Das OSI-Referenzmodell: Was ist denn das?

  • Das Open Systems Interconnection (OSI)-Referenzmodell ist ein Modell, das auf einem Vorschlag der International Standards Organisation (ISO) basiert. Ein Schichtenmodell versucht, die verschiedenen Problembereiche der computervermittelten Kommunikation auf Schichten klar zu verteilen, die aufeinander aufsetzen. Das OSI-Referenzmodell besteht aus sieben Schichten (layer). Diese Schichten sind keine Protokolle, sondern geben Funktionen wieder. OSI selbst definiert die Dienste und Funktionen, die auf den einzelnen Schichten erfüllt werden sollen. OSI definiert aber nicht die Standards, die diese Dienste und Funktionen verwirklichen. So können die Funktionen einer Schicht unter Umständen durch unterschiedliche Protokolle erfüllt werden. Anwendungsschicht / Datendarstellungsschicht / Kommunikationschicht / Transportschicht / Vermittlungsschicht / Verbindungsschicht / Bitübertragungsschicht. Den Schichten im OSI-Modell sind die folgenden Aufgaben zugeordnet: Anwendungsschicht (application layer): Die Anwendungsschicht enthält eine große Zahl häufig benötigter Protokolle, die einzelne Programme zur Erbringung ihrer Dienste definiert haben. Auf der Anwendungsschicht finden sich z. B. die Protokolle für die Dienste ftp, telnet, mail etc. Darstellungsschicht (presentation layer): Die Darstellungsschicht regelt die Darstellung der Übertragungsdaten in einer von der darüber liegenden Ebene unabhängigen Form. Computersysteme verwenden z. B. oft verschiedene Codierungen für Zeichenketten (z. B. ASCII, Unicode), Zahlen usw. Damit diese Daten zwischen den Systemen ausgetauscht werden können, kodiert die Darstellungsschicht die Daten auf eine standardisierte und vereinbarte Weise. Sitzungsschicht (session layer): Die Sitzungsschicht (oft auch Verbindungsschicht oder Kommunikationssteuerschicht genannt) ermöglicht den Verbindungsauf- und abbau. Von der Sitzungsschicht wird der Austausch von Nachrichten auf der Transportverbindung geregelt. Sitzungen können z. B. ermöglichen, ob der Transfer gleichzeitig in zwei oder nur eine Richtung erfolgen kann. Kann der Transfer jeweils in nur eine Richtung stattfinden, regelt die Sitzungsschicht, welcher der Kommunikationspartner jeweils an die Reihe kommt. Transportschicht (transport layer): Die Transportschicht übernimmt den Transport von Nachrichten zwischen den Kommunikationspartnern. Die Transportschicht hat die grundlegende Aufgabe, den Datenfluss zu steuern und die Unverfälschtheit der Daten sicherzustellen. Beispiele für Transportprotokolle sind TCP und UDP. Netzwerkschicht (network layer): Die Netzwerkschicht (Vermittlungsschicht) hat die Hauptaufgabe, eine Verbindung zwischen Knoten im Netzwerk herzustellen. Die Netzwerkschicht soll dabei die übergeordneten Schichten von den Details der Datenübertragung über das Netzwerk befreien. Eine der wichtigsten Aufgaben der Netzwerkschicht ist z. B. die Auswahl von Paketrouten bzw. das Routing vom Absender zum Empfänger. Das Internet Protokoll (IP) ist in der Netzwerkschicht einzuordnen. Sicherungsschicht (data link layer): Die Aufgabe der Sicherungsschicht (Verbindungsschicht) ist die gesicherte Übertragung von Daten. Vom Sender werden hierzu die Daten in Rahmen (frames) aufgeteilt und sequentiell an den Empfänger gesendet. Vom Empfänger werden die empfangenen Daten durch Bestätigungsrahmen quittiert. Protokollbeispiele für die Sicherungsschicht sind HDLC (high-level data link control), SLIP (serial line IP) und PPP (point-to-point Protokoll). Bitübertragungsschicht (physical layer): Die Bitübertragungsschicht regelt die Übertragung von Bits über das Übertragungsmedium. Dies betrifft die Übertragungsgeschwindigkeit, die Bit-Codierung, den Anschluß (wieviele Pins hat der Netzanschluss?) etc. Die Festlegungen auf der Bitübertragungsschicht betreffen im wesentlichen die Eigenschaften des Übertragungsmedium. Einige Hauptaufgaben, die innerhalb des Schichtenmodells erfasst werden müssen Herstellung und Beendigung einer Verbindung - Regeln für die Datenübertragung: Datenfluss (simplex usw.), Prioritätsregelungen / Fehlerkontrolle / Aufteilung der Daten in Pakete und Wiederherstellen der ursprünglichen Daten aus den Paketen / Verhindern, dass ein schneller Sender einen langsamen Empfänger mit Daten überschwemmt Multiplexing - Verwendung einer Verbindung für mehrere Kommunikationsvorgänge - und Demultiplexing.