Die 7 Schichten des OSI-Schichtmodells AINF - 3. Jahrgang Netzwerke OSI-Schichtmodell Karl Brenner, Andreas Fink, Gerhard Jüngling, Albert Kopinits, Nina Maderner, Wolfgang Reischitz, Heinz Slepevic, Stefan Spengler Die 7 Schichten des OSI-Schichtmodells

Die 7 Schichten des OSI-Modells Sender Empfänger 7 Anwendung Anwendung 7 Virtuelle Verb. Partnerprotokolle 6 6 Darstellung Darstellung 5 5 Sitzung Sitzung Ende – zu - Ende 4 4 Transport Transport Routing Wegwahl 3 Netzwerk Netzwerk 3 Fehlersicherung Punkt – zu - Punkt 2 2 Sicherung Sicherung Datenstrom 1 1 Bitübertragung Bitübertragung

Die 7 Schichten eines Telefonanrufes Anrufer Empfänger 7 Gesprächsthema Anwendung 7 6 Sprachwahl Darstellung 6 5 Vermittlung Kommunikation 5 4 Sprech-Regeln Transport 4 Verbindung Vermittlung 3 3 2 Summton Sicherung 2 1 Telefonanschluss Bitübertragung 1

Open System Interconnection Aspekte eines Netzwerkes in sieben Schichten Rahmen für verschiedene Netzwerkstandards Standard für Standards Das OSI-Schichtmodel (1) OSI steht für „Open System Ingterconnection Reference Model“. Es stellt die verschiedenen Aspekte eines Computernetzwerkes in sieben Schichten dar. Man sollte das OSI-Referenzmodell als Rahmen verstehen, in den sich die verschiedenen Netzwerkstandards einfügen. Es legt fest welche Aspekte eines Netzwerks von den verschiedenen Standards angesprochen werden können. (also eine Art Standard für Standards) Um die Vorgänge in einem Netzwerk zu verstehen sollte man stets wissen in welcher Schicht man sich gerade befindet. Wir werden uns in den nächsten Wochen daher stets überlegen in welcher Schicht wir uns gerade befinden.

Schicht 1: Bitübertragungsschicht - die physikalische Schicht Physikalischen Gegebenheiten des Netzwerkes: Kabeltypen Stecker Länge der Kabel Elektrische Eigenschaften der Signale Schicht 1: Die physikalische Schicht (Bitübertragungsschicht) Die Bitübertragungsschicht beschreibt die physikalischen Gegebenheiten des Netzewerkes: die Kabeltypen, mit denen man die Geräte verbindet, die Stecker, die Länge der Kabel aber auch die elektrischen Eigenschaften der Signale mit denen die Daten übertragen werden. Zum Beispiel legt der Ethernet-Standard für 10BaseT-.Kabel sowohl die elektrischen Eigenschaften des Twisted-Pair Kabels als auch deren maximale Länge oder die Art der Stecker. Die physikalische Schicht ist die einzige, in der auch eine physikalische Verbindung aufgebaut wird.

Schicht 2: Die Sicherungsschicht Sorgt für zuverlässige Übertragung der Daten über die physikalische Verbindung Frames: Größe der Datenpakete Adressierungsmöglichkeiten Kollisionsvermeidung Übertragungsfehler: Erkennen Korrektur Information der Knoten Schicht 2: Die Sicherungsschicht In der Sicherungsschicht wird einerseits den Bits die durch das Netz gesendet werden auch eine Bedeutung zugewiesen. Ein Standard der Sicherungsschicht der Sicherungsschicht muss unter anderem die Größe der zu sendenden Datenpakete, die Möglichkeiten der Adressierung und die Strategie zur Vermeidung von Kollisionen festlegen. Andererseits dient die Sicherungsschicht (wie schon der Name sagt) dazu, in der Schicht 1 aufgetretene Übertragungsfehler zu erkennen und falls möglich zu korrigieren. Falls ein Fehler auftritt der nicht korrigiert werden kann muss die Sicherungsschicht entscheiden, wie die Knoten informiert werden können, damit die Daten nochmals übertragen werden.

Schicht 3: Die Vermittlungsschicht Verwaltet Verbindungen zwischen den Rechnern im Netz für höheren Schichten Netzwerke werden durch Routen von Daten verbunden Wichtig zur Verbindung heterogener Netze, d.h. Netze mit unterschiedlichen Protokollen in Schicht 2 Schicht 3: Die Vermittlungsschicht Die Vermittlungsschicht beschreibt wie die Netzwerke durch das Routen von Daten miteinander verbunden werden. Ihre Funktion besteht also darin, für die Datenpakete im Netz den richtigen Weg zu finden. Ein Router ist demnach ein System – eine Art „Überbrücker“ -, Netzwerke unterschiedlicher Typen miteinander zu verbinden. Die Vermittlungsschicht ist immer dann wichtig, wenn sie zwei heterogene Netzwerke miteinander verbinden soll. Aus der Sicht des OSI-Modells sind zwei Netzwerke dann heterogen wenn sie sich auf der Schicht 2 unterscheiden, das heisst wenn dort zwei unterschiedliche Protokolle zur Anwendung kommen.

Nur das Subnet ist zur Standardisierung eines LAN wesentlich 7 Anwendung 6 Darstellung Nur das Subnet ist zur Standardisierung eines LAN wesentlich 5 Sitzung 4 Transport 3 Netzwerk 2 Das Subnet Sicherung 1 Bitübertragung

Schicht 4: Die Transportschicht Fehlererkennung und –korrektur: garantiert fehlerfreie Datenübertragung: Aufbau Steuerung Beendung Identifizierung der Knoten im Netz Adressierung End-to-End Schicht 3: Die Vermittlungsschicht Die Vermittlungsschicht beschreibt wie die Netzwerke durch das Routen von Daten miteinander verbunden werden. Ihre Funktion besteht also darin, für die Datenpakete im Netz den richtigen Weg zu finden. Ein Router ist demnach ein System – eine Art „Überbrücker“ -, Netzwerke unterschiedlicher Typen miteinander zu verbinden. Die Vermittlungsschicht ist immer dann wichtig, wenn sie zwei heterogene Netzwerke miteinander verbinden soll. Aus der Sicht des OSI-Modells sind zwei Netzwerke dann heterogen wenn sie sich auf der Schicht 2 unterscheiden, das heisst wenn dort zwei unterschiedliche Protokolle zur Anwendung kommen.

Schicht 4: Die Transportschicht Unterteilt große Nachrichten beim Sender und setzt sie beim Empfänger wieder zusammen Schnittstelle zwischen dem Subnet und den anwendungsorientierten Schichten 5 bis 7 Muss beim Sender und Empfänger installiert sein Schicht 4: Die Transportschicht In der Transportschicht werden die Transportverbindungen aufgebaut, gesteuert und beendet. Sie bildet die Grundlage der Kommunikation zweier Netzwerkkomputer. Sie identifiziert die Knoten im Netzwerk über eine eindeutige Adresse und steuert deren Verbindungen. Auf der Transportschicht werden also Ende-zu-Ende Verbindungen aufgebaut. Eine weiter Aufgabe der Transportschicht ist es große Nachrichten zu unterteilen und auf der anderen Seite, das heisst beim Empfänger wieder zusammenzusetzen. Die Transportschicht kann als Schnittstelle zwischen dem eigentlichen Netzwerk – der Schicht 1 bis 3 – also dem Subnet – und den anwendungsorientierten Schichten 5 bis 7 verstanden werden. Die Schicht 4 muss also genauso wie die darüberliegenden Schichten sowohl beim Sender als auch beim Empfänger einer Nachricht implementiert sein.

Schicht 5: Die Sitzungsschicht Kommunikations- oder Sitzungsschicht verwaltet die Verbindungen zwischen den Anwendungen Baut Sitzungen auf Sorgt für ordnungsgemäße Eröffnung, Aufrechterhaltung und Beendigung Schicht 5: Die Sitzungsschicht Die Sitzungsschicht baut Sitzungen zwischen den Netzwerken auf und passt auf, dass diese Sitzungen ordnungsgemäß eröffnet aufrechterhalten und auch beendet werden. Auf dieser Schicht können Synchronisationstechniken implementiert werden.

Schicht 6: Die Darstellungsschicht Standardisiert das Format der Daten auf dem Netz Legt Darstellung der Daten fest: Beschreibung von Daten-, Druck- und Bildschirmformaten Komprimierung und Verschlüsselung der Daten beim Sender und Dekomprimierung und Entschlüsselung beim Empfänger Schicht 6: Die Darstellungsschicht Die Darstellungsschicht legt fest, wie die Daten dargestellt werden. Dies umfasst die Beschreibung von Daten-, Druck und Bildschirmformaten. Die Darstellungsschicht ist dafür verantwortlich, dass die Daten, die über das Netzwerk geschickt werden, von einer Darstellungsform in die andere umgewandelt werden. Zum Beispiel können in der Darstellungsschicht beim Sender Komprimierungstechniken angewandt werden. Die Daten werden dann in der Übertragungsschicht des Empfängers wieder dekomprimiert. Diese Schicht kann also Daten auf der Senderseite verschlüsseln um sie dann beim Empfänger wieder zu entschlüsseln

Schicht 7: Die Anwendungsschicht Besteht aus Anwendungsdiensten mit denen man das Netz nutzen kann Es werden Dienste für die Anwendungsprogramme der Netzteilnehmer zur Verfügung gestellt

Schicht 1-3: Das Subnet 4 3 2 1 Bitüberragung Bitübertragung Anwendung: Sender Anwendung: Sender 4 Transport Transport Netzwerk Netzwerk 3 2 Sicherung Sicherung 1 Bitüberragung Bitübertragung

Kompatibilität: Austauschbarkeit der Netzwerkhardware Schicht 1-3: Das Subnet Kompatibilität: Austauschbarkeit der Netzwerkhardware Konnektivität: LAN- Verbindungsmöglichkeiten Aufbau heterogener Netze = Netze, die sich auf Ebene 2 unterscheiden Schicht 6: Die Darstellungsschicht Die Darstellungsschicht legt fest, wie die Daten dargestellt werden. Dies umfasst die Beschreibung von Daten-, Druck und Bildschirmformaten. Die Darstellungsschicht ist dafür verantwortlich, dass die Daten, die über das Netzwerk geschickt werden, von einer Darstellungsform in die andere umgewandelt werden. Zum Beispiel können in der Darstellungsschicht beim Sender Komprimierungstechniken angewandt werden. Die Daten werden dann in der Übertragungsschicht des Empfängers wieder dekomprimiert. Diese Schicht kann also Daten auf der Senderseite verschlüsseln um sie dann beim Empfänger wieder zu entschlüsseln