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Das OSI-Schichtenmodell des Internet Protokolls mit 4Byte
Möchte man das Netzwerk um neue Dienste oder Protokolle erweitern, sollte man wissen, wo man das Ganze ansetzt. Dabei ist die technische Struktur eines Netzwerkes sehr wichtig. Sie beschreibt unter anderem, wer vom wem abhängt, oder wer mit wem zusammenarbeitet. Um dieses Verfahren Weltweit gleichzusetzen, wurde das OSI-Schichtenmodell entwickelt. Mit diesem Modell kann man also recht unkompliziert feststellen, wo neue Protokolle oder Dienste technisch angesiedelt werden müssen. Der Vorteil dabei ist, das verschiedene Teilnetze miteinander kompatibel sind.
Grundlage
Schicht | Bezeichnung | Orientierung | Hardwarebeispiele |
Protokollbeispiele *
Bitte beachten Sie,
das die Protokolle nur in der Schicht angegeben wurden,
in der Sie beginnen.
Beispiel: HTTP ist laut Definition in Schicht 5-7 angesiedelt.
Laut OSI-Standard soll es sich aber nur in Schicht 7 befinden.
Wir haben HTTP somit in Schicht 5 integriert,
da HTTP auch bereits in dieser Schicht agiert.
|
---|---|---|---|---|
8 | ? Layer (Der Anwender / Das Programm) | Inoffziell | Tastatur, Maus, Monitor | Begrüßung |
7 | Application Layer (Anwendungsschicht) | Anwendung | - | NFS |
6 | Presentation Layer (Darstellungsschicht) | - | XDR | |
5 | Session Layer (Sitzungsschicht) | - | HTTP, FTP, Telnet, NNTP, NetBIOS, POP3, SMTP, NetBIOS, LDAP, RPC, MMS | |
4 | Transport Layer (Transportschicht) | Transport | Gateway | X.224, ISO 8602, TCP, UDP, SPX, SCTP |
3 | Network Layer (Netzwerkschicht) | Router, Layer-3-Switch | X.25, ISO 8208, CLNP, ESIS, IP, IPX, ICMP, T.70, T.90, NetBEUI | |
2 | Data Link Layer (Datenverbindungschicht) | Switch, Bridge, Multiport-Bridge | LLC/MAC, CSMA/CD, WLAN, Token Bus, Token Ring, FDDI, ARP, STP, HDLC, PPP, L2TP | |
1 | Physical Layer (Bitübertragungsschicht) | Modem, Hub, Repeater, Netzwerkkarte | Ethernet, Token Ring, FDDI, HDLC, V.110, X.25, Frame Relay, V.90, V.34, V.24 | |
0 | ? Layer (indirekte Bestandteile) | Inoffziell | Stromversorgung, Telefonkabel, LWL | - |
8. ? Layer (Der Anwender / Das Programm)
Diese Schicht ist nicht offiziell, jedoch für das Verständnis des OSI-Modells sehr wichtig. In dieser Schicht beschreibt man eine Person, die eine Software verwendet, die auf das Netzwerk zugreift. In dieser Schicht läßt sich auch die verwendete Software beschreiben. Beispielsweise Internet-Explorer: HTTP Arbeitet auf Schicht 5-7, jedoch gehört der Internet-Explorer selber nicht zur Schicht 7.
7. Application Layer (Anwendungsschicht)
Der Application Layer
ist die oberste der 7 (offiziellen) Schichten.
Sie ermöglicht Anwendungen den Zugriff auf das Netzwerk.
Der eigentliche Anwendungsprozess liegt oberhalb der Schicht und
wird nicht vom OSI-Modell erfasst.
6. Presentation Layer (Darstellungsschicht)
Rechner unterschiedlicher Architektur haben oft auch eine unterschiedliche
Darstellungsweise von Daten.
Der Presentation Layer
hat die Aufgabe,
en semantisch korrekten Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Systemen
zu ermöglichen.
Diese Schicht stellt sicher, dass Daten,
die von der Anwendungsschicht eines Systems gesendet werden,
von der Anwendungsschicht eines anderen Systems gelesen werden können.
Sollten die Daten zwischen 2 Systemen nicht kompatibel sein,
dient diese Schicht als Übersetzer.
Diese Schicht ist auch für Datenkompression und Verschlüsselung
zuständig.
5. Session Layer (Sitzungsschicht)
Der Session Layer
sorgt für die Prozesskommunikation zwischen
zwei Systemen.
Um Zusammenbrüche der Sitzung und ähnliche Probleme zu beheben,
stellt die Sitzungsschicht Dienste für einen organisierten und
synchronisierten Datenaustausch zur Verfügung.
Zu diesem Zweck werden Wiederaufsetzpunkte,
so genannte Fixpunkte (Check Points) eingeführt,
an denen die Sitzung nach einem Ausfall einer Transportverbindung wieder
synchronisiert werden kann,
ohne dass die Übertragung wieder von vorne beginnen muss.
4. Transport Layer (Transportschicht)
Der Transport Layer
läßt sich als Ende-zu-Ende-Kontrolle
oder Transport-Kontrolle beschreiben.
Die Transportschicht ist das Bindeglied zwischen den transportorientierten
und anwendungsorientierten Schichten.
Hier werden die Datenpakete einer Anwendung zugeordnet.
Außerdem ist diese Schicht auch für die Segmentierung der
Datenpakete zuständig, sowie für die Stauvermeidung.
Die Transportschicht ist die unterste Schicht,
die eine vollständige Ende-zu-Ende Kommunikation zwischen Sender und
Empfänger zur Verfügung stellt.
Sie bietet den anwendungsorientierten Schichten 5-7 einen einheitlichen
Zugriff,
sodass diese die Eigenschaften des Kommunikationsnetzes nicht zu
berücksichtigen brauchen.
3. Network Layer (Netzwerkschicht)
Schicht 3 dient als sogenannte Vermittlungsschicht
und
steuert die "logische Wegewahl" im Netzwerk.
Diese Schicht ist für die Datenflußkontrolle und
das Routing zuständig.
Sie stellt außerdem die Unabhängigkeit in der
Datenübertragungstechnologie sicher und ist verantwortlich für
- Aufbau (Anwählen des Teilnehmers)
- Erhaltung (Bestätigung der Empfangsbereitschaft)
- Beendigung
des gesamten physischen Übertragungsweges zwischen Datenendgeräten aus gekoppelten Teilstrecken. Die Hauptaufgabe ist die Adressierung von Zielsystemen über mehrere Transitsysteme hinweg. In dieser Schicht wird
- die Bennenung,
- die Adressierung,
- das Routing,
- und die Überlastungskontrolle
ständig überwacht.
Zur Adressierung wird meistens das Internet Protokol in der
Version 4 (IPv4
) verwendet.
Da heutzutage die Adressierung (ca. 4 Milliarden) von IPv4 nicht mehr
ausreicht,
wird zunehmend IPv6
(340 Sextillionen) verwendet.
2. Data Link Layer (Datenverbindungschicht)
Der Data Link Layer
teilt die ankommenden rohen
Bitströme in logische Segmente (Frame's) ein.
Jedem Frame wird eine Kontrollinformation hinzugefügt,
um eine fehlerfreie Übertragung zu gewährleisten.
Die Frame's unterscheiden von der angewendeten Hardware.
So verwendet z.B. das kabelgebundene Ethernet-Netzwerk das
ETHERNET-II-Frame
,
wobei Wireless-LAN das MAC-Frame
benutzt.
ETHERNET II
Bestandteile: | Ziel-MAC | Quell-MAC | Protokoll | Nutzdaten | Prüfsumme |
---|---|---|---|---|---|
Größe in Byte: | 6 | 6 | 2 | 46 bis 1500 | 4 |
Beispiel: | FF FF FF FF FF FF | 00 A1 F9 01 57 99 | 08 00 | 00 0A ... 1C 0D | 00 00 00 00 |
FF FF FF FF FF FFsteht für
Broadcast, dh. das dieses Frame an alle Geräte gesendet wird. An nächster Stelle folgt die Quelladresse, die in diesem Falle unser Rechner ist. Nach der Zieladresse folgt der Protokolltyp, der beschreibt, in welcher Form die Daten vorhanden sind.
08 00steht für IP (Internet Protokoll). Nun folgt der Datenteil, der eine mindestgröße von 46 Byte hat, aber die Länge von 1500 Byte's nicht überschreiten darf. Ganz zuletzt kommt noch die Prüfsumme dazu. Anhand der Prüfsumme wird sichergestellt, das die zu transportierenden Daten korrekt sind.
Media Access Control (MAC)
Einteilung: | Hersteller | Gerätenummer | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Darstellung in Bits: | 0000 | 0000 | 1010 | 0001 | 1111 | 1001 | 0000 | 0001 | 0101 | 0111 | 1001 | 1001 |
Angewandte Darstellung: | 00 | A1 | F9 | 01 | 57 | 99 |
Adress Resolution Protocol (ARP)
Internetadresse | Hardwareadresse | Typ |
---|---|---|
192.168.0.58 | 00-18-e7-17-41-71 | statisch |
192.168.0.46 | 00-02-b3-a8-03-3c | dynamisch |
Statisch, d.H. die Adresszuordnung wurde manuell festgelegt und hält solange, bis Sie wieder manuell entfernt wird. Die 2. Methode ist
Dynamisch, d.H. ARP trägt hier selber die Zuordnungen ein, welche standardmäßig eine Lebensdauer von 300 Sekunden haben. Nach der Lebensdauer muss ARP allerdings eine neue Adresszuordnung anfordern.
1. Physical Layer (Bitübertragungsschicht)
Der Physical Layer
übernimmt die Steuerung des
physikalischen Übertragungsmediums.
Dabei handelt es sich um das Übertragen der digitalen Information auf
ein Medium durch Kodierung der Koppelelemente.
Schicht 1 stellt die mechanischen, elektrischen, funktionalen und
prozeduralen Charackteristika zum Aktivieren, Warten und
Deaktivieren physischer Verbindungen zwischen offenen Systemen zur
Verfügung.
Z. dt: Diese Schicht stellt die hardwaretechnische Verbindung zwischen 2
oder mehr Systemen bereit.
Die zu übertragenden Signale werden nicht überprüft,
d.h. diese Schicht erkennt keine Bitframes, sowie Zeichenframes.
Kurz Gesagt:
Diese Schicht weiß nicht einmal,
was Sie da eigendlich überträgt.