Netzwerkprotokolle und OSI-Modell

Netzwerkprotokolle und Standards

Protokolle

Ein Protokoll ist ein Satz von Regeln, der die Datenübertragung zwischen Computern ermöglicht. Die Schichtenarchitektur reduziert die Komplexität der Kommunikation, indem Funktionen logisch in Verantwortungsbereiche (Schichten) gruppiert werden.

Merkmale:

• Jede Schicht bietet Dienste für die darüber- und darunterliegenden Schichten an.
• Nachrichten von oberen Schichten enthalten Header mit Informationen für den empfangenden Knoten.
• Das Spektrum der Dienste einer Schicht wird als Einheit bezeichnet, bestehend aus einem Treiber (Manager) und einem Element (Arbeiter).

Standards

• OSI (International Organization for Standardization)
• IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)
• ISO (International Organization for Standardization)

Das OSI-Modell

Das OSI-Modell strukturiert die Kommunikation in sieben Schichten. Jede Schicht bietet Dienste für die darüberliegende Schicht an und verbirgt die Details der Implementierung. Die Informationen, die von einem Computer zum anderen gesendet werden, durchlaufen die Schichten in absteigender Reihenfolge im sendenden Computer und in aufsteigender Reihenfolge im empfangenden Computer.

Die hinzugefügten Informationen werden klassifiziert als:

• Steuerinformationen: Für die Kommunikation mit dem Partner auf derselben Schicht im Zielcomputer.
• Schnittstelleninformationen: Für die Interaktion mit angrenzenden Schichten.

Das OSI-Modell ist in sieben Schichten strukturiert:

Physical Layer (Schicht 1)

Definiert die physische Verbindung (Kabel, Stecker, Pins) und die Übertragungstechnik. Verantwortlich für die Aktivierung, Aufrechterhaltung und Deaktivierung der physischen Verbindung. Kümmert sich um die Übertragung von Bits von einem Computer zum anderen.

Data Link Layer (Schicht 2)

Gruppiert Bits in Frames (Rahmen). Stellt die fehlerfreie Übertragung von Frames zwischen Computern sicher.

Network Layer (Schicht 3)

Verantwortlich für die Weiterleitung von Nachrichten und die Konvertierung von logischen in physische Adressen. Bestimmt den optimalen Pfad für die Daten basierend auf Netzwerkbedingungen und Prioritäten.

Transport Layer (Schicht 4)

Verantwortlich für Fehlererkennung und -behebung. Stellt die zuverlässige Übertragung von Daten von der Anwendungsschicht sicher.

Session Layer (Schicht 5)

Ermöglicht zwei Anwendungen auf verschiedenen Computern, eine Verbindung (Session) aufzubauen, zu nutzen und zu beenden. Beinhaltet Namenserkennung und Sicherheitsfunktionen.

Presentation Layer (Schicht 6)

Legt das Format für den Datenaustausch fest. Fungiert als Übersetzer des Netzwerks. Bietet Sicherheitsdienste wie Datenverschlüsselung.

Application Layer (Schicht 7)

Dient als Fenster für Prozesse, die auf Netzwerkressourcen zugreifen müssen.