Was ist das OSI-Modell und Erklärung der 7 OSI-Schichten

In der Welt der Netzwerkkommunikation sprechen wir immer von OSI und ISO. Doch was bedeuten diese beiden Begriffe? Kurz gesagt: Die ISO ist eine Organisation, die den Standard des OSI-Modells erstellt. ISO steht für Internationale Organisation für NormungDies nennt man ein Modell für Öffnen Sie die Systemverbindung (OSI) und ist allgemein als OSI-Modell bekannt.

Sie fragen sich vielleicht: Was sind ihre Definitionen? Warum sind sie für das Netzwerk so wichtig? Viele Fragen... Lassen Sie uns sie nun im Detail erklären, um diese Fragen zu beantworten.

Definition des OSI-Modells

Das ISO/OSI-Modell (International Standards Organization/Open System Interconnection) ist ein Standardreferenzmodell für die Kommunikation zwischen zwei Endbenutzern in einem Netzwerk. Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise Ihres Netzwerks können hilfreich sein, um zukünftige Probleme zu beheben.

Bedeutung des OSI-Modells

Die Bedeutung des OSI-Modells kann kaum hoch genug eingeschätzt werden. Ohne das OSI-Modell wird es drei Probleme geben.

Nahezu alle Netzwerkanbieter und -nutzer wissen, wie wichtig es ist, dass Netzwerk-Computing-Produkte die von diesem Modell generierten Netzwerkstandards einhalten und vollständig unterstützen. Wenn die Produkte eines Anbieters die vom ISO-Modell generierten Standards einhalten, ist die Verbindung dieser Produkte mit den Produkten anderer Anbieter relativ einfach. Umgekehrt gilt: Je weiter ein Anbieter von diesen Standards abweicht, desto schwieriger wird die Verbindung seiner Produkte mit denen anderer Anbieter.

Wenn ein Anbieter von den durch das Modell festgelegten Kommunikationsstandards abweicht, wird die Softwareentwicklung zudem sehr schwierig, da der Anbieter jeden Teil der erforderlichen Software selbst erstellen müsste und nicht auf der vorhandenen Arbeit anderer Anbieter aufbauen könnte.

Aus den ersten beiden Problemen ergibt sich für die Anbieter ein drittes erhebliches Problem: Die Produkte eines Anbieters werden weniger marktfähig, da es immer schwieriger wird, sie mit den Produkten anderer Anbieter zu verknüpfen.

Das ISO-Modell definiert somit ein Netzwerk-Framework für die Implementierung von Protokollen auf sieben Schichten. Jede Schicht ist funktional unabhängig von den anderen, stellt jedoch Dienste für die darüber liegende Schicht bereit und empfängt Dienste von der darunter liegenden Schicht.

Vorteile des OSI-Modells

Wir haben die Notwendigkeit des OSI-Modells kennengelernt. Neben seiner Bedeutung für Netzwerke bietet das OSI-Modell auch einige Vorteile.

1. Das Gesamtbild der Kommunikation über Netzwerke wird durch dieses OSI-Modell verständlich.
2. Wir sehen, wie Hardware und Software zusammenarbeiten.
3. Wir können neue Technologien verstehen, während sie entwickelt werden.
4. Die Fehlerbehebung ist durch getrennte Netzwerke einfacher.
5. Damit können grundlegende Funktionsbeziehungen in verschiedenen Netzwerken verglichen werden.

Allgemeine Erklärung der ISO 7-Schichten

Die Schichten sind in zwei Gruppen unterteilt. Die oberen vier Schichten werden immer dann verwendet, wenn eine Nachricht von oder an einen Benutzer gesendet wird. Die unteren drei Schichten werden verwendet, wenn eine Nachricht den Host-Computer passiert. Nachrichten, die für diesen Computer bestimmt sind, werden an die oberen Schichten weitergeleitet. Nachrichten, die für einen anderen Host bestimmt sind, werden nicht an die oberen Schichten weitergeleitet, sondern an einen anderen Host weitergeleitet.

Schicht 7 – Die Anwendungsschicht: Auf dieser Ebene werden Kommunikationspartner identifiziert, die Servicequalität ermittelt, Benutzerauthentifizierung und Datenschutz berücksichtigt und etwaige Einschränkungen der Datensyntax identifiziert. (Diese Ebene ist nicht die Anwendung selbst, obwohl einige Anwendungen Funktionen der Anwendungsebene ausführen können.) Sie stellt die Dienste dar, die Anwendungen wie Software für Dateiübertragungen, Datenbankzugriff, E-Mail und Netzwerkspiele direkt unterstützen.

Schicht 6 – Die Präsentationsschicht: Dies ist eine Schicht, üblicherweise Teil eines Betriebssystems, die eingehende und ausgehende Daten von einem Präsentationsformat in ein anderes konvertiert (z. B. von einem Textstream in ein Popup-Fenster mit dem neu eingegangenen Text). Diese Schicht kümmert sich auch um Sicherheitsaspekte, indem sie Dienste wie Datenverschlüsselung und -komprimierung bereitstellt. Sie wird manchmal auch als Syntaxschicht bezeichnet.

Schicht 5 – Die Sitzungsschicht: Diese Schicht ermöglicht Anwendungen auf verschiedenen Computern, eine Sitzung/Verbindung aufzubauen, zu nutzen und zu beenden. Sie stellt die Dialogsteuerung zwischen den beiden Computern in einer Sitzung her und regelt, welche Seite wann und wie lange sendet.

Schicht 4 – Die Transportschicht: Diese Schicht übernimmt die Fehlererkennung und -behebung, verwaltet die End-to-End-Kontrolle (z. B. die Feststellung, ob alle Pakete angekommen sind) und die Fehlerprüfung. Sie stellt die vollständige Datenübertragung sicher.

Schicht 3 – Die Netzwerkschicht: Diese Schicht übernimmt das Routing der Daten, adressiert Nachrichten und übersetzt logische Adressen und Namen in physische Adressen. Sie bestimmt außerdem die Route vom Quell- zum Zielcomputer und verwaltet Verkehrsprobleme (Flusskontrolle), wie z. B. Switching, Routing und die Kontrolle der Überlastung von Datenpaketen.

Schicht 2 – Die Datenverbindungsschicht: Diese Schicht verpackt Rohbits der physikalischen Schicht in Frames (logische, strukturierte Datenpakete). Sie ist für die fehlerfreie Übertragung von Frames von einem Computer zum anderen verantwortlich. Nach dem Senden eines Frames wartet sie auf eine Bestätigung des empfangenden Computers.

Schicht 1 – Die physikalische Schicht: Diese Schicht überträgt Bits von einem Computer zum anderen und regelt die Übertragung eines Bitstroms über ein physisches Medium. Diese Schicht definiert, wie das Kabel an den Netzwerkadapter angeschlossen wird und welche Übertragungstechnik zum Senden von Daten über das Kabel verwendet wird.

Prinzipien, die zu den ISO 7-Schichten führten

Jedes Mal, wenn eine neue Abstraktionsebene für eine Schicht erforderlich ist; jede Schicht verfügt über klar definierte Funktionen. Die Funktionen jeder Schicht müssen im Hinblick auf die internationale Standardisierung von Protokollen ausgewählt werden. Die Grenzen zwischen den Schichten müssen so gewählt werden, dass der Datenfluss über Schnittstellen minimiert wird.

Die unteren Schichten (1, 2, 3 und 4) sind für die Informationsweiterleitung zwischen den beiden beteiligten Endgeräten erforderlich und hängen vom physischen Medium ab. Die höheren Schichten (5, 6 und 7) sind für die Datenverarbeitung im Zusammenhang mit der Verwaltung des Datenaustauschs zwischen Informationsverarbeitungssystemen zuständig. Die Schichten 1 bis 3 greifen zwischen nahegelegenen Rechnern ein, nicht jedoch zwischen Endgeräten, die durch mehrere Router getrennt sein können. Die Schichten 4 bis 7 hingegen greifen nur zwischen weit entfernten Rechnern ein.

Zusammenfassung

Verschiedene Benutzer nutzen Computernetzwerke weltweit. Um das Problem der Entstehung von Chaosnetzwerken und der nationalen und weltweiten Datenkommunikation zu lösen, müssen Systeme entwickelt werden, die miteinander kompatibel sind und alle Anforderungen erfüllen. So entstand das OSI-Modell.

Literaturhinweis

https://www.washington.edu/lst/help/computing_fundamentals/networking/IOS

https://www.studytonight.com/computer-networks/complete-osi-model