Internetstandard

Internetstandards (oft abgekürzt STD ) stellen die höchste Reifestufe im Standardisierungsprozess der Internet Engineering Task Force (IETF) für Internetprotokollspezifikationen dar. Internetstandards werden als ein oder mehrere Request for Comments (RFC)-Dokumente veröffentlicht und erhalten zusätzlich eine STD- Nummer, die den Standard als Ganzes identifiziert (im Gegensatz zur RFC-Dokumentnummer). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Der Internetstandardisierungsprozess ist in einer Reihe von IETF- Dokumenten zu bewährten Verfahren definiert , darunter RFC 2026 und RFC 6410. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Nicht alle RFCs sind Internetstandards; RFCs können auch informativen, experimentellen oder anderweitig außerhalb des Standardisierungsprozesses liegenden Charakter haben. ^{[ 5 ]}

Die Entwicklungsarbeit beginnt typischerweise mit einem Internet-Draft und kann als RFC veröffentlicht werden. Standardisierungs-RFCs werden zunächst als Proposed Standards veröffentlicht und können später zu Internet-Standards werden , sobald die Anforderungen an Implementierung und Betriebserfahrung gemäß dem Internet-Standardisierungsprozess erfüllt sind. ^{[ 6 ] [ 4 ]}

Die endgültige Liste der Internetstandards (und ihrer zugehörigen STD- und RFC-Nummern) wird vom RFC Editor geführt. ^{[ 1 ]}

Internetstandards sind technische Spezifikationen – wie Kommunikationsprotokolle und Datenformate –, die die Interoperabilität von Computern und anderen vernetzten Geräten verschiedener Hersteller im Internet ermöglichen. ^{[ 7 ]} Mit den Veränderungen der Netzwerktechnologie und der betrieblichen Anforderungen haben sich auch diese Standards (und die Prozesse zu ihrer Entwicklung und Pflege) weiterentwickelt. ^{[ 7 ]} Viele grundlegende Internetprotokolle entstanden in den 1970er-Jahren im Rahmen von Forschungsarbeiten im Bereich Netzwerke, darunter frühe Netzwerkarchitekturen , die zu TCP/IP führten . Sie wurden später verfeinert und standardisiert, als sich das Internet über seine anfängliche Nutzung in Forschung und Verwaltung hinaus ausbreitete. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

TCP/IP

Ein vielzitierter Meilenstein in der Entwicklung des modernen Internets war der Übergang des ARPANET vom früheren Network Control Program (NCP) zum TCP/IP-Protokoll am 1. Januar 1983 (ein geplanter „Flag Day“ ). ^{[ 10 ]} Leiner et al. weisen darauf hin, dass TCP/IP bereits 1980 als US-Verteidigungsstandard eingeführt worden war und dass der Wechsel des ARPANET zu TCP/IP die Aufteilung des Netzwerks in MILNET für operative militärische Anforderungen und ein ARPANET- Segment zur Unterstützung der Forschung ermöglichte. ^{[ 10 ]} TCP/IP ist grundlegend, da es interoperable Ende-zu-Ende-Kommunikations- und Netzwerkmechanismen – wie Paketübermittlung, Adressierung und Zuverlässigkeit – spezifiziert, die es unabhängigen Netzwerken ermöglichen, sich zu verbinden und Daten auszutauschen. Es ist nach wie vor das Kernprotokoll für die Internetkommunikation. ^{[ 11 ]}

IPsec

Internet Protocol Security (IPS) ist eine Sammlung von Protokollen, die die Integrität der Verschlüsselung in Verbindungen zwischen mehreren Geräten gewährleisten. Ziel dieses Protokolls ist der Schutz öffentlicher Netzwerke. Laut IETF Datatracker wurde die Gründung der Arbeitsgruppe, die sich mit der Entwicklung von IPS befasste, am 25. November 1992 vorgeschlagen. ^{[ 12 ]} Ein halbes Jahr später wurde die Gruppe gegründet, und Mitte 1993 wurde der erste Entwurf veröffentlicht.

HTTP

Das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle im Kontext des World Wide Web. HTTP ist ein einfaches Protokoll, das den Austausch von Dokumenten in Hypertext Mark Language (HTML) über Netzwerke regelt. Es bildet das Rückgrat des Webs und ermöglicht die praktische Existenz des gesamten Hypertext-Systems. Entwickelt wurde es von einem Team um Tim Berners-Lee . Berners-Lee schlug die Entwicklung von HTTP im Jahr 1989 vor. Am 6. August 1991 veröffentlichte er die erste vollständige Version von HTTP in einem öffentlichen Forum. ^{[ 13 ]} Dieses Datum gilt manchen als die offizielle Geburtsstunde des World Wide Web. HTTP hat sich seit seiner Entwicklung kontinuierlich weiterentwickelt und ist mit der Zeit und dem Fortschritt der Netzwerktechnologie komplexer geworden. Standardmäßig ist HTTP nicht verschlüsselt; in der Praxis wird daher HTTPS (HTTP Secure) verwendet.

TLS/SSL

TLS steht für Transport Layer Security und ist ein Standard, der eine sichere und vertrauliche Verbindung zwischen zwei verschiedenen Endpunkten ermöglicht. TLS wurde als Nachfolger von SSL entwickelt. Secure Sockets Layer (SSL) wurde bereits vor der Entwicklung von HTTPS eingeführt und von Netscape entwickelt . Tatsächlich basierte HTTPS bei seiner Einführung auf SSL. Da ein einheitliches Verfahren zur Datenverschlüsselung benötigt wurde, spezifizierte die IETF im Januar 1999 TLS 1.0 in RFC 2246. ^{[ 14 ]} Seitdem wurde TLS mehrfach aktualisiert. Die neueste Version ist TLS 1.3 aus RFC 8446 vom August 2018.

OSI-Modell

Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection) wurde 1977 entwickelt. ^{[ 15 ]} Es wurde von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) erstellt und 1979 offiziell als Standard veröffentlicht und angenommen. Anschließend wurde es mehrfach aktualisiert, bis die endgültige Version vorlag. Es dauerte einige Jahre, bis das Protokoll in seiner finalen Form präsentiert wurde. ISO 7498 wurde 1984 veröffentlicht. Schließlich wurde das OSI-Modell 1995 erneut überarbeitet, um den dringenden Bedürfnissen der rasanten Entwicklung im Bereich der Rechnernetze gerecht zu werden.

UDP

Ziel des User Datagram Protocol ( UDP) war es, eine möglichst schnelle und effiziente Kommunikation zwischen zwei Computern zu ermöglichen. UDP wurde 1980 von David P. Reed entwickelt und realisiert. ^{[ 16 ]} Im Wesentlichen nutzt es die Komprimierung von Daten zur Informationsübertragung. Die Daten werden in Datagramme komprimiert und punktuell übertragen. Dies erwies sich als sichere Methode, und trotz des damit verbundenen Qualitätsverlusts wird UDP weiterhin verwendet.

Die Entwicklung zu einem Standard ist ein zweistufiger Prozess innerhalb des Internet-Standardisierungsprozesses: Vorschlag eines Standards und Internet-Standard . Diese werden als Reifegrade bezeichnet , und der Prozess wird als Standardisierungspfad bezeichnet .

Ist ein RFC Teil eines Vorschlags im Standardisierungsprozess, wird in der ersten Phase der Standard vorgeschlagen. Anschließend entscheiden die Organisationen, ob sie diesen Standard implementieren. Sobald die Kriterien des RFC 6410 erfüllt sind (zwei separate Implementierungen, weitverbreitete Nutzung, keine Fehler usw.) ^{[ 17 ]} , kann der RFC zum Internetstandard werden.

Der Internetstandardisierungsprozess ist in mehreren Dokumenten zu bewährten Verfahren (Best Current Practice, BCP 9 , aktuell RFC 2026 und RFC 6410) definiert. Früher gab es drei Reifegrade für Standards: Proposed Standard , Draft Standard und Internet Standard . RFC 6410 reduzierte dies auf zwei Reifegrade.

RFC 2026 charakterisierte die vorgeschlagenen Standards ursprünglich als unausgereifte Spezifikationen, diese Haltung wurde jedoch durch RFC 7127 aufgehoben. ^{[ 18 ]}

Eine vorgeschlagene Standardspezifikation ist stabil, berücksichtigt bekannte Designfragen, wurde umfassend von der Fachgemeinschaft geprüft und stößt auf ausreichendes Interesse, um als wertvoll zu gelten. In der Regel sind weder Implementierungs- noch Betriebserfahrung erforderlich, um eine Spezifikation als vorgeschlagenen Standard zu kennzeichnen.

Die vorgeschlagenen Standards sind von so hoher Qualität, dass sie im Internet implementiert werden können. Wie bei allen technischen Spezifikationen können die vorgeschlagenen Standards jedoch überarbeitet werden, falls Probleme auftreten oder bessere Lösungen gefunden werden, sobald Erfahrungen mit der großflächigen Implementierung solcher Technologien vorliegen.

Viele vorgeschlagene Standards sind tatsächlich im Internet im Einsatz und werden als stabile Protokolle umfassend genutzt. In der Praxis ist der vollständige Durchlauf der Standardisierungsstufen jedoch eher selten, und die meisten gängigen IETF-Protokolle bleiben auf dem Niveau eines vorgeschlagenen Standards. ^{[ 19 ]}

Im Oktober 2011 wurden die zweite und dritte Reifestufe in RFC 6410 zu einem Internetstandard zusammengeführt . Bestehende ältere Entwürfe behalten diese Klassifizierung, sofern keine expliziten Maßnahmen ergriffen werden. Für ältere Entwürfe stehen zwei mögliche Vorgehensweisen zur Verfügung ^{[ 20 ]} , die von der IESG genehmigt werden müssen: Ein Entwurf kann als Internetstandard neu klassifiziert werden , sobald die Kriterien in RFC 6410 ^{[ 17 ]} erfüllt sind; oder, zwei Jahre nach der Genehmigung von RFC 6410 als BCP (Oktober 2013), kann die IESG einen älteren Entwurf als vorgeschlagenen Standard neu klassifizieren . ^{[ 21 ]}

Ein Internetstandard zeichnet sich durch einen hohen Grad an technischer Reife und die allgemeine Überzeugung aus, dass das spezifizierte Protokoll oder der spezifizierte Dienst der Internet-Community einen erheblichen Nutzen bietet. Internetstandards gewährleisten in der Regel die Interoperabilität von Systemen im Internet durch die Definition von Protokollen, Nachrichtenformaten, Schemata und Sprachen. Ein Internetstandard stellt sicher, dass Hardware und Software verschiedener Hersteller zusammenarbeiten können. Ein Standard vereinfacht die Entwicklung von Software und Hardware zur Verbindung unterschiedlicher Netzwerke erheblich, da diese schrittweise entwickelt werden können. Die in der Datenkommunikation verwendeten Standards werden üblicherweise als Protokolle bezeichnet.

Alle Internetstandards erhalten eine Nummer aus der STD-Reihe. Die Reihe wurde bis 2013 in ihrem ersten Dokument, STD 1 (RFC 5000), zusammengefasst; diese Praxis wurde jedoch mit RFC 7100 aufgegeben. Die endgültige Liste der Internetstandards wird nun vom RFC Editor geführt. ^{[ 22 ]}

Dokumente, die dem IETF-Redakteur vorgelegt und als RFC akzeptiert wurden, werden nicht überarbeitet. Muss das Dokument geändert werden, wird es erneut eingereicht und erhält eine neue RFC-Nummer. Wird ein RFC zu einem Internetstandard (STD), erhält er eine STD-Nummer, behält aber seine RFC-Nummer. Wird ein Internetstandard aktualisiert, bleibt seine Nummer unverändert, bezieht sich aber auf einen anderen RFC oder eine andere Gruppe von RFCs. Beispielsweise war RFC 3700 im Jahr 2007 ein Internetstandard (STD 1) und wurde im Mai 2008 durch RFC 5000 ersetzt. RFC 3700 erhielt den Status „Historisch“ , und RFC 5000 wurde zu STD 1.

Die Liste der Internetstandards wurde ursprünglich als STD 1 veröffentlicht, diese Praxis wurde jedoch zugunsten einer vom RFC Editor gepflegten Online-Liste aufgegeben. ^{[ 23 ]}

Der Standardisierungsprozess ist in drei Schritte unterteilt:

1. Vorgeschlagene Standards sind Standards, die umgesetzt werden sollen und jederzeit geändert werden können.
2. Der Entwurf des Standards wurde sorgfältig getestet, um Riverside auf die Entwicklung des zukünftigen Internetstandards vorzubereiten .
3. Internetstandards sind ausgereifte Standards.

Es gibt vier Organisationen für die Standardisierung des Internets: die Internet Engineering Task Force (IETF), die Internet Society (ISOC), das Internet Architecture Board (IAB) und die Internet Research Task Force (IRTF). Alle diese Organisationen sind verpflichtet, die Internetsprache zu verwenden und anzuwenden, um im aktuellen Internetzeitalter wettbewerbsfähig zu bleiben. Zu den grundlegenden Zielen des Internet-Standardisierungsprozesses gehören: die Sicherstellung technischer Exzellenz, eine frühzeitige Implementierung und Erprobung sowie die Erstellung präziser, prägnanter und leicht verständlicher Dokumentationen.

Die Entwicklung und Verbesserung von Internetstandards ist ein fortlaufender Prozess, an dem die Internet Engineering Task Force (IETF) maßgeblich beteiligt ist. Die IETF entwickelt und stellt diese Standards zur Verfügung. Sie ist die führende Vereinigung für Internetstandards und verwendet gut dokumentierte Verfahren zur Erstellung dieser Standards. Nach ihrer Veröffentlichung sind die Standards kostenlos und leicht zugänglich.

Bis 1993 wurde die IETF von der US-Bundesregierung unterstützt. Heute wird sie vom Internet Architecture Board (IAB) der Internet Society beaufsichtigt. Die IETF ist eine basisorientierte Organisation ohne formale Mitgliedschaftsvoraussetzungen und ohne offizielles Aufnahmeverfahren. Sie arbeitet eng mit dem World Wide Web Consortium (W3C) und anderen Standardisierungsorganisationen zusammen. Darüber hinaus stützt sie sich maßgeblich auf Arbeitsgruppen, die von einem Area Director eingesetzt und vorgeschlagen werden. Die IETF nutzt ihre Arbeitsgruppen, um die IETF-Bedingungen und -Strategien weiterzuentwickeln und so die Funktionsweise des Internets zu verbessern. ^{[ 24 ]} Die Arbeitsgruppe arbeitet unter der Leitung des Area Directors und erarbeitet eine Vereinbarung. Nach der Verteilung des vorgeschlagenen Statuts an die Mailinglisten der IESG und des IAB und deren Zustimmung wird er an die öffentliche IETF weitergeleitet. Die vollständige Zustimmung aller Arbeitsgruppen ist für die Annahme des Vorschlags nicht erforderlich. Die IETF-Arbeitsgruppen sind lediglich verpflichtet, die Tragfähigkeit der Vereinbarung zu überprüfen.

Die Arbeitsgruppe erstellt ebenfalls Dokumente in Form von RFCs (Requests for Comments). Diese Dokumente enthalten Ansätze, Empfehlungen, Analysen und Innovationen, die für den Betrieb des Internets und internetbasierter Systeme relevant sind. RFCs dienen also primär der Entwicklung eines standardisierten Netzwerkprotokolls, das mit Netzwerkrichtlinien korreliert. Einige RFCs dienen der Informationsgewinnung, während andere die Veröffentlichung von Internetstandards erfordern. Die endgültige Fassung eines RFC wird zum Standard und erhält eine Nummer. Danach sind keine weiteren Kommentare oder Änderungen mehr zulässig. ^{[ 25 ]} Dieses Verfahren wird in allen Bereichen angewendet, um einen Konsens über internetbezogene Probleme zu erzielen und Internetstandards als Lösung für verschiedene Herausforderungen zu entwickeln. Die IETF konzentriert sich auf acht gemeinsame Bereiche und setzt verschiedene Arbeitsgruppen sowie einen Bereichsleiter ein. Im Bereich „Allgemein“ arbeitet und entwickelt sie die Internetstandards. Im Bereich „Anwendung“ konzentriert sie sich auf Internetanwendungen wie webbezogene Protokolle. Darüber hinaus arbeitet die IETF an der Weiterentwicklung der Internetinfrastruktur in Form von PPP-Erweiterungen. Sie legt außerdem Prinzipien und Beschreibungsstandards fest, die die Internetprotokollfamilie (TCP/IP) umfassen. Das Internet Architecture Board (IAB) und die Internet Research Task Force (IRTF) ergänzen die Arbeit der IETF durch den Einsatz innovativer Technologien.

Die IETF ist die Standardisierungsorganisation, die sich auf die Entwicklung von Standardvorgaben für Fachwissen und deren vorgesehene Anwendung konzentriert. Die IETF befasst sich mit Fragen der Weiterentwicklung der aktuellen Internet- und TCP/IP-Technologie. Sie ist in zahlreiche Arbeitsgruppen (Working Groups, WGs) unterteilt, die jeweils für die Entwicklung von Standards und Kompetenzen in einem spezifischen Bereich, beispielsweise Routing oder Sicherheit, zuständig sind. Die Mitglieder der Arbeitsgruppen sind ehrenamtlich tätig und arbeiten unter anderem bei Geräteherstellern, Netzwerkbetreibern und verschiedenen Forschungseinrichtungen. Zunächst geht es darum, ein gemeinsames Verständnis der zu behandelnden Anforderungen zu gewinnen. Anschließend wird eine IETF-Arbeitsgruppe gebildet, und die Anforderungen werden in den einflussreichen Birds-of-a-Feather-Meetings (BoF) auf IETF-Konferenzen diskutiert.

Die Internet Engineering Task Force (IETF) ist die führende Organisation für Internetstandards . Sie verfolgt einen offenen und gut dokumentierten Prozess zur Festlegung von Internetstandards. Zu den von der IETF angebotenen Ressourcen gehören RFCs, Internet-Drafts, IANA- Funktionen, Rechte an geistigem Eigentum, der Standardisierungsprozess sowie die Veröffentlichung und der Zugriff auf RFCs. ^{[ 26 ]}

• Dokumente, die technische Spezifikationen und Hinweise für das Internet enthalten.
• Das Akronym RFC stammt von der Phrase „Request For Comments“ – diese wird heute nicht mehr verwendet und man spricht jetzt einfach von RFCs. ^{[ 27 ]}
• Die Website RFC Editor ist ein offizielles Archiv für Internetstandards, Standardentwürfe und Standardvorschläge. ^{[ 28 ]}

• Arbeitsdokumente der IETF und ihrer Arbeitsgruppen. ^{[ 29 ]}
• Andere Gruppen verteilen Arbeitsdokumente möglicherweise als Internet-Entwürfe.

• Alle IETF-Standards sind frei zugänglich und können ohne Genehmigung oder Bezahlung eingesehen und gelesen werden. ^{[ 30 ]}

• Die Erstellung eines Standards ist ein unkomplizierter Prozess – eine Spezifikation durchläuft einen umfassenden Prüfprozess durch die Internet-Community und wird anhand von Erfahrungswerten überarbeitet. ^{[ 31 ]}

• Internet-Entwürfe, die den Überprüfungsprozess erfolgreich durchlaufen haben.
• Zur Veröffentlichung an den RFC-Redakteur übermittelt.

Es gibt zwei Wege, auf denen ein Internetstandard entsteht, und er lässt sich in zwei Kategorien einteilen: „De-jure“-Standards und „De-facto“-Standards. ^{[ 32 ]} Ein De-facto-Standard etabliert sich durch breite Anwendung in der Technologie-Community. Ein De-jure-Standard wird formell von offiziellen Standardisierungsorganisationen festgelegt. ^{[ 32 ]} Diese Standards durchlaufen den Internet-Standardisierungsprozess . Gängige De-jure-Standards sind beispielsweise ASCII , SCSI und die Internetprotokollfamilie . ^{[ 28 ]}

Spezifikationen, die dem Internet-Standardisierungsprozess unterliegen, lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Technische Spezifikation (TS) und Anwendbarkeitserklärung (AS). ^{[ 33 ]} Eine Technische Spezifikation beschreibt alle relevanten Aspekte eines Protokolls, Dienstes, Verfahrens, einer Konvention oder eines Formats. ^{[ 33 ]} Dies umfasst ihren Anwendungsbereich und ihre Verwendungsabsicht bzw. ihren „Anwendungsbereich“. Die Verwendung einer TS im Internet wird jedoch durch eine Anwendbarkeitserklärung definiert. Eine AS legt fest, wie und unter welchen Umständen TSs zur Unterstützung einer bestimmten Internetfunktion angewendet werden können. Eine AS identifiziert die Kombinationsmöglichkeiten relevanter TSs und spezifiziert die Parameter oder Unterfunktionen von TS-Protokollen. Eine AS beschreibt außerdem die Anwendungsbereiche von TSs, wie z. B. Internet-Router, Terminalserver oder datagrammbasierte Datenbankserver. ^{[ 33 ]} Eine AS ordnet jeder der von ihr referenzierten TSs zudem eine der folgenden „Anforderungsstufen“ zu:

• Erforderlich: Die Implementierung der referenzierten technischen Spezifikationen ist für die Interoperabilität notwendig. Beispielsweise müssen Internetsysteme, die die Internetprotokollfamilie verwenden, IP und ICMP implementieren . ^{[ 33 ]}
• Empfehlung: Die Implementierung der referenzierten technischen Spezifikationen ist nicht erforderlich, aber im Anwendungsbereich des Systems wünschenswert. Die Einbeziehung der Funktionen, Merkmale und Protokolle empfohlener technischer Spezifikationen in die Systementwicklung wird empfohlen. Beispielsweise sollte das TELNET- Protokoll von allen Systemen implementiert werden, die Fernzugriff nutzen möchten. ^{[ 33 ]}
• Optional: Die Implementierung der referenzierten TS ist optional. Die TS ist nur in bestimmten Umgebungen erforderlich. Beispielsweise könnte die DECNET MIB in einer Umgebung, in der das DECNET- Protokoll verwendet wird, als wertvoll angesehen werden. ^{[ 33 ]}

TCP/IP-Modell und zugehörige Internetstandards: Webstandards sind Internetstandards, die Aspekte des World Wide Web definieren . Sie ermöglichen die Erstellung und Darstellung von Websites. Die drei wichtigsten Standards des World Wide Web sind das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) , HTML und URL . ^{[ 34 ]} Sie legen die Datenübertragung zwischen Browser und Webserver, den Inhalt und das Layout einer Webseite sowie die Bedeutung von Webseiten-IDs fest.

Netzwerkstandards sind eine Art Internetstandard, der Regeln für die Datenkommunikation in Netzwerktechnologien und -prozessen definiert. Internetstandards ermöglichen die Kommunikation zwischen Geräten.

In Bezug auf das TCP/IP-Modell sind die gängigen Standards und Protokolle in den einzelnen Schichten wie folgt:

• Die Transportschicht: TCP und SPX
• Netzwerkschicht: IP und IPX
• Sicherungsschicht: IEEE 802.3 für LAN und Frame Relay für WAN
• Physikalische Schicht: 8P8C und V.92

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