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Das DoD – Schichtenmodell Benjamin Minge, Christian Sternal, Christoph Ahl, Thorsten Holzmann von 30.06.2009 Beuth Hochschule Für Technik Berlin.

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1 Das DoD – Schichtenmodell Benjamin Minge, Christian Sternal, Christoph Ahl, Thorsten Holzmann von Beuth Hochschule Für Technik Berlin

2 Übersicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin 1. Einführung 2. Funktionsweise 3. Die vier Schichten 4. Der Paketaufbau 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell 6. Fragen >

3 1. Einführung Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Aufbau des Internets nach diesem Modell von DARPA (militärische Forschungsbehörde des DoD) entwickelt - Damaliges Ziel: Entwicklung eines von Ausfällen geschützten militärischen Netzwerks - Theoretisches Modell des Department of Defense (DoD) <>

4 Übersicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin 1. Einführung 2. Funktionsweise 3. Die vier Schichten 4. Der Paketaufbau 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell 6. Fragen >

5 1. Funktionsweise Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Vergleich mit OSI – Modell möglich (näheres später) - Eine Reihe von Protokollen jeder Schicht lösen Aufgaben auf unterschiedliche Weise - Einzelne Aufgaben der Datenübertragung in vier aufeinander aufbauende Schichten eingeteilt <>

6 Übersicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin 1. Einführung 2. Funktionsweise 3. Die vier Schichten 4. Der Paketaufbau 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell 6. Fragen >

7 3. Die vier Schichten Beuth Hochschule Für Technik Berlin 2. Internetschicht 3. Transportschicht 1. Netzzugangsschicht > 4. Anwendungsschicht

8 1. Netzzugangsschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Von Bedeutung ist, welches Übertragungsmedium, welcher Leitungscode und welches Zugriffsprotokoll verwendet wird AMI-Code (Alternate Mark Inversion): pseudoternärer Leitungscode zur Übertragung von Daten - Problem der Datenübertragung wird von direkt miteinander verbundenen Rechnern gelöst > NRZ-Code (Non-Return-to-Zero): einfachste und effizienteste Art, digitale Informationen aus 1 und 0 zu übertragen FDDI (Fiber distributed data interface): Zugriffsmethoden speziell für hohe Bandbreiten und für Verwendung eines Glasfasersystems Ethernet: kabelgebundene Datennetztechnik für lokale Datennetze (LANs)

9 1. Netzzugangsschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Versenden von Daten über mehrere Direktverbindungsnetzwerke erfordert Neuaufbau dieses Protokolls Router: Analysiert ankommende Datenpakete nach Zieladresse, blockt diese oder leitet sie entsprechend weiter (die Pakete werden geroutet) - Über MAC - Adresse wird angegeben, welcher Rechner das Datenpaket erhalten soll <> Mac Adresse: Hardware-Adresse jedes einzelnen Netzwerkadapters, die zur eindeutigen Identifizierung des Geräts in einem Rechnernetz dient - MAC - Adresse des nächsten Netzwerkknotens muss eingetragen werden - Übertragungsmedium, sowie Zugriffsprotokoll kann wechseln

10 3. Die vier Schichten Beuth Hochschule Für Technik Berlin 2. Internetschicht 3. Transportschicht 1. Netzzugangsschicht > 4. Anwendungsschicht

11 2. Internetschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Jedem Rechner bzw. Netzwerkkarte wird Netzwerkadresse zugewiesen - Adresse wird nach logischen Gesichtspunkten vergeben - Aufgabe ist netzwerkweite Adressierung > - Meistverbreitetes Netzwerkprotokoll dieser Schicht ist das Internet Protocol Internet Protocol (IP): ist ein in Computernetzen weit verbreitetes Netzwerkprotokoll und stellt Grundlage des Internets dar ist Implementierung der Vermittlungsschicht des TCP / IP - Modells

12 2. Internetschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - IP realisiert erforderlichen einheitlichen Adressierungsmechanismus und ordnet jedem Rechner eine eindeutige IP – Adresse zu - Die IP – Adresse besteht aus Netzadresse und Rechneradresse - Hauptaufgabe des IP ist Ermittlung und Realisierung des optimalen Weges zwischen Sender und Empfänger für jedes Datenpaket > - IP – Adresse besteht aus vier durch Punkte getrennten Oktetten (kleinste IP – Adresse und höchste ) Ein Oktett: Entspricht jeweils einer Informationsmenge von 8 Bit der 32 Bit langen Gesamtadresse

13 2. Internetschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Rechneranteil dient zur Identifikation eines bestimmten Rechners im Netzwerk Bestandteile des IP: - Alle Rechner des gleichen Netzwerks haben den gleichen Netzwerkanteil <> GRE (Generic Routing Encapsulation): von der Firma Cisco Systems entwickeltes Netzwerkprotokoll zum Transport anderer Protokolle über das IP ICMP (Internet Control Message Protocol): eigenständiges Protokoll, welches zur Übermittlung von Meldungen (z.B. Fehlern) dient

14 3. Die vier Schichten Beuth Hochschule Für Technik Berlin 2. Internetschicht 3. Transportschicht 1. Netzzugangsschicht > 4. Anwendungsschicht

15 3. Transportschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Zuordnung: welches Programm wartet auf Daten und bekommt welches Paket Drei Ansätze der Informationsübertragung: - Aufgabe ist Transport von Daten zwischen zwei Prozessen auf verschiedenen Rechnern zu ermöglichen > 2. bestätigte, verbindungslose Übertragung: Bestätigungsmeldung vorgesehen, die Empfang des Paketes bestätigt 1. verbindungslose Übertragung: keine Kontrolle eingebaut, dass das Paket auch ankommt Kontrolle muss in der Process - Schicht erfolgen 3. verbindungsorientierte Übertragung: logische Verbindung wird aufgebaut / aufrechterhalten Kontrollinformationen werden zwischen Rechnern ausgetauscht ermöglicht Kontrolle der Paketreihenfolge und des Datenflusses

16 3. Transportschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin Im Internet stehen dafür die zwei Protokolle TCP und UDP zur Verfügung: <> User Datagram Protocol: Zuordnung der einkommenden Daten zur jeweiligen Anwendung minimales, verbindungsloses Netzwerkprotokoll Transmission Control Protocol (Übertragungssteuerungsprotokoll): bestimmt Art und Weise des Austauschs von Daten zwischen Computern verbindungsorientiertes Protokoll ermöglicht eine sichere Übertragung der Daten

17 3. Die vier Schichten Beuth Hochschule Für Technik Berlin 2. Internetschicht 3. Transportschicht 1. Netzzugangsschicht <> 4. Anwendungsschicht

18 4. Anwendungsschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Tatsächliche Nutzdaten werden entsprechend dem jeweils gewählten Protokoll abgelegt Die bekanntesten drei Protokolle (SMTP/HTTP/FTP): - Protokolle definieren den Aufbau der eigentlichen Nachricht > Simple Mail Transfer Protocol: dient Austausch von s in Computernetzen Hypertext Transfer Protocol: dient Übertragung von Internetseiten über ein Netzwerk File Transfer Protocol: dient Übertragung von Dateien über TCP / IP - Netzwerke

19 4. Anwendungsschicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Tatsächliche Nutzdaten werden entsprechend dem jeweils gewählten Protokoll abgelegt - Protokolle definieren den Aufbau der eigentlichen Nachricht <> - Botschaft enthält exakte Position und Aufbau jeder einzelnen zu übertragenden Information

20 Übersicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin 1. Einführung 2. Funktionsweise 3. Die vier Schichten 4. Der Paketaufbau 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell 6. Fragen >

21 4. Der Paketaufbau Beuth Hochschule Für Technik Berlin - Informationen werden beim Empfänger auf der gleichen Ebene ausgewertet Bildlich gesprochen: ein Briefumschlag, in einem Briefumschlag, in einem Briefumschlag, in dem ein Brief steckt auf jedem Umschlag stehen dabei die Informationen der jeweiligen Schicht - Jede Ebene des Schichtenmodells fügt beim Versenden der Daten Informationen als Paketheader (Kopfzeile, Name) hinzu <>

22 Übersicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin 1. Einführung 2. Funktionsweise 3. Die vier Schichten 4. Der Paketaufbau 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell 6. Fragen >

23 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell Beuth Hochschule Für Technik Berlin - OSI feiner gegliedert und flexibler in der Anwendung als DoD (7 statt 4 Schichten) - OSI 1979 von der Internationale Organisation für Normung (ISO) entwickelt >

24 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell Beuth Hochschule Für Technik Berlin - OSI feiner gegliedert und flexibler in der Anwendung als DoD (7 statt 4 Schichten) - OSI 1979 von der Internationale Organisation für Normung (ISO) entwickelt <> - OSI lässt Zusammenfassung oder Entfernung einzelner Schichten zu - DoD fest an Schichten gebunden, keine Anpassung möglich - Vier-Schichten-Prinzip setzte sich letztendlich durch - OSI häufig noch verwendet um Kommunikationsabläufe im Internet zu beschreiben

25 Übersicht Beuth Hochschule Für Technik Berlin 1. Einführung 2. Funktionsweise 3. Die vier Schichten 4. Der Paketaufbau 5. Vergleich OSI - / DoD - Modell 6. Fragen <>

26 6. Fragen Beuth Hochschule Für Technik Berlin Wir bedanken uns für eure Aufmerksamkeit! Quellenangabe: <> Mit freundlicher Unterstützung von: Dipl.-Informatikerin, Dipl.-Betriebswirtin Rebecca Dombach

27 la fin... Beuth Hochschule Für Technik Berlin


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