OSI-Modell
(Application) | align="center" rowspan="3" bgcolor="#ffff99" | Anwendungs-
orientiert | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[File Transfer and Access Method|FTAM]] | rowspan="3" align="center" bgcolor="#ffcc99" | Anwendung | rowspan="4" align="center" bgcolor="#ffcc99" | Ende zu
Ende
(Multihop) | rowspan="3" align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Hypertext Transfer Protocol|HTTP]]
[[File Transfer Protocol|FTP]]
[[Hypertext Transfer Protocol Secure|HTTPS]]
[[NetWare Core Protocol|NCP]] | align="center" rowspan="3" bgcolor="#ffcc99" | Daten | align="center" rowspan="4" bgcolor="#ffcc99" | Layer 4-7 Switch, Content Switch, Gateway |----- | align="center" bgcolor="#ffff99" | 6 | align="center" bgcolor="#ffff99" | Darstellung
(Presentation) | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[ASN.1]] |----- | align="center" bgcolor="#ffff99" | 5 | align="center" bgcolor="#ffff99" | Sitzung
(Session) | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[ISO 8326]] |----- | align="center" bgcolor="#ffff99" | 4 | align="center" bgcolor="#ffff99" | Transport
(Transport) | align="center" rowspan="4" bgcolor="#ffff99" | Transport-
orientiert | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[ISO 8073]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | Transport | align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Transmission Control Protocol|TCP]]
[[User Datagram Protocol|UDP]]
[[Internet Control Message Protocol|ICMP]]
[[Internet Group Management Protocol|IGMP]]
[[Sequence Packet Exchange|SPX]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | Segmente |----- | align="center" bgcolor="#ffff99" | 3 | align="center" bgcolor="#ffff99" | Vermittlung
(Network) | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[CLNP]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | Internet | rowspan="4" align="center" bgcolor="#ffcc99" | Punkt zu
Punkt | align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Internet Protocol|IP]]
[[Internetwork Packet Exchange|IPX]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Datenpaket|Pakete]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Router]], [[Layer-3 Switch]] |----- | align="center" bgcolor="#ffff99" | 2 | align="center" bgcolor="#ffff99" | Sicherung
(Data Link) | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[High-Level Data Link Control|HDLC]] | rowspan="2" align="center" bgcolor="#ffcc99" | Netzzugang
| rowspan="2" align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Ethernet]]
[[Token Ring]]
[[Fiber Distributed Data Interface|FDDI]]
[[ARCNET]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | Rahmen ([[Frames]]) | align="center" bgcolor="#ffcc99" | WLAN Access Point, [[Switch (Computertechnik)|Switch]], [[Bridge (Netzwerk)]] |----- | align="center" bgcolor="#ffff99" | 1 | align="center" bgcolor="#ffff99" | Bitübertragung
(Physical) | align="center" bgcolor="#ffff99" | [[Token Bus]] | align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Bit]]s | align="center" bgcolor="#ffcc99" | [[Hub (Netzwerk)|Hub]], [[Repeater]] |}
Es gibt einige [[Liste mit Merksprüchen#Informatik|Merksprüche]], die als Hilfe zum Auswendiglernen dienen können. [[Bild:Osi_7layer_modell.png|thumb|800px|center|Kommunikation im OSI-Modell]] === Schicht 7 – Anwendungsschicht === (engl. ''application layer'', auch: Verarbeitungsschicht, Anwenderebene) Die Verarbeitungsschicht ist die oberste der sieben hierarchischen Schichten. Sie stellt den Anwendungen eine Vielzahl an Funktionalitäten zur Verfügung (zum Beispiel [[Datenübertragung]], [[E-Mail]], [[Virtual Terminal]], [[Remote login]] etc.). Der eigentliche Anwendungsprozess liegt oberhalb der Schicht und wird nicht vom OSI-Modell erfasst. === Schicht 6 – Darstellungsschicht === (engl. ''presentation layer'', auch: Datendarstellungsschicht, Datenbereitstellungsebene) Die Darstellungsschicht setzt die systemabhängige Darstellung der Daten (zum Beispiel [[ASCII]], [[EBCDIC]]) in eine unabhängige Form um und ermöglicht somit den syntaktisch korrekten Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Systemen. Auch Aufgaben wie die [[Datenkompression]] und die [[Kryptographie|Verschlüsselung]] gehören zur Schicht 6. Die Darstellungsschicht gewährleistet, dass Daten, die von der Anwendungsschicht eines Systems gesendet werden, von der Anwendungsschicht eines anderen Systems gelesen werden können. Falls erforderlich, agiert die Darstellungsschicht als Übersetzer zwischen verschiedenen Datenformaten, indem sie ein für beide Systeme verständliches Datenformat verwendet. === Schicht 5 – Sitzungsschicht === (engl. ''session layer'', auch: Kommunikationssteuerungsschicht, Steuerung logischer Verbindungen, Sitzungsebene) Um Zusammenbrüche der Sitzung und ähnliche Probleme zu beheben, stellt die Sitzungsschicht Dienste für einen organisierten und [[Synchronisation|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. === Schicht 4 – Transportschicht === (engl. ''transport layer'', auch: Ende-zu-Ende-Kontrolle, Transport-Kontrolle) Zu den Aufgaben der Transportschicht zählen die [[Segmentierung]] von Datenpaketen und die Stauvermeidung (engl. ''congestion control''). 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, so dass diese die Eigenschaften des Kommunikationsnetzes nicht zu berücksichtigen brauchen. Fünf verschiedene Dienstklassen unterschiedlicher Güte sind in Schicht 4 definiert und können von den oberen Schichten benutzt werden, vom einfachsten bis zum komfortabelsten Dienst mit [[Multiplexverfahren|Multiplexmechanismen]], [[Error-correcting code|Fehlersicherungs- und Fehlerbehebungsverfahren]]. === Schicht 3 – Vermittlungsschicht === (engl. ''network layer'', auch: Paketebene) Die Vermittlungsschicht sorgt bei [[Leitungsvermittlung|leitungsorientierten]] Diensten für das Schalten von Verbindungen und bei [[Paketvermittlung|paketorientierten]] Diensten für die Weitervermittlung von Datenpaketen. Die Datenübertragung geht in beiden Fällen jeweils über das gesamte Kommunikationsnetz hinweg und schließt die Wegesuche ([[Routing]]) zwischen den [[Netzknoten]] mit ein. Da nicht immer eine direkte Kommunikation zwischen Absender und Ziel möglich ist, müssen [[Datenpaket|Pakete]] von Knoten, die auf dem Weg liegen, weitergeleitet werden. Weitervermittelte Pakete gelangen nicht in die höheren Schichten, sondern werden mit einem neuen Zwischenziel versehen und an den nächsten Knoten gesendet. Zu den Aufgaben der Vermittlungsschicht zählen der Aufbau und die Aktualisierung von [[Routingtabelle]]n, sowie die [[Flusskontrolle]]. Auch die [[NSAP |Netzadressen]] gehören zu dieser Schicht. Da ein Kommunikationsnetz aus mehreren Teilnetzen unterschiedlicher Technologien bestehen kann, sind in dieser Schicht auch die Umsetzungsfunktionen angesiedelt, die für eine Weiterleitung zwischen den Teilnetzen notwendig sind. Hardware auf dieser Schicht: [[Router]], hochwertige [[Switch (Computertechnik)|Switches]] === Schicht 2 – Sicherungsschicht === (engl. ''data link layer'', auch: Abschnittssicherungsschicht, Verbindungssicherungsschicht, Verbindungsebene, Prozedurebene) Aufgabe der Sicherungsschicht ist es, eine sichere, das heißt weitgehend fehlerfreie Übertragung zu gewährleisten und den Zugriff auf das Übertragungsmedium zu regeln. Dazu dient das Aufteilen des Bitdatenstromes in Blöcke und das Hinzufügen von Folgenummern und [[Prüfsumme]]n. Durch Fehler verfälschte oder verloren gegangene Blöcke können vom Empfänger durch Quittungs- und Wiederholungsmechanismen erneut angefordert werden. Die Blöcke werden auch als Frames oder Rahmen bezeichnet. Eine so genannte [[Flusskontrolle]] macht es möglich, dass ein Empfänger dynamisch steuert, mit welcher Geschwindigkeit die Gegenseite Blöcke senden darf. Die amerikanische Ingenieursorganisation [[IEEE]] sah die Notwendigkeit, für [[Local Area Network|lokale Netze]] auch den konkurrierenden Zugriff auf ein Übertragungsmedium zu regeln, was im OSI-Modell nicht vorgesehen ist. Unterteilt nach IEEE ist Layer 2 in 2 Sub-Layers: LLC ([[Logical Link Control]]) und MAC ([[Media Access Control]]) Hardware auf dieser Schicht: [[Bridge (Netzwerk)|Bridge]], [[Switch (Computertechnik) |Switch]] (Multiport-Bridge) === Schicht 1 – Bitübertragungsschicht === (engl. ''physical layer'') Die Bitübertragungsschicht ist die unterste Schicht. Diese Schicht stellt mechanische, elektrische und weitere funktionale Hilfsmittel zur Verfügung, um physikalische Verbindungen zu aktivieren bzw. deaktivieren, sie aufrechtzuerhalten und Bits darüber zu übertragen. Das können zum Beispiel elektrische Signale, optische Signale (Lichtleiter, Laser), elektromagnetische Wellen (drahtlose Netze) oder Schall sein. Die für sie verwendeten Verfahren bezeichnet man als [[Übertragungstechnik|übertragungstechnische Verfahren]]. Geräte und Netzkomponenten, die der Bitübertragungsschicht zugeordnet werden, sind zum Beispiel die [[Antenne (Technik)|Antenne]] und der [[Verstärker]], Stecker und Buchse für das [[Netzwerkkabel|Netzkabel]], der [[Repeater]], der [[Hub (Netzwerk)|Hub]], der [[Transceiver]], das [[T-Stück]] und der [[Endwiderstand]] (Terminator). Auf der Bitübertragungsschicht wird die digitale Bitübertragung auf einer [[Leitungsgebundene Telekommunikationsverfahren|leitungsgebundenen]] oder [[Funknetz|leitungslosen]] Übertragungsstrecke bewerkstelligt. Die gemeinsame Nutzung eines Übertragungsmediums kann auf dieser Schicht durch [[statisches Multiplexen]] oder [[dynamisches Multiplexen]] erfolgen. Dies erfordert neben den Spezifikationen bestimmter [[Übertragungsmedium|Übertragungsmedien]] (zum Beispiel [[Kupferkabel]], [[Lichtwellenleiter]], [[Stromnetz]], [[elektromagnetische Wellen]]) und der Definition von [[Steckverbindung]]en noch weitere Elemente. Darüber hinaus muss auf dieser Ebene gelöst werden, auf welche Art und Weise überhaupt ein einzelnes [[Bit]] übertragen werden soll. Damit ist Folgendes gemeint: In Rechnernetzen wird heute Information zumeist in Form von [[Bit]]folgen übertragen. Selbstverständlich sind dem Übertragungsmedium selbst, zum Beispiel einem Kupferkabel im Falle elektrischer Übertragung, oder der elektromagnetischen Welle im Falle von [[Funkübertragung]], die Werte 0 und 1 unbekannt. Für jedes Medium muss daher eine [[Leitungscode|Codierung]] dieser Werte gefunden werden, beispielsweise ein Spannungsimpuls von bestimmter Höhe oder eine Funkwelle mit bestimmter Frequenz, jeweils bezogen auf eine bestimmte Dauer. Für ein spezifisches Netz müssen diese Aspekte präzise definiert werden. Dies geschieht mit Hilfe der Spezifikation der Bitübertragungsschicht eines Netzes. ''Siehe auch'': [[Datenübertragung]], [[Leitungscode]] == Allgemeines == Das OSI-Referenzmodell wird oft herangezogen, wenn es um das Design von [[Netzwerkprotokoll|Netzprotokollen]] und das Verständnis ihrer Funktionen geht. Auf der Basis dieses Modells sind auch Netzprotokolle entwickelt worden, die jedoch fast nur in der öffentlichen [[Kommunikationstechnologie|Kommunikationstechnik]] verwendet werden, also von großen [[Netzbetreiber]]n wie der [[Deutsche Telekom AG|Deutschen Telekom]]. Im privaten Geschäftsbereich wird hauptsächlich die Familie der [[Internet-Protokoll-Familie|TCP/IP-Protokolle]] 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 zwischenliegender Schichten direkt von einer höheren Schicht benutzt wird. TCP/IP ist damit erheblich effizienter als die OSI-Protokolle. Nachteil bei TCP/IP ist, dass es für viele kleine und kleinste Dienste jeweils ein eigenes Netzprotokoll gibt. OSI hat dagegen für seine Protokolle jeweils einen großen Leistungsumfang festgelegt, der sehr viele Optionen hat. Nicht jede kommerziell erhältliche OSI-Software hat den vollen Leistungsumfang implementiert. Daher wurden OSI-Profile definiert, die jeweils nur einen bestimmten Satz von Optionen beinhalten. OSI-Software unterschiedlicher Hersteller arbeitet zusammen, wenn dieselben Profile implementiert sind. Zur Einordnung von Kommunikationsprotokollen in das OSI-Modell siehe auch: * [[TCP/IP-Referenzmodell]] * [[AppleTalk]] * [[Internetwork Packet Exchange|IPX Internetwork Packet Exchange]] == 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 [[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. [[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. == Standardisierung == Das standardisierte Referenzmodell wurde in der [[International Organization for Standardization|ISO]] entwickelt, wo sich das technische Komitee mit der Bezeichnung „Information Processing Systems“ das Ziel gesetzt hatte, informationsverarbeitende Systeme verschiedener Hersteller zu befähigen, zusammenzuarbeiten. Daher kommt die Bezeichnung „Open Systems Interconnection“. An der Arbeit nahm auch der Ausschuss „Offene Kommunikationssysteme“ des [[DIN]] teil, der dann den ISO-Standard auch als deutsche Industrienorm übernahm, wenn auch in der englischen Originalfassung des Textes. 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, textgleich mit DIN ISO 7498, hat den Titel: Information technology – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model: The basic model * ITU-T X.200, X.207, .. == Analogie == Das OSI-Modell lässt sich durch folgende Analogie verständlicher machen: Ein Mitarbeiter möchte seinem Geschäftspartner, der eine andere [[Sprache]] spricht, eine [[Nachricht]] senden. Der Mitarbeiter ist mit dem Anwendungsprozess, der die [[Kommunikation]] anstößt, gleichzusetzen. Er spricht die Nachricht auf ein [[Diktiergerät]]. Sein Assistent bringt die Nachricht auf [[Papier]] und übersetzt diese in die Fremdsprache. Der Assistent wirkt somit als Darstellungsschicht. Danach gibt er die Nachricht an den Lehrling, 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 Netzschicht (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 [[LKW]] und [[Flugzeug]] und nach eventuell mehreren Zwischenschritten zur Verteilstelle, die für den Empfänger zuständig ist. Auf der Seite des Empfängers wird dieser Vorgang nun in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, bis der Geschäftspartner den Brief schließlich in seiner Postmappe vorfindet. Diese grobe Analogie zeigt allerdings nicht auf, welche Möglichkeiten der Fehlerüberprüfung und -behebung das OSI-Modell vorsieht, da diese beim Briefversand nicht bestehen. == Humor == Scherzhafte Zeitgenossen sprechen von einer achten Schicht: Die Benutzer-Schicht (User-Layer). Ein Fehler des Computerbenutzers wird dann als „Layer-8-Fehler“ bezeichnet. Dabei wird jedoch missachtet, dass die Anwendungsschicht eine Schnittstelle zum Anwendungsprozess bildet. Oberhalb der siebten Schicht müsste demnach zunächst der Anwendungsprozess kommen. Eine weiterer, recht verbreiteter Scherz erweitert das 7-Schichten-Modell um drei zusätzliche zum „10-Schichten-Modell“. Die drei zusätzlichen Schichten sind: * '''Schicht 8''': Financial Layer (oder finanzielle Schicht) die hierarchisch über der eigentlichen Anwendung steht, da der Preis stets wichtiger als die Funktionalität ist. * '''Schicht 9''': Political Layer (oder politische Schicht) die wiederum hierarchisch über den Finanzen und der Anwendung steht. Begründet wird das mit Aufträgen, die trotz höheren Preises an bestimmte "politisch" nahestehende Lieferanten gehen, ohne zu überprüfen, ob die Produkte den Anforderungen genügen. Der political Layer erklärt z.B. auch, weshalb manche Hersteller verbreitete Standards komplett ignorieren um Benutzer auf die eigene Produktpalette zu zwingen. * '''Schicht 10''': Religious Layer (oder religiöse Schicht) die über allen anderen Schichten steht und schlüssig erläutert, weshalb manche Entscheidungen komplett fachfremd, entgegen gesunden Menschenverstand und bar jeder Begründung oder Diskussion gefällt werden: weil die Entscheidung aus festem Glauben getroffen wird. == Merksprüche == Es gibt einige Eselsbrücken/Merksprüche zu den Namen der einzelnen OSI-Schichten, welche gerne zum einfacheren Lernen verwendet werden. Wohl mitunter einer der populärsten Sprüche lautet "'''P'''lease '''D'''o '''N'''ot '''T'''hrow '''S'''alami '''P'''izza '''A'''way" (Physical Layer, Data Link Layer, usw.), weitere Sprüche finden sich auf der Seite [[Merkspr%C3%BCche#Informatik|Liste der Merksprüche]]. == Siehe auch == * [[Protokollstapel]] * [[Service Access Point]] == Literatur == * Siegmund, Gerd; ''Grundlagen der Vermittlungstechnik''; R. v. Decker; Heidelberg; [[1992]], ISBN 3-7685-4892-9 * Stahlknecht, P./Hasenkamp, U.; ''Einführung in die [[Wirtschaftsinformatik]]''; Springer; Berlin; [[2002]], 10. Aufl.,ISBN 3-5404-1986-1 * [[Andrew S. Tanenbaum]]; ''[[Rechnernetz|Computernetzwerke]]''; Pearson Studium; München; [[2003]] == Weblinks == * [http://www.itse-guide.de/artikel/iso-osi-referenzmodell ISO / OSI Referenzmodell] * [http://www.multi-online.com/netzwerk/osi.php Netzwerk – OSI-Referenzmodell] * [http://www.selflinux.org/selflinux/html/osi.html Das OSI-Referenzmodell] * [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0301201.htm Gute Erläuterung zum OSI-Referenzmodell] * [http://sina.eetezadi.de/?id=6&page=3 Grundlagen: Protokolle] – Kurze, einfache Zusammenfassung * [http://www.netzmafia.de/skripten/netze/netz0.html#0.1 Grundlagen Computernetze: ISO-Referenzmodell für die Datenkommunikation] – Skriptum auf Netzmafia.de * [http://www.hki.uni-koeln.de/people/schassan/teach/Bilder/Tanenbaum/Tanenbaum_7011_01-17.jpg Grafik nach Tanenbaum] {{Lesenswert}} [[Kategorie:Nachrichtentechnik]] [[Kategorie:Computernetzwerk]] [[bg:OSI модел]] [[cs:OSI]] [[da:OSI-model]] [[en:OSI model]] [[es:Modelo de interconexión de sistemas abiertos]] [[fi:OSI-malli]] [[fr:Modèle OSI]] [[gl:Modelo OSI]] [[he:מודל ה-OSI]] [[hr:OSI]] [[it:Open Systems Interconnection]] [[ja:OSI参照モデル]] [[ko:OSI 모델]] [[lt:OSI modelis]] [[nl:OSI-model]] [[nn:OSI-modellen]] [[no:OSI-modellen]] [[pl:Model OSI]] [[pt:Modelo OSI]] [[ro:OSI]] [[ru:Сетевая модель OSI]] [[sk:OSI model]] [[sv:OSI-modellen]] [[tr:OSI Modeli]] [[zh:OSI模型]]
Diese Version des Artikels stammt vom 20.05.2006.
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