Das OSI-Modell der ISO

1. Das OSI-Modell der ISO Fragen: webmaster@munz-udo.de

2. Flusskontrolle, Fehlererkennung, Verbindungsaufbau, Zeichenkonversion, Wegefindung, Konvertierung der Daten in Signale, ... • Zu komplex • Proprietär • ... Ursprüngliches Modell für Netzwerk-Kommunikation Anwendungs-Applikation Physikalisches Netzwerk

3. Application 7 Presentation 6 Session 5 Transport 4 Network 3 Data Link 2 Physical 1 Entwicklung des OSI-Modells durch die ISO  Übersicht Anwendungs-Applikation Modulares Konzept • Reduces complexity (small, simpler parts) • Standardizes interfaces (multiple-vendor development and support ) • Facilitates modular engineering • Ensures interoperable technology • Accelerates evolution (changes in one layer are not affecting the other layers) • Simplifies teaching and learning Physikalisches Netzwerk

4. „Sichtweisen“ des OSI-Modells(modulare Aufgabenverteilung) Schicht „n+1“ benutzt „n“ um seine Aufgaben zu erledigen. n+1 Schicht „n “ bietet seine Dienste der Schicht „n+1“ an und benutzt Schicht „n-1“ um seine eigenen Aufgaben zu erledigen. n Schicht „n-1“ bietet der Schicht „n“ seine Dienste an. n-1

5. Scheinbare Kommunikation Tatsächliche Kommunikation „Sichtweisen“ des OSI-Modells(Kommunikation von „Peer-Layers“) Host A Host B Application Application Presentation Presentation Session Session Transport Transport Network Network Data Link Data Link Physical Physical

6. Layer 1: Physical Layer 7 Application 6 Presentation 5 Session • Leitungen • Anschlussspezifikationen • Spannungspegel, Timingwerte, Taktraten, Codierung • Maximale Übertragungsdistanz • Zugriff auf Übertragungsmedium 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical

7. Layer 2: Data Link Layer Benutzt den „Physical Layer“ um dem „Network Layer“ eine fehlerfreie Datenübertragung als Service anzubieten. 7 Application 6 Presentation 5 Session • Physikalische Adressierung • Umgang mit „Data Frames“ • Medien-Zugriffskontrolle • Flusskontrolle • Fehlerkontrolle 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical

8. Layer 2: Data Link Layer Layer 2 besteht aus zwei Sublayern: • Die LLC ist unabhängig von der verwendeten Netzwerktechnologie und verbindet Layer 2 mit Layer 3 ( IEEE 802.2) • Die MAC ist technologieabhängig und ist vornehmlich für die Kontrolle des Medienzugriffs zuständig.( IEEE 802.3, 802.5, 802.6, ...) Logical Link Control (LLC) 2 Data Link Media Access Control (MAC)

9. Layer 3: Network Layer 7 Application 6 Presentation Bietet die Möglichkeit Daten gezielt an einen anderen Rechner auszuliefern. Dieser kann in ganz anderem Netz liegen. 5 Session 4 Transport 3 Network • Wegefindung (Routing) für die Auslieferung von Daten. • Adressierung auf logischer Adress-Ebene. 2 Data Link 1 Physical

10. Layer 4: Transport Layer 7 Application „Application Protocols“ 6 Presentation 5 Session Layer 4 ist die Schnittstelle 4 Transport 3 Network 2 Data Link „Data-Flow und Data-Transport Protocols“ 1 Physical

11. Layer 4: Transport Layer 7 Application Segmentiert Datenstrom der „Application Layers“ in handliche Grössen und setzt den Datenstrom auf Empfangsseite wieder zusammen. 6 Presentation 5 Session 4 Transport • Aufbau, Betrieb und Abbau von „Virtual Circuits“ • Fehlererkennung u. –korrektur • Flusskontrolle • Unterschiedlich zuverlässige Transportdienste 3 Network 2 Data Link 1 Physical

12. Layer 5: Session Layer • Aufbau und Abbau von Sitzungsverbindungen zwischen einzelnen Applikationen • Koordiniert die Interaktion zweier Applikationen (Synchronisation der Kommunikation)  Dialog-Kontrolle • Protokollbeispiele für Layer 5:Network File System (NFS),Structured Query Language (SQL),Remote Procedure Call (RPC),X-Window System,AppleTalk Session Protocol (ASP),Digital Network Architecture Session Control Protocol (DNA SCP) 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical

13. Layer 6: Presentation Layer • Untere Layer haben definierte Daten-repräsentation (beispielsweise Netzwerkbyteordnung, ...). Je nach Host kann dies dort aber abweichend sein. Layer 6 konvertiert entsprechend. • Eventuell Verschlüsselung der Daten • Eventuell Komprimierung der Daten • Beispiele für Technologien im Bereich von Layer 6:Grafikformate wie GIF, JPEG, PICT, TIFF; Videoformate wie MPEG, AVI oder Audioformate wie MP3, MIDI aber auch Seitenbeschreibungsformate wie HTML. 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical

14. Layer 7: Application Layer • Bietet Applikationen Netzwerkdienste • Stellt fest ob gewünschter Kommunikationspartner verfügbar ist. • Synchronisiert kooperierende Applik. • Kontrolliert Datenintegrität • Handelt Fehlerkorrekturverfahren zwischen Applikationen aus. • Bietet neben direktem Netzzugriff auch indirekten Zugriff  Network Redirectors • Ort von Protokollen wie Telnet, SMTP, POP3, IMAP, HTTP, FTP, ... • Hier liegt auch das Domain Name System 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical

15. Datenkapselung (Encapsulation)

16. Datenkapselung (Encapsulation) Layer: 7-5 4 3 2 1

17. Peer-to-Peer Kommunikation

18. Peer-to-Peer Kommunikation Die formalere Bezeichnung in den diversen Normierungsgremien sind sogenannte „Protocol Data Units (PDU‘s)“. Jeder Layer tauscht mit seinem Peer-Layer passende PDU‘s aus.

19. 7 Application 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Data Link 1 Physical Merkhilfe für die Reihenfolge der einzelnen OSI-Layer Away All Pizza People Salami Seem Throw To Not Need Do Data Please Processing

20. Die „DoD“-Protokolle oderdie TCP/IP-Protokoll-Suite Ist älter als das OSI-Modell. Dies begründet warum das TCP/IP-Modell nur 4 Schichten hat. Application Achtung! Die Schichten haben teilweise den gleichen Namen wie eine OSI-Schicht, sind im allgemeinen aber nicht kompatibel zum OSI-Modell! Transport Internet Network Access

21. Network-Access-Layer der TCP/IP-Protokoll-Suite Application Transport Internet • Wird auch „Host-to-Network Layer“ genannt. • Umfasst vereinfacht gesagt Layer 1 und 2 OSI-Modell Network Access

22. Internet-Layer der TCP/IP-Protokoll-Suite Application Transport • Kann dem Layer 3 des OSI-Modells zugeordnet werden. • Auch hier Adressierung und Pfadfindung als zentrale Aufgabe Internet Network Access

23. Transport-Layer der TCP/IP-Protokoll-Suite • Kann dem Layer 4 des OSI-Modells zugeordnet werden. • Zuständig für Zuverlässigkeit, Flußkontrolle, Fehlerkorrektur, ... • Hier sind das TCP und das UDP-Protokoll zu finden. • TCP ist zuverlässig und verbindungsorientiert (packet switched) • UDP ist verbindungslos, arbeitet dafür jedoch schneller. Application Transport Internet Network Access

24. Application-Layer der TCP/IP-Protokoll-Suite Umfasst vereinfacht gesagt die OSI-Layer 5, 6 und 7 Application Transport Internet Network Access

25. VergleichTCP/IP-Suite  OSI-Modell Zuordnung der einzelnen Layer ist eigentlich nicht exakt möglich!

26. VergleichTCP/IP-Suite  OSI-Modell Zur Vereinfachung kann allerdings trotzdem diese Zuordnung verwendet werden. Im weiteren Verlauf des Curriculums wird dieses Modell angewandt.

27. Einige Protokolle der TCP/IP-Suite