Datagramm

Grundidee des Datagramms

Ein Datagramm ist eine in sich geschlossene, unabhängige Dateneinheit. Es wird zwischen zwei Endpunkten (Peer-to-Peer) ohne weitere Verbindungssicherung verschickt und transportiert Informationen über einen Datagrammdienst durch ein Netzwerk.

Ein Datagramm enthält vor allem Absender- und Empfängeradresse sowie Nutzdaten, also die eigentlichen zu übertragenden Inhalte. Sein Protokoll-Overhead, also zusätzlicher Verwaltungsaufwand durch Steuerdaten, ist gering. Den Weg durch das Netzwerk legt das Netzwerk selbst fest; er hängt nicht von einer vorher gewählten Route ab.

Datagramme in den OSI-Schichten

Im OSI-Modell heißen Dateneinheiten je nach Schicht unterschiedlich:

• Schicht 1, Bitübertragungsschicht: Chip (Datenübertragung)
• Schicht 2, Sicherungsschicht: Datenframe bei 802.3 und 802.11; Datenzelle bei ATM
• Schicht 3, Vermittlungsschicht: Datenpaket
• Schicht 4, Transportschicht: Datensegment

Die Übertragung erfolgt durch einen Router mittels TCP nach dem Prinzip der Paketvermittlung. Ein Datagramm besitzt dabei Steuerinformationen im Header und gegebenenfalls Maßnahmen zur Fehlerprüfung im Trailer. Header und Trailer sind Bereiche vor beziehungsweise nach den Nutzdaten.

Grenzen der Übertragung

Datagramme müssen vollständige Absender- und Empfängeradressen enthalten, was Overhead verursacht. Außerdem garantiert ein Datagrammnetz weder die richtige Reihenfolge noch die korrekte Ankunft eines Datagramms beim Empfänger. Daher müssen Endsysteme eine Sequenzkontrolle umsetzen, also die Reihenfolge der Daten prüfen und ordnen.

Es kann sogar ungesichert sein, ob der angegebene Empfänger tatsächlich existiert.

Vorteile und Einsatz

Das Verfahren ist konzeptionell einfach und lässt sich deshalb ohne großen Aufwand auf Mini- und Mikrocomputern umsetzen. Datagramme können gleichzeitig an mehrere Endpunkte gesendet werden: Broadcast bezeichnet die Übertragung an mehrere Empfänger, Multicast die Übertragung an mehrere Endpunkte.

Datagramme werden häufig bei Servern verwendet, die viele Clients bedienen. Der Aufwand für Verbindungsmanagement entfällt und kann bei fehlerarmen Übertragungsmedien, etwa in einem LAN, effizient auf Anwendungsebene erfolgen. Außerdem ist das Verfahren besser gegen Datenmissbrauch geschützt, weil innerhalb des Netzes an jedem Punkt nur Teile der eigentlichen Kommunikation abgehört werden können.

Eine moderne Anwendung des Datagramms ist die SMS (Short Message) im Mobilfunk.