Protokollstapel
Ein Protokollstack (engl.: protocol stack, auch als Protokollstapel übersetzt) ist in der Datenübertragung eine konzeptuelle Architektur von Netzwerkprotokollen. Die einzelnen Protokolle, die unterschiedliche Aufgaben haben, sind dabei als Schichten (Layers) übereinander angeordnet und bilden so einen Stack bzw. einen Stapel. Sie werden meist mit fortlaufenden Nummern gekennzeichnet. Daten, die über ein Netzwerk übertragen werden, werden von einem Netzwerkprotokoll des Stacks nach dem anderen verarbeitet. Jedes Netzwerkprotokoll entfernt beim Empfang aus den Daten diejenigen Steuerinformationen, die nur für dieses Protokoll selbst bestimmt sind, und übergibt die verbliebenen Daten dem nächsthöheren Netzwerkprotokoll. In der Senderichtung werden die Steuerinformationen hinzugefügt, bevor sie dem nächsttieferen Netzwerkprotokoll übergeben werden. In graphischer Darstellung wird der Stack vertikal angeordnet, wobei die unterste Schicht die niedrigste Nummer hat.
Untergliedert man die Funktionen einer Protokollschicht in einzelne Abläufe, die unabhängig voneinander und nacheinander ablaufen, kann man sie in Subschichten aufteilen.
Die Abbildung zeigt als Beispiel für einen Protokollstack die Subschichten von Ethernet. Als Referenz dazu ist das OSI-Modell abgebildet. Während Ethernet nur Funktionen besitzt, die im OSI-Modell Schicht 1 (Physical Layer) und Schicht 2 (Data Link Layer) zugeordnet sind, werden bei genauer Betrachtung diese beiden Schichten beim Ethernet-Protokollstack in 7 Subschichten aufgelöst.
Dieses Beispiel zeigt einen Protokollstack, der beim gegenwärtigen Stand der Technik, der Übertragungsgeschwindigkeiten von 100 Mbit/s und mehr erlaubt, komplett in einem IC, also in Hardware, realisert wird. Technologien wie ATM sind für noch wesentlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten designed : bei ihnen wird auch die Network Layer (Schicht 3) in Hardware realisiert.
Das Beispiel zeigt außerdem zwei Schnittstellen zwischen den Protokollschichten: das Media Dependent Interface MDI und das Media Independent Interface MII. Die Aufteilung der Subschichten von Ethernet wurde so gewählt, dass die Subschichten oberhalb des MII unabhängig vom Übertragungsmedium sind, also unabhängig davon, ob Ethernet über beispielsweise Koaxialkabel oder Glasfaser übertragen wird. Damit wurde es möglich, ICs mit einem standardisierten Interface MII zu produzieren, die für die verschiedensten Übertragungmedien geeignet sind., und deswegen in höherer Stückzahl produziert werden können.