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Computer-Netzwerke - Grundlagen, Funktionsweisen, Anwendung

Computer-Netzwerke - Grundlagen, Funktionsweisen, Anwendung

Harald Zisler

 

Verlag Rheinwerk Computing, 2022

ISBN 9783836289504 , 456 Seiten

7. Auflage

Format ePUB

Kopierschutz Wasserzeichen

Geräte

19,90 EUR

 Preisstaffel

Für Firmen: Nutzung über Internet und Intranet (ab 2 Exemplaren) freigegeben

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Computer-Netzwerke - Grundlagen, Funktionsweisen, Anwendung


 

1.3    OSI-Schichtenmodell und TCP/IP-Referenzmodell


Schichtenmodelle erklären anschaulich das Zusammenspiel von Hardware, Netzwerkprotokollen und Anwendungen. Sie helfen Ihnen, auch scheinbar komplizierte Vorgänge leichter zu verstehen. Unabhängig von tatsächlich existierenden Hard- und Softwareprodukten finden Sie die einzelnen Instanzen und deren Verknüpfungen untereinander übersichtlich dargestellt. Die Modelle helfen Ihnen, Ihre Netzwerke zu planen, aufzubauen und zu unterhalten.

Es ist aber nicht so, dass in einem Schichtenmodell (und in der Realität) die Schichten der gleichen Ebene miteinander kommunizieren! Der Weg der Information läuft von oben nach unten zum Übertragungsmedium und von dort aus wieder von unten nach oben (Abbildung 1.2).

Abbildung 1.2     Virtuelle (gestrichelte, waagrechte Linien) und die reale Kommunikation im OSI-Schichtenmodell

Grundsätzlich gilt für alle Netzwerk-Schichtenmodelle

  • Eine Ebene in einem Schichtenmodell stellt ihre Dienste der darüberliegenden Ebene zur Verfügung.

  • Eine Ebene eines Schichtenmodells nimmt die Dienste der unter ihr liegenden Ebene in Anspruch.

  • Schnittstellen bilden den Übergang zwischen den einzelnen Schichten.

  • Innerhalb einer Schicht kommen Protokolle zum Einsatz. Diese ermöglichen die Kommunikation innerhalb dieser Ebene.

  • Eine Veränderung in einer niedrigeren Schicht bewirkt keine Änderung in den darüberliegenden Ebenen (z. B. zieht der Wechsel einer Netzwerkkarte keine Neuinstallation eines Webservers nach sich).

  • Eine Veränderung in einer höheren Ebene bewirkt keine Änderung in den darunterliegenden Ebenen (z. B. benötigt ein Software-Update für einen Webserver keine neue Netzwerkkarte).

  • Die Schichtenmodelle stellen die verschiedenen Funktionsebenen einheitlich dar.

  • Bei der täglichen Arbeit hilft Ihnen ein Schichtenmodell bei der Beschreibung von Problemen beim Betrieb von Netzwerken.

  • Bei der Beschaffung von Netzwerkkomponenten greifen die Anbieter in ihren Produktbeschreibungen ebenfalls auf Begriffe aus Schichtenmodellen (meist OSI) zurück. Schon aus diesem Grund sollten Sie damit vertraut sein.

  • Sie können mit einem Schichtenmodell komplizierte Vorgänge verständlicher darstellen.

Das OSI-Schichtenmodell (Open Systems Interconnection Model; ISO 7498-1, DIN ISO 7498) wurde von der International Organization for Standardization (ISO) bereits 1984 als Modell für die Kommunikation zwischen Rechnern entworfen. Es besteht aus sieben in sich abgeschlossenen Schichten (Tabelle 1.2).

Layer/
Ebene

Bezeichnung

Betrifft

VII

Anwendungsschicht/
Application Layer

Interaktion mit Anwendungen, die Netzwerkzugriff benötigen, Server-Client-Anwendungen

VI

Darstellungsschicht/
Presentation Layer

standardisierte Codierungs-, Konvertierungs- und Kompressionsverfahren, z. B. MPEG, TIFF, GIF, ASCII

V

Kommunikationsschicht/ Session Layer

Anforderung von Sitzungen und Datenströmen, Zweiwegekommunikation von Anwendungen verschiedener Endgeräte, z. B. SMB-Protokoll für Druck und Verbindung zu Windows-Freigaben

IV

Transportschicht/
Transport Layer

Flusskontrolle, verbindungslose und verbindungsorientierte Dienste, Kommunikationskontrolle, Verbindungsauf- und -abbau, Kommunikation zwischen Netzwerk und Anwendung, TCP- und UDP-Protokoll

III

Vermittlungsschicht/
Network Layer

Routing, logische Adressierung, IP-Protokoll, Quality of Service

II

Sicherungsschicht/
Data Link Layer

Flusssteuerung, Datenübertragung, Zugriffssteuerung, Fehlererkennung, MAC-Adressen

I

physikalische Schicht/
Physical Layer

Kupfer- und Glasfaserkabel, Signalformen, Wellenlängen bei optischer Übertragung, Funkfrequenzen für WLAN, Richtfunk, UMTS usw. und kabelgebundene Übertragung im LAN, MAN oder WAN

Tabelle 1.2     OSI-Schichtenmodell

Für die TCP/IP-Protokollfamilie existiert ein eigenes Referenzmodell. Dessen Aufbau ist weitaus weniger detailliert als der des OSI-Schichtenmodells und orientiert sich vielmehr an der Zusammenarbeit innerhalb der TCP/IP-Protokollfamilie (Tabelle 1.3).

TCP/IP-Schicht

Enthält

Entspricht
OSI-Schicht

Anwendungsschicht/
Application Layer

FTP, HTTP, POP, SMTP, SSH, TELNET, NFS-MOUNT, DNS …

V bis VII

Transportschicht/
Transport Layer

TCP, UDP, SCTP

IV

Internetschicht/
Internet Layer

Internetprotokoll (IPv4, IPv6)

III

Netzzugangsschicht/
Link Layer, Host to Network

Techniken für Punkt-zu-Punkt-Datenübertragungen (z. B. PPP)

I und II

Tabelle 1.3     TCP/IP-Referenzmodell im Vergleich mit dem OSI-Schichtenmodell

Das sind die...