Was ist das OSI-Modell?

Das Open Systems Interconnection (OSI)-Modell ist ein konzeptioneller Rahmen, der die Funktionen eines Kommunikationssystems in sieben verschiedene Kategorien, so genannte Schichten, standardisiert. Dieses Modell wird verwendet, um zu verstehen und zu beschreiben, wie verschiedene Netzwerkprotokolle interagieren und zusammenarbeiten, um Netzwerkdienste bereitzustellen.

Das OSI-Modell wurde von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelt und ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen Arten von Netzwerkhardware und -software. Es bietet einen universellen Satz von Regeln und Richtlinien, die regeln, wie Computer Daten über ein Netzwerk oder das Internet übertragen sollten.

Überblick über das OSI-Modell

Das OSI-Modell ist in sieben Schichten unterteilt, die jeweils eine bestimmte Netzwerkfunktion darstellen. Diese Schichten werden in der Regel als Stapel visualisiert, wobei jede Schicht die darüber liegende Schicht bedient und von der darunter liegenden Schicht bedient wird.

Von oben nach unten sind das die folgenden Schichten: Anwendung, Präsentation, Sitzung, Transport, Netzwerk, Datenverbindung und physische Schicht. Jede Schicht ist für einen anderen Teil des Datenübertragungsprozesses zuständig und verfügt über eine eigene Reihe von Protokollen.

Anwendungsschicht

Die Anwendungsschicht ist die höchste Schicht im OSI-Modell und ist für die Bereitstellung von Netzwerkdiensten für die Anwendungen des Benutzers zuständig. Sie bietet eine Benutzeroberfläche und erleichtert die Kommunikation zwischen Softwareanwendungen und den unteren Schichten des OSI-Modells.

Beispiele für Protokolle der Anwendungsschicht sind HTTP (Hypertext Transfer Protocol) für das Surfen im Internet, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) für E-Mails und FTP (File Transfer Protocol) für die Dateiübertragung.

Präsentationsschicht

Die Präsentationsschicht ist für die Übersetzung, Verschlüsselung und Komprimierung von Daten zuständig. Sie sorgt dafür, dass die Daten in einem Format vorliegen, das vom empfangenden System verstanden werden kann.

Es kann zum Beispiel Daten von ASCII in EBCDIC oder umgekehrt übersetzen. Es kann auch Daten für eine sichere Übertragung verschlüsseln oder Daten komprimieren, um die Übertragungseffizienz zu optimieren.

Verstehen der Schichten des OSI-Modells

Jede Schicht des OSI-Modells hat eine bestimmte Rolle bei der Kommunikation über ein Netzwerk. Das Verständnis dieser Rollen kann Ihnen helfen, Netzwerkprobleme zu beheben und die zugrunde liegenden Prozesse hinter dem Betrieb Ihres Netzwerks zu verstehen.

Sehen wir uns die einzelnen Ebenen und ihre Funktionen genauer an.

Sitzungsschicht

Die Sitzungsschicht ist für den Aufbau, die Verwaltung und die Beendigung von Verbindungen zwischen Anwendungen zuständig. Sie baut Sitzungen zwischen Netzwerkgeräten auf, verwaltet den Datenaustausch während dieser Sitzungen und beendet die Sitzungen, wenn sie nicht mehr benötigt werden.

Beispiele für Sitzungsschichtprotokolle sind NFS (Network File System), SQL (Structured Query Language) und RPC (Remote Procedure Call).

Transportschicht

Die Transportschicht ist für die Ende-zu-Ende-Kommunikation zwischen dem Quell- und dem Zielgerät verantwortlich. Sie bietet Dienste wie verbindungsorientierte Kommunikation, Zuverlässigkeit, Flusskontrolle sowie Fehlererkennung und -korrektur.

Beispiele für Transportschichtprotokolle sind TCP (Transmission Control Protocol), das eine zuverlässige, verbindungsorientierte Kommunikation ermöglicht, und UDP (User Datagram Protocol), das eine unzuverlässige, verbindungslose Kommunikation ermöglicht.

Untere Schichten des OSI-Modells

Die unteren Schichten des OSI-Modells sind für die Datenübertragung über das physische Netzwerk zuständig. Sie befassen sich mehr mit den Details, wie Daten von einem Gerät zum anderen gelangen, als damit, was die Daten darstellen oder wie sie formatiert sind.

Zu diesen Schichten gehören die Netzwerkschicht, die Datenverbindungsschicht und die physikalische Schicht.

Netzwerkschicht

Die Netzwerkschicht ist für das Routing von Daten, die IP-Adressierung und die Weiterleitung von Paketen zuständig. Sie bestimmt den besten Pfad für die Datenübertragung zwischen Netzwerken und kümmert sich um die Weiterleitung von Datenpaketen.

Beispiele für Netzwerkschichtprotokolle sind IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol) und OSPF (Open Shortest Path First).

Datenübertragungsschicht

Die Datenverbindungsschicht ist für das Datenframing, die Fehlererkennung und -korrektur sowie die physikalische Adressierung zuständig. Sie sorgt dafür, dass Daten über das physische Netzwerk übertragen werden können und behandelt Fehler, die auf den unteren Schichten auftreten.

Beispiele für Data Link Layer-Protokolle sind Ethernet für lokale Netzwerke (LANs), PPP (Point-to-Point Protocol) für Direktverbindungen und ATM (Asynchronous Transfer Mode) für Wide Area Networks (WANs).

Physikalische Schicht

Die physikalische Schicht ist die unterste Schicht des OSI-Modells. Sie ist für die physische Verbindung zwischen Geräten zuständig. Sie definiert die elektrischen und physikalischen Spezifikationen für Geräte und verwaltet die Übertragung und den Empfang von binären Rohdaten.

Beispiele für Spezifikationen der Bitübertragungsschicht sind die elektrischen Eigenschaften des Übertragungsmediums, die physischen Abmessungen der verwendeten Kabel und Anschlüsse und die Art der Signale, die zur Darstellung binärer Daten verwendet werden.

Die Bedeutung des OSI-Modells

Das OSI-Modell ist ein wichtiger Aspekt für das Verständnis der Funktionsweise von Netzwerken. Es bietet einen Standard für die Entwicklung und Implementierung von Netzwerkprotokollen und hilft Netzwerkingenieuren und -technikern bei der Behebung von Netzwerkproblemen.

Durch die Unterteilung des komplexen Prozesses der Kommunikation über ein Netzwerk in überschaubare Schichten erleichtert das OSI-Modell das Verständnis dafür, wie verschiedene Netzwerkkomponenten zusammenwirken und wie Daten von einem Gerät zum anderen fließen.

Fazit

Das OSI-Modell ist ein grundlegendes Konzept für Netzwerke. Es bietet einen Rahmen für das Verständnis, wie verschiedene Netzwerkprotokolle interagieren und zusammenarbeiten, um Netzwerkdienste bereitzustellen. Wenn Sie das OSI-Modell verstehen, können Sie besser nachvollziehen, wie Netzwerke funktionieren und wie Daten von einem Gerät zum anderen übertragen werden.

Ganz gleich, ob Sie Netzwerktechniker, Cybersicherheitsexperte oder einfach nur jemand sind, der sich für die Funktionsweise von Netzwerken interessiert, das OSI-Modell ist ein unverzichtbarer Bestandteil Ihres Wissens.