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OSI

Autor: Martin Puaschitz (onestone)
Datum: 01-01-2002, 21:54:00
Referenzen: http://www.glossar.de/
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Abkürzung für "Open System Interconnection" oder "Open Systems Interconnect" • OSI ist ein offenes Schichtenmodell, das seit den 70er Jahren entwickelt wird und standardisiert wurde:

ISO 7498-1 (DIN ISO 7498), ITU-T (CCIT) X.200

Die Arbeit am OSI-Modell wurde bis Ende 1983 weitgehend unabhängig voneinander innerhalb von ISO und CCITT (heute ITU) geleistet. Dies führte zu zwei Entwürfen, die beide ein Sieben-Schichten-Modell vorsehen. (Das Sieben-Schichten-Modell geht im Wesentlichen auf die Arbeiten einer Gruppe bei Honeywell Information Systems zurück, welche bis 1977 ein Sieben-Schichten-Modell unter dem Namen Distributed System Architecture (DSA) entwickelten.). Ende 1983 zog CCITT seinen Entwurf zurück, unter der Bedingung, dass am ISO-Entwurf einige Veränderungen im Sinne von CCITT vorgenommen wurden. Seit 1984 arbeiteten CCITT und ISO zusammen an einem gemeinsamen OSI-Modell.

Ein Schichtenmodell versucht die verschiedenen Problembereiche der computervermittelten Kommunikation auf Schichten klar zu verteilen, die aufeinander aufsetzen. Ein elementares Schichtenmodell mit zwei grundlegenden Schichten würde also folgendermaßen aufgebaut sein:

Anwendungenorientierte Schicht (Applications Oriented Layer): diese Schicht beinhaltet die fehlerfreie und ungehinderte Datenübertragung von Computer zu Computer ohne Rücksicht auf die anwendungsbezogene Bedeutung dieser Daten Endsystem-zu-Endsystem orientierte Schicht (End-System to End-System Oriented Layer): diese Schicht beinhaltet die anwendungsbezogene Bedeutung der übertragenen Daten Vorteile eines Schichtenmodells sind:

Spezialisierung: Entwickler können sich auf die Probleme jeweils einer Schicht konzentrieren und damit mit der unterschiedlich schnellen technischen Entwicklung besser Schritt halten geringere Kosten: man kann die Ausrüstung (Implementierungen) für eine Schicht ändern, ohne alle anderen ändern zu müssen Wahlfreiheit: der Endnutzer kann durch die Wahl unterschiedlicher Implementierungen für seine Probleme maßgeschneiderte Lösungen zusammenstellen OSI bezieht sich auf die Verbindung und Zusammenarbeit von Systemen. Das OSI-Referenzmodell besteht aus sieben Schichten (layer). Diese Schichten sind keine Protokolle, sondern geben Funktionen wieder. OSI selbst definiert die Dienste und Funktionen, die auf den einzelnen Schichten erfüllt werden sollen. OSI definiert aber nicht die Standards, die diese Dienste und Funktionen verwirklichen. So können die Funktionen einer Schicht u.U. durch unterschiedliche Protokolle erfüllt werden.

Obwohl weitgehend Übereinstimmung darüber herrscht, welche Standards als Implementationen zu OSI anzusehen sind, gibt es keine normierte Liste, welche Standards zu OSI gehören. Eine Gesamtheit von Protokollen, wobei jede Funktion im OSI- Modell durch ein einziges Protokoll erfüllt wird, heißt Protocol Suite oder Protocol Stack. Wichtige Protocol Suites sind

die Protokolle der öffentlichen Kommunikationsnetze (PTT) Internet
MAP (Manufacturing Automation Protocol)
TOP (Technical and Office Protocols)


Einige Hauptaufgaben, die innerhalb des Schichtenmodells erfasst werden müssen Herstellung und Beendigung einer Verbindung Regeln für die Datenübertragung: Datenfluss (simplex usw.), Prioritätsregelungen, Fehlerkontrolle, Aufteilung der Daten in Pakete und Wiederherstellen der ursprünglichen Daten aus den Paketen, Verhindern, dass ein schneller Sender einen langsamen Empfänger mit Daten überschwemmt, Multiplexing, Verwendung einer Verbindung für mehrere Kommunikationsvorgänge -- und Demultiplexing, Wählen einer Route, u.U. unter Einbeziehung der Priorität und Sensibilität von Daten (sensible Daten z.B. nicht über Länder mit geringem Datenschutz).

Das OSI-Referenzmodell in der Übersicht:
Anwendung durch Endnutzer

Endpunkt-zu-Endpunkt-Protokolle
Schicht 7: Application Layer -- Verarbeitungsschicht (Anwendungsschicht, Anwenderebene): File-Transfer, E-mail, Virtual Terminal (Remote login), Directory usw.

Schicht 6: Presentation Layer -- Darstellungsschicht (Datendarstellungsschicht, Datenbereitstellungsebene): standardisiert Datenstrukturen (u.a. Kodierung, Kompression, Kryptographie)

Schicht 5: Session Layer -- Kommunikationsschicht (Kommunikationssteuerungsschicht, Steuerung logischer Verbindungen, Sitzungsebene): hilft Zusammenbrüche der Sitzung und ähnliche Probleme zu beheben

Schicht 4: Transport Layer -- Transportschicht (Ende-zu-Ende-Kontrolle, Transport-Kontrolle): stellt höheren Schichten zuverlässige Ende-zu-Ende-Verbindungen (zwischen Sender und Empfänger) zur Verfügung

Protokolle für die Kommunikation zwischen unmittelbar benachbarten Einrichtungen auf der Übermittlungsstrecke

Schicht 3: Network Layer -- Vermittlungsschicht (Paketebene, Netzwerkebene): Routing der Datenpakete

Schicht 2: Data Link Layer -- Sicherungsschicht (Verbindungssicherungsschicht, Verbindungsebene, Prozedurebene): Aufteilung des Bitstromes in Einheiten (Pakete) und Austausch dieser Einheiten unter Anwendung eines Protokolls

Schicht 1: Physical Layer -- Bitübertragungsschicht (physikalische Ebene): Übertragung des Bitstromes über einen Kommunikationskanal. Standardisierung der Netzwerk-Leitungen und -Anschlüsse sowie ihrer physikalischen Eigenschaften. Vorwiegend Aufgabenbereich des Elektro-Ingenieurs: Physikalische Verbindung zu Netzwerk-Abschluss-Geräten

Netzwerk
Physisches Kommunikationsnetzwerk
Grundoperationen im OSI-Modell
Jeder Dienst, den eine Schicht des OSI-Modells gegenüber der nächsthöheren Schicht zu erfüllen hat, ist formal durch eine Anzahl von Grundoperationen (primitives) definiert. Im OSI-Modell sind die Grundoperationen in vier Klassen aufgeteilt:

request - Anforderung eines Dienstes
indication - Anzeige (Anmeldung)
response - Antwort
confirm - Bestätigung
Ein Beispiel aus dem Telephonbereich macht dies klar:


CONNECT.request: Ich wähle die Telephonnumer von AO
CONNECT.indication: Bei AO läutet das Telephon
CONNECT.response: AO hebt den Telephonhörer ab
CONNECT.confirm: In der eigenen Telephonmuschel hört das Rufzeichen auf


DATA.request: Ich selber lade AO ein
DATA.indication: AO hört meine Einladung
DATA.request: AO sagt, daß er kommen wolle
DATA.indication: Ich höre seine Annahme der Einladung


DISCONNECT.request: Ich hänge den Hörer auf
DISCONNECT.indication: AO hört das Besetztzeichen und hängt auch auf




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