Definition

Was ist SCTP (Stream Control Transmission Protocol)?

| Autor / Redakteur: Stefan Luber / Andreas Donner

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt. (Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Das Stream Control Transmission Protocol ist ein Transportprotokoll aus der TCP/IP-Protokollfamilie. Es vereint die Vorteile der beiden Transportprotokolle UDP und TCP. Typische Anwendung von SCTP ist der Transport der Nachrichten des Session Initiation Protocols (SIP) im Voice-over-IP-Umfeld.

Die Abkürzung SCTP steht für Stream Control Transmission Protocol. Es handelt sich um ein Netzwerkprotokoll aus der TCP/IP-Protokollfamilie, das von der IETF-Arbeitsgruppe SIGTRAN (Signaling Transport) erarbeitet und im Jahr 2000 im RFC 2960 veröffentlicht wurde. 2007 erschien mit dem RFC 4960 eine überarbeitete Version der Spezifizierung, die aktuell gültig ist.

Eine Einführung in die grundsätzliche Funktionalität des Stream Control Transmission Protocols bietet der RFC 3286. SCTP arbeitet wie UDP (User Datagram Protocol) und TCP (Transmission Control Protocol) auf der Transportebene des TCP/IP-Referenzmodells. Im ISO/OSI-Schichtenmodell ist es auf dem Layer 4 (Transportschicht) angesiedelt.

Ziel der Entwicklung von SCTP war es, ein Transportprotokoll bereitzustellen, dass die Vorteile von UDP und TCP in einem Protokoll vereint und weitere Funktionalitäten bereitstellt. Das Stream Control Transmission Protocol ist wie TCP ein verbindungsorientiertes Transportprotokoll mit Fehlersicherung. Es arbeitet nachrichtenorientiert, bietet Staukontrollmechanismen und unterstützt das Multiplexing. Typische Anwendungen sind der Transport der Nachrichten des Session Initiation Protocols (SIP) im Voice-over-IP-Umfeld, die Verwaltung von Server-Pools oder der Transport von Nachrichten des Internet Protocol Flow Information Exports (IPFIX).

Die wichtigsten Merkmale des Stream Control Transmission Protocols

Kurz zusammengefasst sind die wichtigsten Merkmale des Stream Control Transmission Protocols folgende:

  • arbeitet wie UDP und TCP auf der Transportebene des TCP/IP-Referenzmodells
  • verbindungsorientiertes Transportprotokoll
  • Mechanismen zu Flusskontrolle und Überlasterkennung
  • gesicherte Übertragung der Daten (Quittierung)
  • nachrichtenorientierte Arbeitsweise
  • Unterstützung von Multiplexen und Nachrichtensegmentierung
  • Schutzmechanismen gegen Angriffe
  • Unterstützung von Multihoming
  • flexible Einhaltung der Datenreihenfolge
  • Bündelung verschiedener Benutzernachrichten in einem SCTP-Paket

Verbindungen zwischen Sender und Empfänger baut das Stream Control Transmission Protocol über einen Vier-Wege-Handshake auf. Innerhalb einer Verbindung lassen sich beliebig viele Streams übertragen. In einem Datenstream ist die Reihenfolge der Nachrichten sichergestellt, zwischen den Streams kann die Auslieferung der Daten variieren. Auch Mechanismen zur priorisierten Übertragung bestimmter Daten sind vorgesehen. Dringende Daten können außerhalb der Reihenfolge versandt werden.

Abgrenzung zu UDP und TCP

Neben UDP und TCP ist das Stream Control Transmission Protocol ein drittes, alternativ nutzbares Transportprotokoll der TCP/IP-Welt. UDP ist ein verbindungsloses Transportprotokoll, das keine Sicherungsmechanismen der übertragenen Daten vorsieht. Es eignet sich für Anwendungen, die eine schnelle, verzögerungsfreie Datenübertragung benötigen. Eventuelle Sicherungsmechanismen gegen Datenverlust oder das Eintreffen von Daten in veränderter Reihenfolge sind auf der Anwendungsebene zu realisieren.

TCP hingegen arbeitet verbindungsorientiert, besitzt Mechanismen zur Flusssteuerung und Fehlersicherung und stellt die korrekte Reihenfolge der übertragenen Daten sicher. Allerdings muss vor der Übertragung der Daten zunächst eine Verbindung etabliert werden, was zu Verzögerungen im Datenaustausch führen kann. Die strikte Beachtung der Reihenfolge der Daten kann zudem zu unerwünschten Blockierungen innerhalb einer Verbindung führen.

Das Stream Control Transmission Protocol versucht die Vorteile und Funktionen beider Transportprotokolle in einem Protokoll zu vereinen. Es kombiniert Eigenschaften von UDP und TCP. Wie TCP arbeitet es verbindungsorientiert, sichert die übertragenen Daten und besitzt Mechanismen zur Flusssteuerung. Was die Reihenfolge der übertragenen Daten angeht, verhält sich SCTP sehr flexibel. Das Protokoll stellt die Reihenfolge innerhalb eines Streams sicher, Daten verschiedener Streams können sich aber überholen. Auch die priorisierte Übertragung von Daten außerhalb der Reihenfolge ist vorgesehen.

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