SCHICHTENMODELLE IM NETZWERK

Transkript

1 SCHICHTENMODELLE IM NETZWERK

2 INHALT Einführung Schichtenmodelle Das DoD-Schichtenmodell Das OSI-Schichtenmodell OSI / DOD Gegenüberstellung Protokolle auf den Osi-schichten

3 EINFÜHRUNG SCHICHTENMODELLE Jede Technik oder jeder Vorgang, der zur Datenübertragung genutzt wird, lässt sich in 3 Teile gliedern: Übertragungsweg Protokoll Anwendung

4 PROPRIETÄRE SYSTEME Kommen Übertragungsweg, Protokoll und Anwendung von einem einzigen Hersteller, macht sich niemand Gedanken über die Technik und wie sie funktioniert. Alles ist ein abgeschlossenes System, dass selten Probleme macht, allerdings auch wenig flexibel und transparent ist. Der Anwender ist in jedem Fall an den Hersteller gebunden.

5 OFFENE SYSTEME In offenen Systemen sind Übertragungsweg, Protokoll und Anwendung genormt, spezifiziert und offengelegt. D. h., jeder kann dazu eine Technik entwickeln, die sich dann auf dem Markt als Produkt behaupten muss und auch jederzeit austauschbar ist. Hier ist es auch möglich, dass Produkte unterschiedlicher Hersteller zusammenarbeiten und jederzeit gewechselt und erweitert werden können.

6 SCHICHTENMODELLE In der hochspezialisierten Computer- und Netzwerkwelt haben sich schnell Schichtenmodelle etabliert, in denen komplexe Vorgänge in einzelnen Schritten aufgegliedert werden. Jeder Schritt wird als Schicht dargestellt, die übereinander gestapelt sind. Jede Schicht sorgt dafür, dass an den Schnittpunkten zur anderen Schicht Schnittstellen zur erfolgreichen Kommunikation enthalten sind. Ziel ist um eine hohe Flexibilität der einzelnen Schichten, damit sie leichter angepasst und ausgetauscht werden können.

7 BEISPIEL FÜR EIN SCHICHTENMODELL

8 NACHTEILE VON SCHICHTENMODELLEN In einem paketvermittelnden Netzwerk wird beim Durchlaufen der Schichten bei jeder Schicht ein Informations-Datensatz dem Datenpaket vorangestellt. In dem sogenannten Header befinden sich Informationen, die für die Bearbeitung in der selben Schicht beim Empfänger wichtig sind. Jeder Header vergrößert dabei das ursprüngliche Datenpaket um ein paar Byte. Die zu übertragenden Daten sind auf alle Fälle größer als die eigentlichen Daten.

9 NACHTEILE VON SCHICHTENMODELLEN

10 SCHICHTENMODELLE IN DER NETZWERKTECHNIK

11 DAS DOD-SCHICHTENMODELL Schichtenmodell auf dem das Internet basiert. Da das Internet ist Entwicklung des amerik. Verteidigungsministeriums, DoD (Department-of-Defense) Insgesamt sind 4 Schichten definiert, Ist mit OSI-Schichtenmodell (ISO-Standard) vergleichbar vereinfachte Variante des OSI-Schichtenmodells

12 DOD-SCHICHTENMODELL

13 DOD / ANWENDUNGSSCHICHT - APPLICATION LAYER Applikationen, die über das Internet miteinander kommunizieren. Beispiel-Protokolle: Hypertext Transfer Protocol HTTP File Tranfer Protocol FTP Simple Mail Transfer Protocol - SMTP

14 DOD / TRANSPORTSCHICHT - TRANSPORT LAYER Ermöglicht gesicherten Datentransport mit Flusskontrolle (keine Überflutung des Empfängers, Wiederholung der Sendung bei TImeout, zuverlässiger Bytestrom, Absicherung der Übertragung durch Sequenznummern und Prüfsummenbildung mit Empfangsquittungen, Festlegung von Portnummern für Anwendungen) oder ungesicherte Datenübertragung. Beispiel-Protokolle: TCP - Transport Control Protocol (gesichteter Transport mit Kontrolle) User Datagram Protocol - UDP (ungesicherter Transport).

15 DOD / INTERNETSCHICHT - INTERNET LAYER Schicht zur Erzeugung und Versendung der Datenpakete mit Hilfe der IP- Adresse des Absenders und Empfängers, Wegsteuerung eines Paketes, Festlegung der Lebensdauer (Time-To-Live - TTL). Beispiel-Protokolle: Internet Protocol - IP (Datenübertragung) Internet Control Message Protocol - ICMP (für Kontrolle und Fehlersuche)

16 DOD / NETZZUGANGSSCHICHT - NETWORK ACCESS LAYER Schicht für die Datenübertragung von direkt miteinander verbundenen Rechnern unter Berücksichtigung der Auflösung einer logischen IP-Adresse in eine MAC-Adresse (MAC - Media Access Control - Kennung der Netzkarte), von Übertragungsmedium, Zugriffsprotokoll (Ethernet, Token Ring,...), usw. Beispiel-Protokolle: Adress Resolution Protocol - ARP (Auflösung der IP in MAC-Adresse und umgekehrt) Ethernet Token Ring

17 DAS OSI-SCHICHTENMODELL Das OSI-Schichtenmodell (open system interconnections) besteht in der standardisierten Fassung seit 1983 und dient mit 7 Schichten wesentlich genauer als das DoD-Schichtenmodell der Beschreibung der Netzkommunikation.

18 OSI SCHICHTENMODELL Gleiche Schichten verständigen sich mit Protokollen Unterschiedliche Schichten kommunizieren über Interfaces welche den Header zur Schicht hinzufügen oder entfernen. SH Sicherungsheader, VH Vermittlungsheader, TH Transportheader, SH 2 Sitzungsschicht Header

19 KURZBESCHREIBUNG DES OSI-SCHICHTENMODELLS 7. Schicht / Anwendung: 6. Schicht / Darstellung: 5. Schicht / Kommunikation: 4. Schicht / Transport: 3. Schicht / Vermittlung: 2. Schicht / Sicherung: 1. Schicht / Bitübertragung: Funktionen für Anwendungen, sowie die Datenein und ausgabe Umwandlung der systemabhängigen Daten in ein unabhängiges Format. Steuerung der Verbindungen und des Datenaustauschs Zuordnung der Datenpakete zu einer Anwendung Routing der Datenpakete zum nächsten Knoten Segmentierung der Pakete in Frames und Hinzufügen von Prüfsummen Umwandlung der Bits in ein zum Medium passendes Signal und physikalische Übertragung.

20 OSI / DIREKTE KOMMUNIKATION

21 OSI / KOMMUNIKATION ÜBER EINEN ROUTER

22 OSI DOD GEGENÜBERSTELLUNG Das OSI-Modell ist viel feiner strukturiert und somit viel Flexibler als das DoD- Modell. Kommunikationsabläufe sind einfacher zu beschreiben. Das DoD-Modell ist interessant für die TCP/IP-Protokollfamilie. Es kann auf verschiedenen Netzen sowie auf verschiedenen Rechnern eingesetzt werden.

23 AUFGABE: WELCHES PROTOKOLL AUF WELCHER SCHICHT?

24 PROTOKOLLE AUF DEN OSI-SCHICHTEN