Einführung

So, ab nun wird's wirklich Interessant! In diesem Kapitel werden wir das OSI- Modell kennenlernen... Das OSI-Modell gibt einen sehr grundlegenden Überblick, wie Netzwerkprotokolle aufgebaut sind. Das OSI- Referenzmodell wurde 1984 von ISO(International Standards Organization) vorgestellt. Es dient den Entwicklern als Vorlage zur Entwicklung von Protokollimplementationen. Das OSI-Modell besteht aus sieben Schichten die wir jetzt kurz anschauen möchten. Wir werden die einzelnen Schichten später noch im Detail anschauen.

Die Physikalische Schicht

Dies ist grob gesagt eine Definition, wie die Hardware aufgebaut sein muss. Diese Schicht ist verantwortlich für den Aufbau und Aufrechterhaltung einer physikalischen Verbindung. Sie sagt zum Beispiel aus, welche Pins eines UTP-Kabels welche Signale übertragen. Weiterhin wird auch definiert was für eine Physikalische Topologie das Netzwerk hat(z.B. Ethernet oder Tokenring u.s.w.) Weiterhin wird zum Beispiel definiert, wie lange ein Bit sein darf (Bit-Verschlüsselung und Timing).

Die Verbindungsschicht (Data Link)

Nun... nur das reine Versenden von einzelnen Bits bringt uns aber noch nicht sehr viel. Um Nachrichten zu versenden müssen Bits sinvoll aneinandergehängt werden. Die Verbindungsschicht erhält von den darüberliegenden Schichten sogenannte Rahmen (engl. frames). Auf dem einen Computer zerlegt nun die Verbindungsschicht diese Rahmen in sinnvolle Bitgruppen, die dann von der physikalischen Schicht gesendet werden. Ein zweiter Computer der die Bitgruppen von der physikalischen Schicht erhält, bildet in der Verbindungsschicht aus diesen wieder die Rahmen.

Die Verbindungsschicht hat aber auch noch weiter Aufgaben wie Addressierung (MAC-Adresse) und Fehlerkontrolle für Netzwerkverbindungen. Was ist die MAC Addresse? MAC bedeutet Media Access Control. Es ist die Hardware- Addresse (Physikalische Adresse) einer Netzwerkkarte. Jede Netzwerkkarte hat eine eigene.

Die Netzwerkschicht (Network)

In einem Netzwerk kontrolliert jeder Computer ein Datenpaket auf seine MAC- Addresse, enthält der Computer die Netzwerkkarte mit der entsprechenden Addresse, dann bearbeitet er das Paket. In logisch voneinander getrennten Netzwerken, die miteinander verbunden sind ist dies aber sehr unpraktisch, stell dir vor, jeder Computer müsste jedes Paket kontrollieren! Hier Kommt die Netzwerkschicht ins Spiel, sie weist den Paketen eine logische Addresse zu. Ein bekanntes Beispiel ist die IP- Adresse. Ausser dem bestimmt die Netzwerkschicht auch den Weg, den ein Paket nimmt. Wie das genau abläuft werden wir später noch genauer anschauen.

Die Transportschicht (Transport)

In dieser Schicht laufen verschiedene Prozesse ab, zum einen wird eine Fehlerkontrolle vorgenommen und zum anderen wird festgestellt, ob ein Paket doppelt empfangen wurde. Auf dem sendenden Computer werden die Nachrichten in kleinere Pakete unterteilt und nummeriert. Wieso werden die Pakete in kleinere Pakete unterteilt? Die Gefahr bei einem kleinen Paket ist kleiner das es gestört wird. Sollte es gestört werden, dann merkt dies der empfangende Computer und fordert das Paket nochmals neu an. Wäre nun das grosse Paket defekt, dann müsste das ganze grosse Paket nochmals neu gesendet werden, und das kostet Bandbreite und Zeit! Ein bekannter Vertreter der Transportschicht ist das TCP-Protokoll.

Die Sitzungsschicht (Session)

Die Sitzungsschicht erlaubt es Anwendungen eine Kommunikation mit einem anderen Computer aufzubauen. Sie ist Verantwortlich für den Aufbau, Erhalt und Beendigung der Verbindung. Es gibt drei Arten, wie eine Kommunikation funktionieren kann:

Simplex Bei dieser Übertragunsart können die Daten nur in eine Richtung gesendet werden.

Halbduplex Hier kann nur jeweils ein Computer Daten senden, wenn dieser fertig ist kann der andere senden.

Vollduplex Dies ermöglicht beiden Computern gleichzeitiges empfangen und senden von Daten

Wie oben erwähnt stellt die Sitzungsschicht auch die Verbindung her, verwaltet diese und beendet sie... nun...wie läuft das ganze ab? Beginnen wir beim

Aufbau In dieser Phase ist es Notwendig, das gewisse Regeln der Kommunikation aufgestellt werden. Sie beinhalten die Festlegung der benötigten Dienste, Benutzeranmeldung, Sicherheitsprozeduren, Protokollauswahl, ev Sitzungsnummern

Datentransfer Dieser läuft nach den oben vereinbarten Regeln ab

Beendigung Die Sitzung wird hier geregelt beendet

Die Darstellungsschicht (Presentation)

Dies ist nicht die Schicht, die dem Benutzer etwas zeigt, wie viele irrtümlich meinen. Diese Schicht ist etwas schwierig zu erklären, sie kann als Übersetzer zwischen dem Netzwerk und den verschiedenen Computersystemen (IBM, Apple, Sun...) verstanden werden. Dinge die Übersetzt werden müssen sind z.B die Byte-Reihenfolge (hat etwas mit den Prozessoren zu tun), Zeichensatz (z.B. ASCI zu EBCDID) und Dateisyntax (geht um Datenformate, z.B. verwendet Macintosh ein anderes Dateisystem als der PC)

Die Anwendungsschicht (Application)

Dies sind die Softwaredienste die dem Netzwerk zur Verfügung gestellt werden. Dies sind zum Beispiel Dateidienste, Druckdienste, E-Maildienste u.s.w.