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04. Mai 2003 UC-Hauptseite Forum Impressum Nr. 37 / 18. Woche

Das ISO/OSI 7 Schichtenmodell

von Udo Wenzek

Sie fahren nach Spanien und wundern sich, dass Sie niemanden verstehen? In Frankreich passiert Ihnen dasselbe? Nun, was ist zu tun? Klar, Sie müssen die Sprache des jeweiligen Landes lernen.
Computern geht es nicht anders. Durch die fortschreitende Entwicklung wurden im Laufe der Zeit viele herstellerspezifischen Protokolle und Netzwerke geschaffen. Wenn sie jedoch miteinander kommunizieren sollen, wäre es annähernd unmöglich jedem Computer die Kommunikationsweise des jeweilig anderen Computers beizubringen. Kommt nur ein neuer Computer mit einer etwas anderen Kommunikation dazu, müsste jeder andere Computer diese neue Kommunikationsweise lernen, möchte er mit ihm Informationen austauschen.

Man erkannte rasch, dass dies in der Praxis nicht zu realisieren ist. Es musste also eine Art Standard geschaffen werden, den jeder Computer verstand und über den er mit anderen Computern kommunizieren konnte. Also setzte man sich 1978 hin und versuchte einen solchen Standard zu schaffen. Im Jahre 1984 präsentierte das Normungsgremium ISO (International Standardization Organization) den Standard OSI (Open System Interconnection).
Das sogenannte ISO/OSI Modell besteht aus 7 Schichten (Layern), die jeweils unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen haben und ihre eigenen Protokolle benutzen. Beim Senden von daten gibt jede Schicht die Daten zuzüglich eigener Protokollinformationen, dem sogenannten Header, an die darunterliegende Schicht bis zur Bitübertragungs-Schicht weiter. In den Protokollinformationen befinden sich Angaben, wer die Daten verschickt hat, an wen sie gehen soll, welchen Weg sie nehmen muss und wie sie vom Empfänger zu behandeln ist.
Sind die Daten beim Empfänger angekommen, durchlaufen sie wiederum die einzelnen Schichten, wobei jede Schicht die für sie bestimmten Protokollinformationen entnimmt und die Daten dann an die nächst höhere Schicht weiterleitet. Zur Veranschaulichung der Vorgänge mittels einer Animation bitte auf die Grafik klicken.
Wie man sieht, verläuft die Datenweitergabe zwar von Schicht zu Schicht, die eigentliche Kommunikation findet jedoch zwischen den jeweils gleichen Schichten statt.

Anwendungs-Schicht

Dies ist die Schnittstelle zwischen dem Computer und der eigentlichen Anwendung.

Darstellungs-Schicht

In dieser Schicht werden die notwendigen Möglichkeiten für die Ein- und Ausgabe bereitgestellt. Auf dieser Ebene werden die Datenein- und ausgabe kontrolliert, Übertragungskonventionen festgelegt und Bildschirmdarstellungen angepasst.

Sitzungs-Schicht

Diese Ebene wird auch als Steuerungsschicht der Kommunikation bezeichnet. Hier wird der Verbindungsaufbau festgelegt. Übertragungs- und Verbindungsfehler werden hier abgefangen und es wird entschieden, wie fortzufahren ist. Es werden Passwörter ausgewertet, Adressen aufgelöst und der Wiederaufbau einer Verbindung veranlasst, wenn es zu einem Ausfall in den unteren vier Schichten gekommen ist.

Transport-Schicht

Die Transport-Schicht stellt die Verbindung zwischen den Systemschichten 1-3 und den Anwendungsschichten 5-7 her. Hier werden die Informationen zur Adressierung und zum Ansprechen von Datenendgeräten hinzugefügt. Diese Schicht enthält die meiste Logik. Sie ist unter anderem auch für das Multiplexen und Demultiplexen der Daten verantwortlich.

Netzwerk-Schicht

Diese Schicht wird auch als Vermittlungs-Schicht bezeichnet. Sie übernimmt die Verwaltung der eigentlichen Kommunikationspartner. So sorgt sie für die eindeutige Zuordnung der Netzwerkadresse. Router arbeiten immer auf dieser Schicht im ISO/OSI Modell.

Verbindungs-Schicht

In der Verbindungsschicht findet eine erste Bewertung der eingehenden Daten statt. Durch Überprüfung auf korrekte Reihenfolge und Vollständigkeit wird festgestellt, ob Übertragungsfehler aufgetreten sind. Ist dies der Fall, werden die fehlerhaften Daten erneut angefordert. Diese Schicht übernimmt also den unteren Teil der Datensicherung und ist für den Aufbau einer Verbindung verantwortlich. Hier werden auch die logischen Adressen der einzelnen Netzwerkknoten ausgewertet und zugeordnet. Bridges arbeiten immer auf der 2. Schicht des ISO/OSI Modells.

Bitübertragungs-Schicht

In dieser Schicht erfolgen alle notwendigen Definitionen für das Übertragungsmedium. Dies sind Strom- und Spannungswerte, Widerstand der benutzen Übertragungsmedien usw. Repeater arbeiten auf Schicht 1 des ISO/OSI Modells.

TCP/IP

Da das TCP/IP Modell lange vor dem ISO/OSI 7 Schichten Modell definiert wurde, bildet es das ISO/OSI Modell nicht ganz ab.
Im TCP/IP Modell werden die Schichten 5-7 zur Anwendungs-Schicht zusammengefasst.
Schicht 4 entspricht TCP und UDP und wird Transport-Schicht genannt.
Die 3. Schicht entspricht IP, ICMP und ARP und wird Netzwerk-Schicht genannt.
Die Schichten 1 und 2 werden zusammengefasst und heissen Link Layer.

ISO/OSI TCP/IP
Anwendung eMail File Transfer Terminal Emulation Usenet News WAIS Gopher WWW Domain Name Service Archie Anwendung
Darstellung Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) File Transfer Protocol (FTP) Telnet Protocol (Telnet) Network News Transfer Protocol (NNTP) Z39.50 Internet Gopher Protocol Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) Domain Name System (DNS) Prospero Protocol
Sitzung
Transport Transmission Control Protocol
(TCP)
User Datagram Protocol
(UDP)
Transport
Netzwerk Address Resolution Protocol
(ARP)
Internet Protocol
(IP)
Internet Control
Message Protocol
(ICMP)
Netzwerk
Verbindung Ethernet, Token Ring, FDDI, DQDB Link Layer
Bit-
übertragung
Übertragungsmedium
Funk, Doppelader, Coaxkabel, Lichtwellenleiter



Wem die obige Animation zu klein war, kann sich hier eine grössere Version ansehen, optimiert für eine Auflösung von mindestens 1280x1024.

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