keine Bestätigung (ACK), wird das Paket automatisch erneut gesendet – so geht nichts verloren.

🔁 Retransmission

Das Wiederholen eines Pakets nach einem Timeout nennt man Retransmission. TCP verdoppelt die Wartezeit nach jedem Fehlschlag (Exponential Backoff), um das Netz nicht zu überlasten.

🛡️ Warum reichen 3 Schritte?

Jede Seite sendet genau einmal SYN und erhält genau einmal ACK darauf. Mit Timeouts auf beiden Seiten ist sichergestellt, dass verlorene Pakete erkannt und wiederholt werden – drei Schritte genügen.

📦 ACK-Dilemma beim 3. Schritt

Geht das letzte ACK (Schritt 3) verloren, sendet der Server nach Timeout erneut SYN-ACK. Der Client antwortet mit einem neuen ACK – die Verbindung kommt trotzdem zustande.