Wem die Anwendung des ISO-OSI-7-Schichten Basisreferenzmodell als zu umständlich, unnötig und kompliziert vorkommt, sollte zur Motivation diese kleine Geschichte lesen.
Ist keine Schicht und fällt aus dem eigentlichen Modell heraus. Es stellt das eigentliche Übertragungsmedium zur Übertragung einer Energieform dar. Beispiel sind dafür :
Wie die Verbindung zu dem Übertragungsmedium aussieht, wird in der Schicht 1 festgelegt (z.B. BNC, UTP, STP)
Die unterste Schicht des ISO-OSI-7-Schichten Basisreferenzmodell definiert die mechanischen und elektrischen Schnittstellen zum Übertragungsmedium (LAN-Kabel).In dieser Schicht findet die eigentliche physikalische Übertragung der Daten in Form eines transparenten Bitstroms statt. Neben der Topologie und den Codierungs-/modulationsverfahren sind auch die Zugriffsmechanismen in dieser Schicht angesiedelt. Auf der physikalischen Schicht arbeiten Geräte, die von ihrer Funktion nur die wesentlichen Übermittlungsdienste unterstützen, z.B. Modem, Transceiver, Repeater und Media Access Units. Repeater koppeln zwei LAN-Segmente auf der niedrigsten Schicht miteinander. Dabei werden die empfangenen Signale beim Durchgang auf den Ausgang lediglich verstäkt und regeneriert. Repeater werden häufig dazu benutzt, um Signale an andere Medien (Glasfaser, Twisted Pair usw.) anzupassen.
Die Aufgaben der 2. Schicht bestehen in der fehlerfreien Übertragung des physikalischen Bitstromes. Auf dieser Schicht werden die Bits in Datenpakete unterteilt. Neben Fehlererkennung kann hier auch eine Flußkontrolle vorgenommen werden. Bei allen LAN-Standards ist die Data Link Layer zweigeteilt. Auf der Schicht 2a, der sogenannten Medium Access Controll Layer, sind die wesentlichen Funktionen der IEEE-Standards 802.3(Ethernet), 802.4(Token Bus), 802.5 (Token Ring) und FDDI angesiedelt. Die Schicht 2b, die sogenannte LLC-Layer (Logical Link Control), wird haupsächlich durch die in der IEEE 802.2 Gruppe festgelegten Standards gefüllt. Auf der Schicht 2 arbeiten Bridges und dienen zur logischen, protokolltransparenten Verbindung von Netzen. Bridges interpretieren die einzelnen empfangenen Datenpakete und treffen aus den darin enthaltenen Informationen eine gewisse Wegewahl. Bridges sind in der Lage, den rein lokalen Verkehr für die anderen Netze zu blockieren. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Filter zu konfigirieren, diese sind vorgegeben Bitmuster für genau vorgebene Bitpositionen. Bei Übereinstimmung von einem Bitmuster in einem Filter und der Bitfolge in dem Paket entscheidet dir Bridge, ob diese Paket weitergeschickt oder verworfen wird. Da Bridges auch mit den Mac-Adressen umgehen können, sind sie nicht für alle LAN-Standards transparent.
Die Netzwerk- oder Vermittlungsschicht stellt im wesentlichen die Funktionen der Wegefindung (Routing) zur Verfügung. Mehrere Netzwerke können so zu einem logischen Gesamtnetzwerk gekopplet werden. Die Funktionen der Schicht 3 ermöglichen den Aufbau von logisch strukturierten, hierarchischen Netzwerken. Im LAN-Bereich werden das Internet-Protokoll (IP), das Xerox Network System Protocol (XNS) oder das Novell Protocol IPX verwendet. Die Geräte, die auf der Schicht 3 eingesetzte werden, heißen Gateways oder Router. Router gehören zu der Gruppe der Transitsysteme und arbeiten immer nur mit einem auf der Ebene 3 angesiedelten Protokoll. Deshalb sind Router im Gegensatz zu Bridges in ihrer Funktions- und Arbeitsweise immer von dem implementierten Protokoll abhängig. Ein Router packt jedes Datenpaket aus und verpackt es auf der anderen Netzwerkseite wieder. Dabei können die Netze und Netzwerkstrukturen unterschiedlich sein, die Pakete werden von dem Router dann entsprechent verpackt. Eine weitere Aufgabe von Routern ist die Wegefindung in vermaschten Netzen. Router senden zu diesem Zweck bestimmte Steuerpakete (Routing-Informationen) aus und lernen dadurch die Wege zwischen den Netzwerkknoten.
Die Transportschicht stellt eine transparent Datenübertragung zwischen Endsystemen zur Verfügung. Die Transportptotokolle bieten unterschiedliche Dienstklassen und Dienstgüten. Dies betrifft unter anderem Fehlerkorrekturmöglichkeiten und Multiplexmechanismen. Des weiteren unterscheidet man zwischen verbindungslosen und verbindungsorientierten Protokollen. Währen verbindungorientierte Protokolle wie TCP eine sichere Übertragung zwischen den beiden Endsystemen garantieren, gibt es bei datagrammorientierten Protokollen wie UDP keine Überprüfung, ob eine Paket richtig beim Empfänger abgeliefert wurde. Der Vorteil verbingsloser Protokolle ist die bessere Performance. Schicht 4 ist die oberste Netzwerk- bzw. unterste Anwendungsebene. Im LAN-Bereich werden außer dem Internet Ptorokoll (IP) auch noch das Novell Protokoll SPX verwendet.
Die obersten 3 Schichten bilden das eigentliche Anwendungssystem.
Stellt die Synchronisation und Flußsteuerung zur Verfügung. Ein bekanntes Protokoll der 5. Schicht ist das RemoteProcedure Call (RPC) des Network File Systems (NFS).
Diese Schicht sorgt für den Verbindungsauf- bzw. -abbau und die Codierung und Decodierung der Daten.
Dient der Kommunikation zwischen den Anwendungen. Dabei gibt es viele unterschiedliche Protokolle
Protokolle (protocols): sind Regeln, nach denen die Kommunikation innerhalb einer Schicht abgewicklet wird, sie dienen zur gegenseitigen Verständigung. Jede Schicht hat ein eigenes Protokoll.
Dienste (services): werden nach oben zur Verfügung gestellt, oder von oben genutzt. Der Zugriff geschieht über Service-Access-Points. Sie stellen sogenannte Dienstprimitiven zur Verfügung.
Bei unbestätigten Diensten fallen Antwort und Bestätigung weg.
Instanzen (entities): sind die aktiven Komponenten, sie nutzen und erbringen Dienste und halten die Protokolle ein. Sie werden in jeder Schicht unterschiedlich realisiert, z.B. durch Software in den oberen Schichten, oder als Hardware in den unteren Schichten.
ISO-OSI-7-Schichten-Basisreferenzmodell wurde ab 1977 entwickelt und 1984 zum ersten Mal veröffentlicht.
Daneben gibt es noch das DoD-Modell (Department of Defense) aus den frühen 70er. Es ist für TCP/UDP das anschaulichere Modell, jedoch ist es auch nur dafür geeignet. Bei der Visualisierung anderer Techniken wie ISDN ist es unbrauchbar. Im Folgenden wird das DoD-Modell dem ISO-OSI-7 Schichten Basisreferenzmodell gegenüber gestellt, wobei die Schichten, auch wenn es so erscheinen mag, nicht ganz in Deckung gebracht werden können.
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