Das OSI-Referenzmodell

Das OSI-Referenzmodell (OSI = Open Systems Interconection) ist hier oben dargestellt und besteht aus 7 Schichten.

Dieses Modell stammt ursprünglich von einem Vorschlag der ISO (International Standards Organization) und steht deshalb auch für die international anerkannte Standardisierung der verschiedenen Dienste und Protokolle in der PC-Vernetzung, mit dem Ziel offene Systeme miteinander zu verbinden und den sicheren Datenaustausch zu gewährleisten. Ein anderer gebräuchlicher Name des Modells ist daher auch das ISO-OSI-Referenzmodell.

Das OSI-Modell besteht auf 3 verschiedene Konzepte :

Diese 3 Konzepte sind grundlegend für die Kommunikation von zwei Systemen miteinander und müssen explizit unterschieden werden. Jede von den oben genannten 7 Schichten erbringt jede spezielle Dienste für die jeweils darüber liegende. Der Dienst ist hierbei die Definition für die Tätigkeit der Schicht und welche Funktion sie erbringt.
Durch das Konzept der Schnittstellen übermittelt die jeweilige Schicht den Prozessen der darüber liegenden, wie diese auf die Dienste zugreifen können. Parameter werden definiert und Ergebnisse aus der Kommunikation deklariert.
Protokolle sind in Ihrer Funktion jeweils nur schichtintern zu sehen und arbeiten den Dienste sozusagen zu, werden je nach Aufgabe auch besonders genutzt. Protokolle können auch innerhalb der Schicht jederzeit individuell geändert werden, da die darüber liegende Schicht ja nicht davon betroffen ist.

Warum gerade 7 Schichten? Dieser Frage wollen wir im folgenden Abschnitt  nachgehen und die einzelnen Schichten näher betrachten...

Folgende Prinzipien wurden bei der Siebenschichtigkeit von der ISO verfolgt :

	Die Bitübertragungsschicht (Physical Layer)	Die Physical-Layer ist für die Übertragung der rohen Bits über ein geeignetes Übertragungsmedium wie z.B. ein Kabel zuständig. Da die einzelnen Übertragungsmedium individuell sehr verschieden sein können, ist es müßig, darüber zu reden, wie schnell die Übertragung sein soll, ob sie vielleicht sogar in beide Richtungen funktionieren soll und andere Dinge. Das wichtige ist, daß das Bit mit dem Wert 1 auch auf der anderen Seite mit dem Wert 1 ankommt und nicht auf einmal mit dem Wert 0, das wäre fatal. Hierfür ist die Bitübertragungsschicht zuständig.
	Die Sicherungsschicht (Datalink-Layer)	Die Datalink-Layer wandelt die rohen Bits aus der Bitübertragungsschicht in eine übertragungsfähige Einheit um, die sie dann der Vermittlungsschicht natürlich fehlerfrei zur Verfügung stellt, sie ist der klassische Übergang zwischen diesen beiden Schichten. Der sog. Sender teilt die Eingangsdaten in die Data-Frames (Datenrahmen) ein, diese werden sequentiell übertragen und die vom Empfänger erzeugten Acknowledgement-Frames (Bestätigungsrahmen) werden dann verarbeitet. Die Sicherungsschicht überträgt nicht wie die Bitübertragungsschicht nur die rohen Bits, sie fügt Rahmengrenzen und erkennt diese, dies wird erreicht durch die sog. Bitmuster am Anfang und Ende des Rahmens.
	Die Vermittlungsschicht (Network-Layer)	Die Network-Layer ist zuständig für die Steuerung des Netzwerkbetriebes. Die Auswahl der Routen zum Versenden der Datenpakete bzw. das sog. Routing vom Ursprungspunkt zum Bestimmungsort ist die Funktion dieser für das Netzwerk äußerst wichtigen Schicht. Statische / festgelegte Routen können dabei genauso vorkommen wie das dynamische Routing der Daten, wobei stets meistens die optimalsten Routen für das Versenden der Daten neu festgelegt werden, um eine best mögliche Auslastung des Netzwerks zu gewährleisten. Zudem hat diese Schicht die Aufgabe, evtl. Engpässe im Netz (eine Folge durch Datenkollisionen) zu beheben.
	Die Transportschicht (Transport-Layer)	Die Transport-Layer hat die allzu wichtige Aufgabe, die zu versendenen Daten aufzunehmen, notfalls in kleinere Pakete zu zerlegen, sie dann an die Vermittlungsschicht zu übergeben und natürlich dafür zu sorgen, daß aufgesplittete Daten wieder richtig zusammengesetzt werden. Dazu baut die Transport-Schicht eine eigene Netzverbindung bzw. bei hohem Datendurchsatz mehrere Netzverbindungen auf. Des weiteren muß das ganze natürlich auch hardwareunabhängig sein, d.h. den anderen darüber liegenden Schichten ist es z.B. ziemlich egal, durch welche Kabel die Daten geschleust wurden oder in wieviel Pakete diese aufgeteilt wurden. Die Transport-Layer hat für den reibungslosen Ablauf zu sorgen, meist über die sogenannte Punkt-zu-Punkt-Verbindung.
	Die Sitzungsschicht (Session-Layer)	Die Session-Layer stellt für die verschiedenen Benutzer den Dienst bereit, über ihre Rechner Sitzungen untereinander aufzubauen. Den Datenaustausch bietet natürlich auch die Transportschicht, die Sitzungsschicht bietet allerdings noch erweiterte Dienste an, wie z.B. die Fernanmeldung an einem anderen System (TELNET) oder den konkreten Dateienaustausch zwischen zwei Rechern im Netz (FTP). Des weiteren wird die Dialogsteuerung gesteuert, wenn die Daten für den "Gedankenaustausch" z.B. nur in eine Richtung fließen dürfen, steuert die Sitzungsschicht, wer gerade an der Reihe ist. Dieses System ist auch beim Token-Ring bekannt, wenn nur ein "Datencontainer" unterwegs ist im Netz, der nur dann wieder beladen werden darf, wenn die Daten beim Empfänger angelangt sind. Eine weiterer wichtiger Dienst, den man noch erwähnen sollte, der Dienst, Check-Punkte in den Datenstrom zu setzen, um bei evtl. Abbrüchen beim Transfer von Daten nicht immer wieder von vorne anfangen zu müssen.
	Die Darstellungsschicht (Presentation-Layer)	Die Presentation-Layer bietet bestimmt Dienste den Benutzern an, die die diese häufig anfordern und zudem zuverlässige Lösungsmethoden. Anders als bei den darunter liegenden Schichten, die mehr für den sicheren Transport der Daten von Punkt zu Punkt zuständig sind, hat die Darstellungsschicht mehr die Aufgabe, sich um die Syntax oder auch die Korrektheit der Daten zu sorgen und auch gewisse Standards in der Darstellung der Daten sicherzustellen. Ein besonderes Beispiel der Darstellungsschicht ist die Kodierung von Daten. Daten werden nicht einfach nur als binäre Zeichenketten ausgetauscht und dann dargestellt, diese Schicht hat u.a. die Aufgabe, die Daten auf verschiedenen Plattformen mit unterschiedlichen Standards in den Datenstrukturen gleich darzustellen, eine Standardkodierung durchzuführen und die Daten notwendigerweise in andere Formate zu konvertieren.
	Die Verarbeitungsschicht (Application-Layer)	Die Application-Layer beinhaltet eine Vielzahl häufig benutzter Protokolle zur individuellen Verarbeitung und standardisierten Darstellung der Daten auf dem Bildschirm. Eine weitere wichtige Funktion der Verarbeitungsschicht ist der reine Dateitransfer. Wie man weiß, haben die verschiedenen Betriebssysteme wie z.B. Windows und Linux verschiedene Dateikonventionen, d.h. standardisierte Richtlinien, wie die Dateinamen auszusehen haben, wie z.B. die Dateiendungen heißen sollen oder Einzelheiten in der Darstellung von Textzeilen. Als kleines Beispiel soll hierfür der Austausch von Emails sein, die natürlich überall und auf jedem System gleich und nicht in unleserlichen Zeichenketten dargestellt werden sollen.

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