Einführung Netzwerke

Komplexe Rechnernetze erfordern für Hersteller bestimmte Richtlinien in der Implementierung - um mit Hardware/Software zueinander kompatibel sein zu können. Davon ausgehend, entstand das ISO/OSI Referenzmodell, das bestimmte Normen, aufbauend auf 7 Schichten (Layers), vorgibt. Änderungen in einzelnen Schichten sind unabhängig von den darüber oder darunterliegenden Schichten.

Layer/Schicht	Bezeichnung	Aufgabe		Info
7	Application Layer	Anwendung	Bereitstellung von Funktionen für die Benutzer	Browser, Mail Client, FTP-client, etc. setzen auf diese Ebene auf... Protokolle: ftp, http, telnet etc.
6	Presentation Layer	Darstellung	Anpassung/Wandlung von Daten-Formaten, Kodierung, Verschlüsselung, Kompression	zB wenn Server/Client unterschiedliche Formate verwenden. ASCII, MIME, XML, HTML,...
5	Session Layer	Kommunikation	Verwaltung von Verbindungen auf Anwendusgsebene  (auch Sicherheits und Administrationsfunktionen)	Aufbau, Übertragung und beenden von Verbindungen
4	Transport Layer	Transport	Daten vom Sessionlayer übernehmen (wenn nötig in kleinere Einheiten), zerlegen, sie der Netzwerks-Schicht übergeben, Entkoppelung des Sessionlayers von Hardwareveränderungen, Error-Free Point-to-Point Verbindungen / Daten ohne Garantie senden, echte End-zu-End Verbindung, Daten-/Prozesszugehörigkeit regeln	verbindungsorientierten und verbindungslose Protokolle TCP
3	Network Layer	Vermittlung	sorgt dafür, dass die Datenpakete an das vorbestimmte Ziel gelangen. Wegbestimmung/Weg-Tabellen ermitteln (dynamisch für jedes Paket), Wegaufzeichnung	Routing IP, IPX, X.25
2	Datalink Layer	Sicherung	Kontrolliert den Datenfluss durch Netzwerkkomponenten fehlerfreie „rohe“ Datenübertragung (zur Netzwerksebene hin fehlerfrei); Einteilung, Zerlegung, Zusammensetzen in/von Blöcke/n/Frames; Sendungswiederholung	PPP, HDLC, IEEE 802
1	Physical Layer	Bitübertragung	- mechanische Ebene - elektrische Repräsentation der Bits und Bytes und Übertragungsrate - funktional - Funktionen der Schnittstelle - prozedural (beschreibt Bitströme, die über das physische Medium gesendet werden) Festlegung von Parametern zB. 1) Übertragung von Bits über Kommunikationskanal 2) Wie viel Volt pro Mikrosekunden definiert 1 bzw. 0 3) Sendeart / Richtungen 4) Stecker: Belegung/Anzahl der Anschlüsse/Abmessungen etc 5) Kontaktdurchmesser, Kontaktkraft.	Spezifikation physische Übertragung: Kabel, Controller "Hardwareverkabelung" RJ-45, BNC, ATM, RS323 etc. Medien: Kabel, Funk, Infrarot, Glasfaser
Legende	blau: Übertragungsprotokolle
	grün: Anwendungsprotokolle

Das ISO/OSI Modell ist (um nicht zu sagen 'eher akademischer Natur') sehr detailliert gegliedert - bezogen auf TCP/IP ist jedoch eine praxisnähere Umsetzung des Modells nötig:

Das Modell hat im Prinzip den Datenfluss zu initiieren, die Pakete zu transportieren und den Datenfluss zu steuern. Das US Department of Defence hat so ein 4-schichtiges Modell ausgearbeitet:

Die Daten wandern beim Versenden wie im IOS/OSI Modell von der obersten Schicht nach unten (4-3-2-1) und beim Empfänger wieder umgekehrt von Schicht 1 zu Schicht 4 hinauf.

Jede Schicht fügt dabei eine Kontrollinformation zum Datenpaket (gennant: Header) hinzu, um eine korrekte Übertragung über die einzelnen Schichten hinweg zu gewährleisten (AH = Aplication-Layer-Header, TH = Transport-Layer-Header, etc.)

Da jede höhere Schicht die Header Informationen der niedrigeren Schicht wieder entfernt (4-3-2-1), kommt am Ende das Datenpaket wieder in seiner ursprünglichen Form an.

Dies kann mit dem snail-mail Briefverkehr zwischen zwei Firmengebäuden verglichen werden: Zuerst wird der Brief mit direkter Anrede an eine Person im anderen Gebäude geschrieben. Der Brief wird nun in ein Kuvert gesteckt mit der Empfangsadresse der Abteilung; die Hauspost wird in einem Paket an die Hauspost des zweiten Gebäudes mit einem Dienstboten geschickt. Dort angekommen wird das Paket aufgeschnürt und der Inhalt nach Abteilungen weitergeleitet. In den einzelnen Abteilungen werden die Briefe von Sachbearbeitern geöffnet, bis letztendlich der Brief am Schreibtisch der adressierten Person landet (data encapsulation/decapsulation).