OSI-Referenzmodell: Unterschied zwischen den Versionen

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Das '''OSI-Modell''' ist ein Referenzmodell für Netzwerkprotokolle als Schichtenarchitektur
'''OSI-Referenzmodell''' - [[Referenzmodell]] für [[Netzwerkprotokoll]]e


== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
Das '''ISO/OSI-Referenzmodell'''<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.cl.cam.ac.uk/~mgk25/osi-faq.txt |titel=Frequently Asked Questions about OSI with Answers |werk= |hrsg= |datum= |abruf=2020-06-22 |sprache=en}}</ref> (Open Systems Interconnection model) ist ein [[Referenzmodell]] für [[Netzwerkprotokoll]]e als [[Schichtenarchitektur]].
<div class="float">
{{:OSI-Referenzmodell/Schichten}}
</div>
 
; Open Systems Interconnection model (OSI)
* [[Referenzmodell]] für [[Netzwerkprotokoll]]e als [[Schichtenarchitektur]]
 
; Ziele
* Kommunikation über unterschiedlichste technische Systeme
* Weiterentwicklung begünstigen
 
; Entwicklung
* seit 1977
* 1983 von der [[Internationale Fernmeldeunion|International Telecommunication Union]] (ITU) veröffentlicht
* 1984 auch von der [[International Organization for Standardization]] (ISO) als [[Standard]] veröffentlicht


; Entwicklung begann im Jahr 1977.<ref>{{Internetquelle |autor=William Stallings |url=http://williamstallings.com/Extras/OSI.html |titel=The Origins of OSI |abruf=2013-02-25 |sprache=en}}</ref>
* seit 1983 von der [[Internationale Fernmeldeunion|International Telecommunication Union]] (ITU) veröffentlicht
* seit 1984 auch von der [[International Organization for Standardization]] (ISO) als [[Standard]] veröffentlicht <ref>{{Internetquelle |url=http://www.itu.int/ITU-T/recommendations/rec.aspx?rec=2820 |titel=ITU-T X.200 (07/1994) |hrsg=International Telecommunication Union |abruf=2013-02-25 |sprache=en}}</ref>


; Zweck des OSI-Modells
=== Deutsche Bezeichnungen ===
Kommunikation über unterschiedlichste technische Systeme hinweg zu beschreiben und die Weiterentwicklung zu begünstigen.
{| class="options big col1center wikitable"
* Dazu definiert dieses Modell sieben aufeinanderfolgende Schichten (engl. {{lang|en|''layers''}}) mit jeweils eng begrenzten Aufgaben.
|-
* In der gleichen Schicht mit klaren [[Schnittstelle]]n definierte Netzwerkprotokolle sind einfach untereinander austauschbar, selbst wenn sie wie das [[Internet Protocol]] eine zentrale Funktion haben.
| class="osicolor7" | 7
| class="osicolor7" | [[OSI/7 Application|Application]]‎
| class="osicolor7" | Anwendung
|-
| class="osicolor6" | 6
| class="osicolor6" | [[OSI/6 Presentation|Presentation‎]]
| class="osicolor6" | Darstellung
|-
| class="osicolor5" | 5
| class="osicolor5" | [[OSI/5 Session|Session‎]]
| class="osicolor5" | Sitzung
|-
| class="osicolor4" | 4
| class="osicolor4" | [[OSI/4 Transport‎|Transport]]
| class="osicolor4" | Transport
|-
| class="osicolor3" | 3
| class="osicolor3" | [[OSI/3 Network|Network‎]]
| class="osicolor3" | Vermittlung
|-
| class="osicolor2" | 2
| class="osicolor2" | [[OSI/2 Data Link|Data Link‎]]  
| class="osicolor2" | Sicherung
|-
| class="osicolor1" | 1
| class="osicolor1" | [[OSI/1 Physical|Physical‎]]
| class="osicolor1" | Bitübertragung
|}


=== Kurzzusammenfassung ===
=== Zuordnung zu DoD-Schichten ===
{| class="wikitable sortable options"
{| class="options big col1center col3center wikitable"
|-
|-
! Schicht !!Bezeichnung!!Beschreibung
! [[OSI]] !! Name
! [[DoD]]
|-
|-
| 7 || Anwendung || Funktionen für Anwendungen sowie die Dateneingabe und -ausgabe
| class="osicolor7" | 7
| class="osicolor7" | [[OSI/7 Application|Application]]‎
| class="osicolor7" | 4
|-
|-
| 6 || Darstellung ||Umwandlung der systemabhängigen Daten in ein unabhängiges Format
| class="osicolor6" | 6  
| class="osicolor6" | [[OSI/6 Presentation|Presentation‎]]
| class="osicolor7" | 4
|-
|-
|| 5 || Sitzung || Steuerung der Verbindungen und des Datenaustauschs
| class="osicolor5" | 5
| class="osicolor5" | [[OSI/5 Session|Session‎]]
| class="osicolor7" | 4
|-
|-
| 4 || Transport || Zuordnung der Datenpakete zu einer Anwendung
| class="osicolor4" | 4
| class="osicolor4" | [[OSI/4 Transport‎|Transport]]
| class="osicolor4" | 3
|-
|-
| 3 || Vermittlung || Routing der Datenpakete zum nächsten Knoten.
| class="osicolor3" | 3  
| class="osicolor3" | [[OSI/3 Network|Network‎]]
| class="osicolor3" | 2
|-
|-
| 2 || Sicherung || Segmentierung der Pakete in Frames und Hinzufügen von Prüfsummen.
| class="osicolor2" | 2  
| class="osicolor2" | [[OSI/2 Data Link|Data Link‎]]
| class="osicolor2" | 1
|-
|-
|| 1 || Bitübertragung || Umwandlung der Bits in ein zum Medium passendes Signal und physikalische Übertragung.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0301201.htm |titel=ISO/OSI-7-Schichtenmodell |abruf=2017-03-02}}</ref>
| class="osicolor1" | 1  
| class="osicolor1" | [[OSI/1 Physical|Physical‎]]
| class="osicolor2" | 1
|}
|}


=== Motivation ===
== Schichten-Modell ==
[[Datei:Osi-modell-kommunikation.svg|mini|400px|Kommunikation im OSI-Modell am Beispiel der Schichten 3 bis 5]]
; Sieben aufeinander aufbauende Schichten
''Layers'' mit festgelegten (diskreten) Aufgaben und klare [[Schnittstelle]]n
* Definierte Netzwerkprotokolle
* Protokolle der gleichen Schicht sind austauschbar


In einem [[Rechnernetz|Computernetz]] werden den verschiedenen Clients [[Dienst (Telekommunikation)|Dienste]] unterschiedlichster Art durch andere Hosts bereitgestellt.
=== Funktionen ===
* Dabei gestaltet sich die dafür erforderliche Kommunikation komplizierter, als sie zu Beginn erscheinen mag, da eine Vielzahl von Aufgaben bewältigt und Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Sicherheit, Effizienz usw. erfüllt werden müssen.
[[Abstraktionsgrad]] nimmt von Schicht 1 bis 7 zu
* Die zu lösenden Probleme reichen von Fragen der elektronischen Übertragung der [[Signal]]e über eine geregelte Reihenfolge in der [[Kommunikation]] bis hin zu abstrakteren Aufgaben, die sich innerhalb der kommunizierenden Anwendungen ergeben.
{| class="options col1center big wikitable"
|-
! Layer !! !! Deutsch || Beschreibung
|-
| class="osicolor7" | 7
| class="osicolor7" | [[OSI/7 Application|Application]]‎
| class="osicolor7" | Anwendung
| class="osicolor7" | Funktionen für Anwendungen, Dateneingabe und -ausgabe
|-
| class="osicolor6" | 6
| class="osicolor6" | [[OSI/6 Presentation|Presentation‎]]
| class="osicolor6" | Darstellung
| class="osicolor6" |Umwandlung der systemabhängigen Daten in ein unabhängiges Format
|-
| class="osicolor5" | 5
| class="osicolor5" | [[OSI/5 Session|Session‎]]
| class="osicolor5" | Sitzung
| class="osicolor5" | Steuerung der Verbindungen und des Datenaustauschs
|-
| class="osicolor4" | 4
| class="osicolor4" | [[OSI/4 Transport‎|Transport]]
| class="osicolor4" | Transport
| class="osicolor4" | Zuordnung der Datenpakete zu einer Anwendung
|-
| class="osicolor3" | 3
| class="osicolor3" | [[OSI/3 Network|Network‎]]
| class="osicolor3" | Vermittlung
| class="osicolor3" | Routing der Datenpakete zum nächsten Knoten
|-
| class="osicolor2" | 2
| class="osicolor2" | [[OSI/2 Data Link|Data Link‎]]  
| class="osicolor2" | Sicherung
| class="osicolor2" | Segmentierung der Pakete in Frames und Hinzufügen von Prüfsummen
|-
| class="osicolor1" | 1
| class="osicolor1" | [[OSI/1 Physical|Physical‎]]
| class="osicolor1" | Bitübertragung
| class="osicolor1" | Bit zum Medium passendes Signal umwandeln, physikalische Übertragung
|}


Aufgrund dieser Vielzahl von Aufgaben wurde das OSI-Modell eingeführt, bei dem die Kommunikationsabläufe in sieben Ebenen (auch Schichten genannt) aufgeteilt werden.
=== Dienste ===
* Dabei werden auf jeder einzelnen Schicht die [[Anforderung (Informatik)|Anforderungen]] separat umgesetzt.
In einem [[Rechnernetz|Computernetz]] werden den verschiedenen Clients [[Dienst (Telekommunikation)|Dienste]] unterschiedlichster Art durch andere Hosts bereitgestellt
* Dabei gestaltet sich die dafür erforderliche Kommunikation komplizierter, als sie zu Beginn erscheinen mag, da eine Vielzahl von Aufgaben bewältigt und Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Sicherheit, Effizienz usw. erfüllt werden müssen
* Die zu lösenden Probleme reichen von Fragen der elektronischen Übertragung der [[Signal]]e über eine geregelte Reihenfolge in der [[Kommunikation]] bis hin zu abstrakteren Aufgaben, die sich innerhalb der kommunizierenden Anwendungen ergeben


Die verwendeten Instanzen müssen sowohl auf der Sender- als auch auf der Empfängerseite nach festgelegten Regeln arbeiten, um die Verarbeitung von Daten zu ermöglichen.
==== Vielzahl von Aufgaben ====
* Die Festlegung dieser Regeln wird in einem [[Netzwerkprotokoll|Protokoll]] beschrieben und bildet eine logische, ''horizontale'' Verbindung zwischen zwei Instanzen derselben Schicht.
Aufgrund dieser Vielzahl von Aufgaben wurde das OSI-Modell eingeführt
* bei dem die Kommunikationsabläufe in sieben Ebenen (auch Schichten genannt) aufgeteilt werden
* Dabei werden auf jeder einzelnen Schicht die [[Anforderung (Informatik)|Anforderungen]] separat umgesetzt


Jede Instanz stellt ''Dienste'' zur Verfügung, die eine direkt darüberliegende Instanz nutzen kann.
==== Instanzen ====
* Zur Erbringung der Dienstleistung bedient sich eine Instanz selbst der Dienste der unmittelbar darunterliegenden Instanz.
[[Datei:Osi-modell-kommunikation.svg|mini|400px|Kommunikation im OSI-Modell am Beispiel der Schichten 3 bis 5]]
* Der reale Datenfluss erfolgt daher ''vertikal''.
'''Instanzen müssen auf Sender- und Empfängerseite nach festgelegten Regeln arbeiten'''
* Die Instanzen einer Schicht sind genau dann austauschbar, wenn sie sowohl beim Sender als auch beim Empfänger ausgetauscht werden können.
* Verarbeitung von Daten ermöglichen
* Die Festlegung dieser Regeln wird in einem [[Netzwerkprotokoll|Protokoll]] beschrieben und bildet eine logische, ''horizontale'' Verbindung zwischen zwei Instanzen derselben Schicht


=== Standardisierung ===
'''Jede Instanz stellt ''Dienste'' zur Verfügung, die eine direkt darüberliegende Instanz nutzen kann'''
Das genormte Referenzmodell wird in der [[Internationale Organisation für Normung|ISO]] weiterentwickelt.
* Zur Erbringung der Dienstleistung bedient sich eine Instanz selbst der Dienste der unmittelbar darunterliegenden Instanz
* Der aktuelle Stand ist in der Norm ISO/IEC 7498-1:1994 nachzulesen.
* Der reale Datenfluss erfolgt daher ''vertikal''
* Das technische Komitee „Information Processing Systems“ hatte sich das Ziel gesetzt, informationsverarbeitende Systeme verschiedener Hersteller zur Zusammenarbeit zu befähigen.
* Die Instanzen einer Schicht sind genau dann austauschbar, wenn sie sowohl beim Sender als auch beim Empfänger ausgetauscht werden können
* Daher kommt die Bezeichnung „Open Systems Interconnection“.


An der Arbeit im Rahmen der ISO nahm auch der Ausschuss ''Offene Kommunikationssysteme'' des [[Deutsches Institut für Normung|DIN]] teil, der dann den ISO-Standard auch als deutsche Industrienorm in der englischen Originalfassung des Textes übernahm.
== Design und Funktionen ==
* Auch [[ITU-T]] übernahm ihn: In einer Serie von Standards X.200, X.207, … sind nicht nur das Referenzmodell, sondern auch die Services und Protokolle der einzelnen Schichten spezifiziert.
; Verständnis von [[Netzwerkprotokoll|Netzwerkprotokollen]]
<div class="float">
{{:OSI-Referenzmodell/Design}}
</div>


Weitere Bezeichnungen für das Modell sind ''ISO/OSI-Modell'', ''OSI-Referenzmodell'', ''OSI-Schichtenmodell'' oder ''7-Schichten-Modell''
Auf der Basis dieses Modells sind auch Netzwerkprotokolle entwickelt worden, die fast ausschließlich von Anbietern der öffentlichen [[Kommunikationstechnologie|Kommunikationstechnik]] verwendet wurden
* Im privaten und kommerziellen Bereich wird hauptsächlich die [[Internetprotokolle|TCP/IP-Protokoll]]-Familie eingesetzt
* Das [[TCP/IP-Referenzmodell]] ist sehr speziell auf den Zusammenschluss von Netzen ''(internetworking)'' zugeschnitten


Standardisierungsdokumente:
Die nach dem OSI-Referenzmodell entwickelten Netzprotokolle haben mit der TCP/IP-Protokollfamilie gemeinsam, dass es sich um hierarchische Modelle handelt
* ISO 7498-1, textgleich mit DIN ISO 7498, hat den Titel ''Information technology – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model: The basic model''.
* Es gibt aber wesentliche konzeptionelle Unterschiede
* ITU-T X.200, X.207, …
* OSI legt die Dienste genau fest, die jede Schicht für die nächsthöhere zu erbringen hat
* TCP/IP hat kein derartig strenges Schichtenkonzept wie OSI
* Weder sind die Funktionen der Schichten genau festgelegt, noch die Dienste
* Es ist erlaubt, dass eine untere Schicht unter Umgehung dazwischenliegender Schichten direkt von einer höheren Schicht benutzt wird


=== Allgemeines ===
=== Analogie ===
[[Datei:ISO-OSI-7-Schichten-Modell (in Deutsch).svg|mini|ISO-OSI-7-Schichten-Modell|alternativtext=ISO / OSI - Modell - Übersicht in deutscher Sprache]]
; Versand einer [[Nachricht]] an einen Geschäftspartner
* Auf der Seite des Empfängers wird dieser Vorgang in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, bis der Geschäftspartner die Nachricht auf ein Diktiergerät gesprochen vorfindet
* Diese Analogie zeigt nicht auf, welche Möglichkeiten der Fehlerüberprüfung und -behebung das OSI-Modell vorsieht, da diese beim Briefversand nicht bestehen


Das OSI-Referenzmodell wird oft herangezogen, wenn es um das Design von [[Netzwerkprotokoll|Netzwerkprotokollen]] und das Verständnis ihrer Funktionen geht.
{| class="options wikitable"
* Auf der Basis dieses Modells sind auch Netzwerkprotokolle entwickelt worden, die fast ausschließlich von Anbietern der öffentlichen [[Kommunikationstechnologie|Kommunikationstechnik]] verwendet wurden.
|-
* Im privaten und kommerziellen Bereich wird hauptsächlich die [[Internetprotokollfamilie|TCP/IP-Protokoll]]-Familie eingesetzt.
! Akteur !! OSI-Schicht !!
* Das [[TCP/IP-Referenzmodell]] ist sehr speziell auf den Zusammenschluss von Netzen ''(internetworking)'' zugeschnitten.
|-
 
| class="osicolor7" | Firmenmitarbeiter /<br>Geschäftspartner
Die nach dem OSI-Referenzmodell entwickelten Netzprotokolle haben mit der TCP/IP-Protokollfamilie gemeinsam, dass es sich um hierarchische Modelle handelt.
| class="osicolor7" | Anwendung
* Es gibt aber wesentliche konzeptionelle Unterschiede: OSI legt die Dienste genau fest, die jede Schicht für die nächsthöhere zu erbringen hat.
| class="osicolor7" |
* TCP/IP hat kein derartig strenges Schichtenkonzept wie OSI.
* Der Mitarbeiter ist mit dem Anwendungsprozess, der die [[Kommunikation]] anstößt, gleichzusetzen
* Weder sind die Funktionen der Schichten genau festgelegt noch die Dienste.
* Er spricht die Nachricht auf ein [[Diktiergerät]]
* Es ist erlaubt, dass eine untere Schicht unter Umgehung zwischenliegender Schichten direkt von einer höheren Schicht benutzt wird.
|-
* TCP/IP ist damit erheblich effizienter als die OSI-Protokolle.
| class="osicolor6" | Assistent
* Nachteil bei TCP/IP ist, dass es für viele kleine und kleinste Dienste jeweils ein eigenes Netzprotokoll gibt.
| class="osicolor6" | Darstellung
* OSI hat dagegen für seine Protokolle jeweils einen großen Leistungsumfang festgelegt, der sehr viele Optionen hat.
| class="osicolor6" |
* Nicht jede kommerziell erhältliche OSI-Software hat den vollen Leistungsumfang implementiert.
* Sein Assistent bringt die Nachricht auf [[Papier]]
* Daher wurden OSI-Profile definiert, die jeweils nur einen bestimmten Satz von Optionen beinhalten.
* Der Assistent wirkt somit als Darstellungsschicht
* OSI-Software unterschiedlicher Hersteller arbeitet zusammen, wenn dieselben Profile implementiert sind.
|-
 
| class="osicolor5" | Sekretär
Zur Einordnung von Kommunikationsprotokollen in das OSI-Modell siehe auch:
| class="osicolor5" | Sitzung
* [[AppleTalk]]
| class="osicolor5" |
* [[Internetwork Packet Exchange|IPX Internetwork Packet Exchange]]
* Danach gibt er die Nachricht an den Sekretär, der den Versand der Nachricht verwaltungstechnisch abwickelt und damit die Sitzungsschicht repräsentiert
 
=== Beispiel ===
Die Ebenen des verbreiteten Netzwerk-Systems „TCP/IP über Ethernet“ entsprechen nicht exakt dem OSI-Modell und sind daher teilweise OSI-Schichten-übergreifend.
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ Aufbau eines [[Ethernet]]-Pakets mit maximalen [[IPv4]]- / [[Transmission Control Protocol|TCP]]-Daten
! Schicht 4: TCP-Segment
|colspan="7"| || [[TCP-Header]] || ''Nutzlast (1460 bytes)'' ||colspan=2 |
|-
|-
! Schicht 3: IP-Paket
| class="osicolor4" | Hauspostmitarbeiter
|colspan="6"| || [[IP-Header]] ||colspan=2 | ''Nutzlast (1480 bytes)'' ||colspan=2 |
| class="osicolor4" | Transport
| class="osicolor4" |
* Der Hauspostmitarbeiter (gleich Transportschicht) bringt den [[Brief]] auf den Weg
|-
|-
! Schicht 2: Ethernet-Frame
| class="osicolor3" | Briefpost
|colspan="2"| || [[MAC-Adresse|MAC]]-Empfänger || MAC-Absender || [[IEEE 802.1Q|802.1Q]]-Tag (opt.) || [[EtherType]] (0x0800) ||colspan=3 | ''Nutzlast (1500 bytes)'' || [[Frame Check Sequence]] ||
| class="osicolor3" | Vermittlung
| class="osicolor3" |
* Dazu klärt er mit der Vermittlungsschicht (gleich Briefpost), welche Übertragungswege bestehen, und wählt den geeigneten aus
|-
|-
! Schicht 1: Ethernet-Paket+IPG
| class="osicolor2" | Verteilstelle
|style="vertical-align:bottom"| [[Datenpräambel|Präambel]] || [[Start of Frame]] ||colspan=8 | ''Nutzlast (1518/1522 bytes)'' ||style="vertical-align:bottom"| [[Inter Frame Spacing|Interpacket Gap]]
| class="osicolor2" | Sicherung
| class="osicolor2" |
* Der Postmitarbeiter bringt die nötigen Vermerke auf den Briefumschlag an und gibt ihn weiter an die Verteilstelle, die der Sicherungsschicht entspricht
|-
|-
! [[Oktett (Informatik)|Oktette]] ([[Byte]]s)
| class="osicolor1" | Transportmittel
| 7 || 1 || 6 || 6 || (4) || 2 || 20 || 20 || 6–1460 || 4 || 12
| class="osicolor1" | Bitübertragung
| class="osicolor1" |
* Von dort gelangt der Brief zusammen mit anderen in ein Transportmittel wie [[Lastkraftwagen|LKW]] oder [[Flugzeug]] und nach eventuell mehreren Zwischenschritten zur Verteilstelle, die für den Empfänger zuständig ist
|}
|}


== Dokumentation ==
== Standardisierung ==
=== RFC ===
'''Das Referenzmodell wird bei der [[Internationale Organisation für Normung|ISO]] weiterentwickelt'''
=== Man-Pages ===
* Der aktuelle Stand ist in der Norm ISO/IEC 7498-1:1994 nachzulesen
=== Info-Pages ===
* Das technische Komitee „Information Processing Systems“ hatte sich das Ziel gesetzt, informationsverarbeitende Systeme verschiedener Hersteller zur Zusammenarbeit zu befähigen
* Daher kommt die Bezeichnung „Open Systems Interconnection“


== Siehe auch ==
An der Arbeit im Rahmen der ISO nahm auch der Ausschuss ''Offene Kommunikationssysteme'' des [[Deutsches Institut für Normung|DIN]] teil, der dann den ISO-Standard auch als deutsche Industrienorm in der englischen Originalfassung des Textes übernahm
* [[Datenkapselung (Netzwerktechnik)]]
* Auch [[ITU-T]] übernahm ihn: In einer Serie von Standards X.200, X.207, … sind nicht nur das Referenzmodell, sondern auch die Services und Protokolle der einzelnen Schichten spezifiziert
* [[Interface Control Information]]
* [[IP-Adresse]]
* [[IP-Paket]]
* [[Layer 8]]
* [[Mobile IP]]
* [[Protokollstapel]]
* [[Service Access Point]]
* [[Service Data Unit|Protocol Data Unit]]


== Links ==
Weitere Bezeichnungen für das Modell sind ''ISO/OSI-Modell'', ''OSI-Referenzmodell'', ''OSI-Schichtenmodell'' oder ''7-Schichten-Modell''
=== Projekt-Homepage ===
=== Weblinks ===
# https://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell
# Wiktionary
# Wikibooks|Netzwerktechnik: OSI
# [http://www.selflinux.de/selflinux/html/osi.html Das OSI-Referenzmodell]
# [http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/s020269_ISO_IEC_7498-1_1994(E).zip ISO/IEC standard 7498-1:1994] ([[ZIP-Dateiformat|ZIP-Format]]) mit PDF, 7,3&nbsp;MB (englisch, [http://standards.iso.org/ittf/licence.html dazugehörige Lizenzvereinbarung])
# [http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-X.200-199407-I!!PDF-E&type=items ITU-T X.200 (the same contents as from ISO)] (englisch)
# [http://www.netzmafia.de/skripten/netze/netz0.html#0.1 Grundlagen Computernetze: ISO-Referenzmodell für die Datenkommunikation] – Skriptum auf Netzmafia.de
# [http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.136.9497&rep=rep1&type=pdf OSI Reference Model—The ISO Model of Architecture for Open Systems Interconnection], Hubert Zimmermann, IEEE Transactions on Communications, vol. 28, no. 4, April 1980, pp.&nbsp;425–432. (PDF; 776&nbsp;kB)
 
=== Einzelnachweise ===
<references />
== Testfragen ==
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 1''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort1'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 2''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort2'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 3''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort3'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 4''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort4'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 5''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort5'''</div>
</div>
 
[[Kategorie:Entwurf]]
 
= Wikipedia =
 
== Das Referenzmodell für die Telekommunikation ==
Das Konzept des OSI-Modells stammt aus der Datenwelt, die immer Nutzdaten (in Form von Datenpaketen) transportiert.
* Um die Telekommunikationswelt auf dieses Modell abzubilden, waren Zusätze erforderlich.
* Diese Zusätze berücksichtigen, dass in der Telekommunikation eine von den Datenströmen getrennte [[Signalisierung|Zeichengabe]] für den Verbindungsauf- und -abbau vorhanden ist, und dass in der Telekommunikation die Geräte und Einrichtungen mit Hilfe eines [[Netzwerkmanagement|Management-Protokolls]] von Ferne konfiguriert, überwacht und entstört werden. [[Internationale Fernmeldeunion|ITU-T]] hat für diese Zusätze das OSI-Modell um zwei weitere Protokoll-Stacks erweitert und ein generisches Referenzmodell standardisiert (ITU-T I.322).
* Die drei Protokoll-Stacks werden bezeichnet als
** Nutzdaten (User Plane)
** Zeichengabe (Control Plane)
** Management (Management Plane)
Jede dieser „Planes“ ist wiederum nach OSI in sieben Schichten strukturiert.


== Analogie ==
; Standardisierungsdokumente
Das OSI-Modell lässt sich durch folgende Analogie aus dem Geschäftsleben beschreiben:
* ISO 7498-1 (DIN ISO 7498)
* ITU-T X.200
* X.207
* …


Ein Firmenmitarbeiter möchte seinem Geschäftspartner eine [[Nachricht]] senden.
== Übersicht ==
* Der Mitarbeiter ist mit dem Anwendungsprozess, der die [[Kommunikation]] anstößt, gleichzusetzen.
{| class="options small wikitable col1center"
* Er spricht die Nachricht auf ein [[Diktiergerät]].
* Sein Assistent bringt die Nachricht auf [[Papier]].
* Der Assistent wirkt somit als Darstellungsschicht.
* Danach gibt er die Nachricht an den Sekretär, der den Versand der Nachricht verwaltungstechnisch abwickelt und damit die Sitzungsschicht repräsentiert.
* Der Hauspostmitarbeiter (gleich Transportschicht) bringt den [[Brief]] auf den Weg.
* Dazu klärt er mit der Vermittlungsschicht (gleich Briefpost), welche Übertragungswege bestehen, und wählt den geeigneten aus.
* Der Postmitarbeiter bringt die nötigen Vermerke auf den Briefumschlag an und gibt ihn weiter an die Verteilstelle, die der Sicherungsschicht entspricht.
* Von dort gelangt der Brief zusammen mit anderen in ein Transportmittel wie [[Lastkraftwagen|LKW]] oder [[Flugzeug]] und nach eventuell mehreren Zwischenschritten zur Verteilstelle, die für den Empfänger zuständig ist.
 
<div style="text-align:center;">
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
|-
! Akteur
! OSI !! Name !! [[DoD]] !! Einordnung !! Protokolle !! Einheiten !! Komponente !! Einordnung
! Entsprechende OSI-Schicht
|-
|-
| Firmenmitarbeiter / Geschäftspartner
| class="osicolor7" | 7 || [[OSI/7 Application|Application]]‎
| Anwendung
| class="osicolor7" rowspan="3" | Application
| rowspan="3" class="osicolor7" | Anwendung
| rowspan="3" class="osicolor7" | [[DHCP]], [[DNS]], [[FTP]], [[HTTP]] [[LDAP]], [[SMTP]]
| class="osicolor7" rowspan="3" | Daten
| class="osicolor7" rowspan="4" | [[Gateway]], [[Proxy]], [[Content-Switch]]
| class="osicolor7" rowspan="5" | Ende zu Ende <br>([[Multihop]])
|-
|-
| Assistent
| class="osicolor6" | 6
| Darstellung
| class="osicolor6" | [[OSI/6 Presentation|Presentation‎]]
|-
|-
| Sekretär
| class="osicolor5" | 5
| Sitzung
| class="osicolor5" | [[OSI/5 Session|Session‎]]
|-
|-
| Hauspostmitarbeiter
| class="osicolor4" | 4
| Transport
| class="osicolor4" | [[OSI/4 Transport‎|Transport]]
| class="osicolor4" | Transport
| rowspan="4" class="osicolor4" | Transport
| class="osicolor4" | [[TCP]], [[UDP]], [[SCTP]], [[SPX]]
| class="osicolor4" | [[TCP | Segment]], [[UDP | Datagramm]]
|-
|-
| Briefpost
| class="osicolor3" | 3
| Vermittlung
| class="osicolor3" | [[OSI/3 Network|Network‎]]
| class="osicolor3" | Internet
| class="osicolor3" | [[ICMP]], [[IGMP]], [[IP]], [[IPsec]], [[IPX]]
| class="osicolor3" | [[Datagramm]]
| class="osicolor3" | [[Router]], [[Layer-3-Switch]]
|-
|-
| Verteilstelle
| class="osicolor2" | 2
| Sicherung
| class="osicolor2" | [[OSI/2 Data Link|Data Link‎]]
| class="osicolor2" rowspan="2" | Network
| class="osicolor2" | [[Ethernet]], [[WLAN]], [[MAC]], [[Token_Ring]], [[ARCNET]]
| class="osicolor2" | [[Frame]]
| class="osicolor2" | [[Bridge]], [[Switch]], [[WLAN|WLAN Access Point]]
| class="osicolor2" rowspan="2" | Direktverbindung</br>Punkt zu Punkt
|-
|-
| Transportmittel
| class="osicolor1" | 1
| Bitübertragung
| class="osicolor1" | [[OSI/1 Physical|Physical‎]]
| class="osicolor1" | [[1000BASE-T]], [[Token Ring]]
| class="osicolor1" | [[Bit]], [[Symbole]]
| class="osicolor1" | [[Netzwerkkabel]], [[Repeater]], [[Hub]]
|}
|}
</div>


Auf der Seite des Empfängers wird dieser Vorgang in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, bis der Geschäftspartner die Nachricht auf ein Diktiergerät gesprochen vorfindet.
== Anhang ==
=== Siehe auch ===
{{Special:PrefixIndex/OSI}}


Diese Analogie zeigt nicht auf, welche Möglichkeiten der Fehlerüberprüfung und -behebung das OSI-Modell vorsieht, da diese beim Briefversand nicht bestehen.
==== Links ====
 
===== Weblinks =====
== Merksprüche ==
# https://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell
* ''“'''P'''lease '''D'''o '''N'''ot '''T'''hrow '''S'''alami '''P'''izza '''A'''way”'' (''Physical Layer'', ''Data Link Layer'' usw.).
* ''„'''A'''lle '''d'''eutschen '''S'''tudenten '''t'''rinken '''v'''erschiedene '''S'''orten '''B'''ier“'' (Anwendungsschicht, Darstellungsschicht, …)
* ''„'''A'''lle '''P'''riester '''s'''aufen '''T'''equila '''n'''ach '''d'''er '''P'''redigt“'' und in der englischen Variante ''„'''A'''ll '''P'''eople '''S'''eem '''t'''o '''N'''eed '''D'''ata '''P'''rocessing“''
 
== Nicht im OSI-Modell verortete weitere Schichten ==
{{Hauptartikel|Layer 8}}
Das OSI-Modell wird gelegentlich – oft scherzhaft – um im Modell nicht existierende weitere Schichten erweitert.
* Da die oberste, siebte Schicht dem Benutzer am nächsten liegt, kann z.&nbsp;B. neben den Endgeräten selbst auch der Benutzer einer 8. Schicht zugeordnet werden, wenn das für eine Kommunikationsfallbeschreibung als sinnvoll erachtet wird.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0301201.htm |wayback=20101225235229 |text=''ISO/OSI-7-Schichtenmodell'' (Version vom Dezember 2010)}} auf elektronik-kompendium.de</ref>


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Aktuelle Version vom 16. November 2024, 21:29 Uhr

OSI-Referenzmodell - Referenzmodell für Netzwerkprotokolle

Beschreibung

Schicht Name
7 Application‎
6 Presentation‎
5 Session‎
4 Transport
3 Network‎
2 Data Link‎
1 Physical‎


Open Systems Interconnection model (OSI)
Ziele
  • Kommunikation über unterschiedlichste technische Systeme
  • Weiterentwicklung begünstigen
Entwicklung


Deutsche Bezeichnungen

7 Application‎ Anwendung
6 Presentation‎ Darstellung
5 Session‎ Sitzung
4 Transport Transport
3 Network‎ Vermittlung
2 Data Link‎ Sicherung
1 Physical‎ Bitübertragung

Zuordnung zu DoD-Schichten

OSI Name DoD
7 Application‎ 4
6 Presentation‎ 4
5 Session‎ 4
4 Transport 3
3 Network‎ 2
2 Data Link‎ 1
1 Physical‎ 1

Schichten-Modell

Sieben aufeinander aufbauende Schichten

Layers mit festgelegten (diskreten) Aufgaben und klare Schnittstellen

  • Definierte Netzwerkprotokolle
  • Protokolle der gleichen Schicht sind austauschbar

Funktionen

Abstraktionsgrad nimmt von Schicht 1 bis 7 zu

Layer Deutsch Beschreibung
7 Application‎ Anwendung Funktionen für Anwendungen, Dateneingabe und -ausgabe
6 Presentation‎ Darstellung Umwandlung der systemabhängigen Daten in ein unabhängiges Format
5 Session‎ Sitzung Steuerung der Verbindungen und des Datenaustauschs
4 Transport Transport Zuordnung der Datenpakete zu einer Anwendung
3 Network‎ Vermittlung Routing der Datenpakete zum nächsten Knoten
2 Data Link‎ Sicherung Segmentierung der Pakete in Frames und Hinzufügen von Prüfsummen
1 Physical‎ Bitübertragung Bit zum Medium passendes Signal umwandeln, physikalische Übertragung

Dienste

In einem Computernetz werden den verschiedenen Clients Dienste unterschiedlichster Art durch andere Hosts bereitgestellt

  • Dabei gestaltet sich die dafür erforderliche Kommunikation komplizierter, als sie zu Beginn erscheinen mag, da eine Vielzahl von Aufgaben bewältigt und Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Sicherheit, Effizienz usw. erfüllt werden müssen
  • Die zu lösenden Probleme reichen von Fragen der elektronischen Übertragung der Signale über eine geregelte Reihenfolge in der Kommunikation bis hin zu abstrakteren Aufgaben, die sich innerhalb der kommunizierenden Anwendungen ergeben

Vielzahl von Aufgaben

Aufgrund dieser Vielzahl von Aufgaben wurde das OSI-Modell eingeführt

  • bei dem die Kommunikationsabläufe in sieben Ebenen (auch Schichten genannt) aufgeteilt werden
  • Dabei werden auf jeder einzelnen Schicht die Anforderungen separat umgesetzt

Instanzen

Kommunikation im OSI-Modell am Beispiel der Schichten 3 bis 5

Instanzen müssen auf Sender- und Empfängerseite nach festgelegten Regeln arbeiten

  • Verarbeitung von Daten ermöglichen
  • Die Festlegung dieser Regeln wird in einem Protokoll beschrieben und bildet eine logische, horizontale Verbindung zwischen zwei Instanzen derselben Schicht

Jede Instanz stellt Dienste zur Verfügung, die eine direkt darüberliegende Instanz nutzen kann

  • Zur Erbringung der Dienstleistung bedient sich eine Instanz selbst der Dienste der unmittelbar darunterliegenden Instanz
  • Der reale Datenfluss erfolgt daher vertikal
  • Die Instanzen einer Schicht sind genau dann austauschbar, wenn sie sowohl beim Sender als auch beim Empfänger ausgetauscht werden können

Design und Funktionen

Verständnis von Netzwerkprotokollen
Sender Empfänger
Anwendung 7 Application 7 Application
6 Presentation‎ 6 Presentation‎
5 Session‎ 5 Session‎
Transport 4 Transport 4 Transport
3 Network‎ 3 Network‎
2 Data Link‎ 2 Data Link‎
1 Physical‎ 1 Physical‎
Media


Auf der Basis dieses Modells sind auch Netzwerkprotokolle entwickelt worden, die fast ausschließlich von Anbietern der öffentlichen Kommunikationstechnik verwendet wurden

  • Im privaten und kommerziellen Bereich wird hauptsächlich die TCP/IP-Protokoll-Familie eingesetzt
  • Das TCP/IP-Referenzmodell ist sehr speziell auf den Zusammenschluss von Netzen (internetworking) zugeschnitten

Die nach dem OSI-Referenzmodell entwickelten Netzprotokolle haben mit der TCP/IP-Protokollfamilie gemeinsam, dass es sich um hierarchische Modelle handelt

  • Es gibt aber wesentliche konzeptionelle Unterschiede
  • OSI legt die Dienste genau fest, die jede Schicht für die nächsthöhere zu erbringen hat
  • TCP/IP hat kein derartig strenges Schichtenkonzept wie OSI
  • Weder sind die Funktionen der Schichten genau festgelegt, noch die Dienste
  • Es ist erlaubt, dass eine untere Schicht unter Umgehung dazwischenliegender Schichten direkt von einer höheren Schicht benutzt wird

Analogie

Versand einer Nachricht an einen Geschäftspartner
  • Auf der Seite des Empfängers wird dieser Vorgang in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, bis der Geschäftspartner die Nachricht auf ein Diktiergerät gesprochen vorfindet
  • Diese Analogie zeigt nicht auf, welche Möglichkeiten der Fehlerüberprüfung und -behebung das OSI-Modell vorsieht, da diese beim Briefversand nicht bestehen
Akteur OSI-Schicht
Firmenmitarbeiter /
Geschäftspartner 		Anwendung
  • Der Mitarbeiter ist mit dem Anwendungsprozess, der die Kommunikation anstößt, gleichzusetzen
  • Er spricht die Nachricht auf ein Diktiergerät
Assistent Darstellung
  • Sein Assistent bringt die Nachricht auf Papier
  • Der Assistent wirkt somit als Darstellungsschicht
Sekretär Sitzung
  • Danach gibt er die Nachricht an den Sekretär, der den Versand der Nachricht verwaltungstechnisch abwickelt und damit die Sitzungsschicht repräsentiert
Hauspostmitarbeiter Transport
  • Der Hauspostmitarbeiter (gleich Transportschicht) bringt den Brief auf den Weg
Briefpost Vermittlung
  • Dazu klärt er mit der Vermittlungsschicht (gleich Briefpost), welche Übertragungswege bestehen, und wählt den geeigneten aus
Verteilstelle Sicherung
  • Der Postmitarbeiter bringt die nötigen Vermerke auf den Briefumschlag an und gibt ihn weiter an die Verteilstelle, die der Sicherungsschicht entspricht
Transportmittel Bitübertragung
  • Von dort gelangt der Brief zusammen mit anderen in ein Transportmittel wie LKW oder Flugzeug und nach eventuell mehreren Zwischenschritten zur Verteilstelle, die für den Empfänger zuständig ist

Standardisierung

Das Referenzmodell wird bei der ISO weiterentwickelt

  • Der aktuelle Stand ist in der Norm ISO/IEC 7498-1:1994 nachzulesen
  • Das technische Komitee „Information Processing Systems“ hatte sich das Ziel gesetzt, informationsverarbeitende Systeme verschiedener Hersteller zur Zusammenarbeit zu befähigen
  • Daher kommt die Bezeichnung „Open Systems Interconnection“

An der Arbeit im Rahmen der ISO nahm auch der Ausschuss Offene Kommunikationssysteme des DIN teil, der dann den ISO-Standard auch als deutsche Industrienorm in der englischen Originalfassung des Textes übernahm

  • Auch ITU-T übernahm ihn: In einer Serie von Standards X.200, X.207, … sind nicht nur das Referenzmodell, sondern auch die Services und Protokolle der einzelnen Schichten spezifiziert

Weitere Bezeichnungen für das Modell sind ISO/OSI-Modell, OSI-Referenzmodell, OSI-Schichtenmodell oder 7-Schichten-Modell

Standardisierungsdokumente
  • ISO 7498-1 (DIN ISO 7498)
  • ITU-T X.200
  • X.207
  • …

Übersicht

OSI Name DoD Einordnung Protokolle Einheiten Komponente Einordnung
7 Application‎ Application Anwendung DHCP, DNS, FTP, HTTP LDAP, SMTP Daten Gateway, Proxy, Content-Switch Ende zu Ende
(Multihop)
6 Presentation‎
5 Session‎
4 Transport Transport Transport TCP, UDP, SCTP, SPX Segment, Datagramm
3 Network‎ Internet ICMP, IGMP, IP, IPsec, IPX Datagramm Router, Layer-3-Switch
2 Data Link‎ Network Ethernet, WLAN, MAC, Token_Ring, ARCNET Frame Bridge, Switch, WLAN Access Point Direktverbindung
Punkt zu Punkt
1 Physical‎ 1000BASE-T, Token Ring Bit, Symbole Netzwerkkabel, Repeater, Hub

Anhang

Siehe auch

Links

Weblinks
  1. https://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell
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