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Das Schichtenmodell

Transport und Vermittlung

Das Schichtenmodell

Zur flexiblen und robusten Gestaltung der Kommunikation im Netzwerk wurde das OSI-Schichtenmodell entwickelt. Hier werden die Aufgaben der Kommunikation in kleine Einzelbereiche aufgeteilt und jeweils einer speziellen Schicht zugeordnet, die fr diese Aufgabe zustndig ist. Jede einzelne Schicht ist mit genau definierten Schnittstellen ausgerstet, ber die sie mit der darber oder darunterliegenden Schicht kommunizieren kann.

Die Aufteilung der komplexen Aufgabe auf verschiedene Schichten bedingt eine Gesamtlsung, die aus vielen kleinen Einzellsungen besteht. Diese sind leichter zu beherrschen, was die Anflligkeit fr Fehler in der Implementierung verringert. Zum anderen kann unter Beibehaltung der Schnittstellen eine Schicht komplett ausgetauscht werden, ohne da nderungen an den anderen Schichten erfolgen zu haben. Der Zweck jeder einzelnen Schicht ist der, der jeweilig bergeordneten Schicht einen bestimmten Dienst zu leisten und diese Schichten von den Details des Dienstes abzuschotten. Hierbei sollten die Informationen die zwischen den Schichten bertragen werden mglichst gering gehalten werden (Protokolloverhead).

Schicht 5	Anwendungen	WWW, SMTP, Telnet
Schicht 4	Transport	TCP, UDP
Schicht 3	Netzwerk, Vermittlung	IP
Schicht 2	Sicherung
Schicht 1	Physikalischer Anschlu	Ethernet, Glasfaser

Die erste Schicht bernimmt die Aufgabe der bermittlung der einzelnen Bits auf dem bertragungsmedium zwischen zwei direkt miteinander verbundenen Rechnern. Dieses kann z.B. ein Ethernet (Kabel u. Ethernetkarten) oder auch eine Telefonleitung mit den beiden Modems sein. In der Festlegung fr diese Schicht sind z.B. die mechanischen Anschlsse an das Netzwerkmedium, die Spannungspegel, das Kabel etc. definiert. Diese Schicht wird auch Bitbertragungsschicht (physical layer) genannt.

Die zweite Schicht wird als Leitungsschicht oder auch als Datensicherungsschicht bezeichnet. Sie ist fr eine sichere Verbindung zwischen den beiden Punkten zustndig. Die ihr von der Vermittlungsschicht bergebenen Daten werden in genau festgelegte Datenbertragungsrahmen eingeteilt. Diese werden mit den ntigen Informationen fr eine Fehlererkennung (z.B. Checksumme) versehen. Sie sorgt auch fr die Synchronisation der beiden Gerte und verhindert Datenverlust bei der bertragung der einzelnen Bits. Bei Netzen mit einem gemeinsamen bertragungsmedium fr mehrere Teilnehmer sorgt die zweite Schicht zudem noch fr die Regelung der Zugriffskontrolle und fr die Adressierung der einzelnen Stationen. Diese beiden Funktionen der 2. Schicht werden als Medium-Zugangskontrolle (Medium-Acces-Control, MAC) bezeichnet. Sie bilden eine Teilschicht innerhalb der zweiten Schicht.
Die erste und die zweite Netzwerkschicht lassen sich nicht immer klar trennen. So sind sie beim Ethernet z.B. auf der Ethernetkarte und den Gertetreibern implementiert. Sie sind vom verwendeten Netzwerktyp abhngig. Auf den unteren Schichten findet die Kommunikation nur zwischen 2 direkt miteinander verbundenen Teilnehmern statt.

Die dritte Schicht definiert die Adressierung der einzelnen Punkte im gesamten Netzwerk in dem die einzelnen Hosts nicht mehr in direkter physikalischer Verbindung miteinander stehen. In dieser Schicht wird der Verbindungsaufbau zwischen zwei Kommunikationspartnern bewerkstelligt und die Art und Weise der Weiterleitung der Datenpakete ber die einzelnen Punkte des Netzwerks geregelt. Hierfr wird ein Format fr die einzelnen Datenpakete definiert. Die dritte Schicht wird auch als Vermittlungsschicht oder Netzwerkschicht (network layer) bezeichnet. Hierbei kann es vorkommen das unterschiedliche Pakte, die direkt hintereinander versandt wurden ber verschiedene Wege zum Empfnger gelange. Eine berprfung auf eine fehlerfreie bermittlung der Anzahl und Reihenfolge der Datenpakete findet auf dieser Schicht noch nicht statt.

Dieses wird erst auf der vierten Schicht, der Transportschicht (transport layer) durchgefhrt. Hier werden Fehler wie der Verlust von Datenpaketen oder eine falsche Reihenfolge des Eintreffens der einzelnen Pakete erkannt und abgefangen.

Die fnfte Schicht schlielich, die Anwendungsschicht (application layer) ist fr die Kommunikation der Anwendungen untereinander zustndig. Diese Schicht ist von den Aufgaben der Informationsbermittlung ber das Netzwerk entkoppelt.
Hier wird z.B. das HTTP-Protokoll fr das WWW, oder das SMTP-Protokoll fr den email Verkehr definiert.

In der Darstellungsschicht (presentation layer im OSI-Schichtenmodell) wird die Codierung der Daten auf eine standartisierte Art und Weise gehandhabt. So wird hier z.B. eine Anpassung an die Hardware der einzelnen Rechner vorgenommen, da z.B. die Speicherung von Zahlen die aus mehreren Byte bestehen auf verschiedenen Architekturen unterschiedlich gehandhabt werden. Es knnen aber auch verschiedene Darstellungen fr Zeichenketten (ASCII - EBCDIC) auftreten. In dieser Schicht werden die gehandhabten Daten von der Hardware abstrahiert. Diese Schicht ist in der Regel allerdings schon in den Anwendungsprogrammen oder knapp oberhalb der fnften Schicht implementiert.

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