Das OSI-Modell ISO / OSI-7-Schichten-Referenz-Modell Aktive Komponenten im OSI-Modell Protokolle im OSI-Modell Zugriffsverfahren Ethernet LAN

ISO-OSI-7-Schichten-Modell Um einheitliche Richtlinien für den Bereich der Datenkom-munikation festzulegen, ist von der International Standardization Organization ein Denkmodell für die Standardisierung der offenen Kommunikation ( Open Systems Interconnection ) zwischen Systemen entwickelt worden, das OSI-7-Schichten-Modell.

Aufgaben des 7-Schichten-Modells Jede Schicht hat eine bestimmte Aufgabe, die der darüberliegenden Schicht als Dienst (Service) zur Verfügung gestellt wird. Zwischen 2 Schichten wird über definierte Schnittstellen, den Service Access Points (SAP), kommuniziert. Der Datenstrom verläuft beim Sender von Schicht 7 zur Schicht 1, beim Empfänger umgekehrt. Die logische Kommunikation findet immer zwischen den analogen Schichten zweier Rechner statt. Den Daten wird auf dem Weg durch die Schichten pro Schicht ein Header (Adressen oder SAPs) und ein Trailer (Prüfsummen) hinzugefügt. Die Kommunikation wird somit über einen Satz festgelegter Protokolle (schichtabhängig) geregelt. Diese zusätzlichen Daten (Overhead) haben einen erheblichen Einfluß auf die Performance des Netzes.

Kommunikationsbeispiel Brief eines Deutschen an seine französische Freundin auf italienisch Marlene liest den übersetzten Brief. Dolmetscher übersetzt den Brief von italienisch auf französisch. Der empfangene Brief wird geöffnet. Hans schreibt einen Brief, wird vom Dolmetscher auf italienisch übersetzt, wird in einen Briefumschlag verpackt und adressiert, in den Briefkasten gesteckt. Schicht 7 Schicht 6, 5, 4 Schicht 3, 2 Schicht 1 Brief im Umschlag wird per Auto, Bahn, Flugzeug verschickt.

Schicht 1 : physical layer / Bitübertragung Die Aufgabe der Schicht 1 ist die transparente Übertragung von Bit-Sequenzen über das physikalische Übertragungsmedium Festlegung der Spezifikationen für das Übertragungsmedium: Koax, Zweidrahtleitungen (TP), Glasfaser (LWL). Widerstandsbestimmung für das Kabel. Signalpegel für die elektrische Codierung. Übertragungsverfahren: Basisband oder Breitband Anschlußtechniken: Stecker, Anzahl der Pins, Pinbelegung Aktive Komponenten : MODEM, Netzadapter, Repeater, Hub. Verstärkung und Regenerierung des elektrischen Signals.

Schicht 2 : data link layer / Verbindung & Sicherung Die Aufgabe der Schicht 2 ist die fehlerfreie Übertragung von Frames (Datenpakete) zwischen zwei Stationen. Sender: Daten für die physikalische Übertragung anpassen Empfänger: Zusammenfassung der Bits in Datenpakete Überwachung der Vollständigkeit der Datenpakete Überwachung der Richtigkeit der Datenpakete : unterer Teil der Datensicherung, Fehlererkennung, -Korrektur. Festlegung des Zugriffsverfahrens CSMA/CD (IEEE 802.3), Token-Bus (IEEE 802.4) Token-Ring (IEEE 802.5), FDDI Aktive Komponente : Bridge Kopplung von LAN-Segmenten (Wegwahl) durch Interpretation der empfangenen Datenpakete

Schicht 3 : network layer / Vermittlung Die Schicht ermöglicht den Verbindungsaufbau zwischen zwei beliebigen Teilnehmern durch geeignete Adressierung. Es wird der Übertragungsweg vom Quell- zum Zielcomputer festgelegt. Anwahl und Steuerung des Transportweges. Auf- und Abbau von Netzwerkverbindungen. Transparenter Datentransport zwischen den Netzwerkendpunkten. Verkehrslenkung der Datenpakete in vermaschten Netzen ( routing ). Aktive Komponente : Router

Schicht 4 : transport layer / Transport Die Schicht stellt sicher, daß Nachrichten den Empfänger fehlerfrei, in der richtigen Reihenfolge und ohne Verluste oder Vervielfältigung erreicht. Lange Nachrichten werden in mehrere Pakete verteilt. Stellt den zwei miteinander kommunizierenden Anwendungen eine transparente lückenlose Ende-zu-Ende-Datenübertragung zur Verfügung. Bindeglied zwischen den Ebenen 1-3 und 5-7. Ebenen 1-3 sind die systembezogenen Schichten. Ebenen 5-7 sind die anwendungsbezogenen Schichten. Deshalb interessiert ein Netzwerkbetriebssystem das Datenübertragungsmedium nicht.

Schicht 5 : session layer / Kommunikationsteuerung Diese Schicht ermöglicht es zwei Anwendungen auf verschiedenen Computern ein Verbindung herzustellen, zu nutzen und zu beenden. Systemunabhängige Kontrolle der bereitgestellten logischen Verbindung. Zugangskontrolle z. B. Stationsnamen, Paßwortabfrage. Dialogverwaltung. Synchronisation und Wiederaufbau von Sitzungen nach einem Fehlerfall in den darunterliegenden Ebenen.

Schicht 6 : presentation layer / Datendarstellung Sender : Übersetzt die Daten aus der Anwendungsschicht in ein für den Datenaustausch verständliches Zwischenformat. Empfänger: Übersetzt das Zwischenformat in ein für die Anwendungschicht des Zielcomputers angepaßtes Format. Interpretation der Daten für die Anwendungsschicht. Überwachung der Datenein- und Datenausgabe. Konvertierung des Übertragungscodes. Verschlüsselung der Daten Datenkompression Anpassung von Bildschirm- und Druckformaten.

Schicht 7 : application layer / Anwendung Diese Schicht dient den Prozessen einer Anwendung als Fenster für den Zugriff auf Netzwerkdienste. Schnittstelle für das Anwendungsprogramm. Zugriff auf die Ressourcen des Netzwerkes z. B. Festplatte des Fileservers, Drucker im Netz. Anwendungsprogramme für den Netzbetrieb : File-Transfer-Programme E-Mail-Programme verteilte Datenbanken Netzwerk-Verwaltungsprogramme Netzwerk-Kontrollprogramme.

Aktive Komponenten im OSI-Modell Strang A Strang B Netz A Netz B Gleiches Ethernet-Segment, gleiche Kollisionsdomäne z. B. Ethernet z. B. Ethernet getrennte Kollisionsdomäne

Aktive Komponenten im OSI-Modell Netz A Netz B Netz A Netz B Kopplung von Netzen mit routingfähigen Protokollen NetWare T-ONLINE Umsetzung aller Schichten zwischen unterschiedlichen Systemen

Protokolle und Treiber Netzwerktreiber sind den unteren Schichten des OSI-Modells zugeordnet. Bei NetWare : LSL.COM und IPXODI.COM ODI steht für Open Datalink Interface. Der IPXODI-Treiber eröffnet einer Arbeitsstation den Zugang zu anderen Proto-kollen, somit paralleler Zugang zu verschiedenen Netzwerkwelten. MLID steht für Multiple Link Interface Driver, das ist der Kartentreiber.

Ethernet LAN Broadcast Ethernet LANs arbeiten grundsätzlich nach dem Broadcast-Verfahren. Dies bedeutet, daß alle Datenpakete über das gesamte Netzsegment zu allen Stationen übermittelt werden. Nur die Station, die durch ihre Hardware-Adresse angesprochen wird, wertet die Information aus. Alle anderen Stationen verwerfen das Datenpaket. Halbduplex-Übertragung Das CSMA/CD-Verfahren erlaubt immer nur einer Station innerhalb eines Segmentes das Senden von Datenpaketen. Das gleichzeitige Antworten bei CSMA/CD ist nicht möglich. Stationenbeschränkung In einem Ethernet-Netz sind maximal 1024 Stationen zugelassen ( bei Token-Ring maximal 256 Stationen ). Pro Ethernet-Segment sind 30 Stationen erlaubt.