OSI Modell: Ein Überblick

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Das OSI Modell ist eine Art Netzwerk-Framework, das die Netzwerkfunktionen in sieben verschiedene Schichten unterteilt. Wenn Sie dieses Modell verstehen, können Sie Ihr Wissen über Netzwerkkommunikation und -organisation vertiefen. 

In diesem Artikel lernen Sie die grundlegenden Konzepte des OSI Modells kennen, erfahren, wie die einzelnen Schichten zusammenarbeiten und wie Sie sich die notwendigen Kenntnisse aneignen können, um dieses Framework zu nutzen. Außerdem erfahren Sie mehr über das TCP/IP-Modell, seine Schichten und den Vergleich mit dem OSI Modell, sodass Sie das richtige Framework für sich auswählen können.

Was ist das Open Systems Interconnection (OSI)-Modell?

Das OSI Modell ist ein standardisiertes Rahmenwerk, das die Netzwerkkommunikation und die Funktionen von Computersystemen in sieben Schichten unterteilt. Das OSI Modell ist ein Referenzmodell, das Entwicklern einen klaren Rahmen für die Funktionen von Netzwerken und Telekommunikationssystemen bietet.

Jede der sieben Schichten des OSI Modells erfüllt spezifische Funktionen, die gemeinsam ein Netzwerkprotokollsystem definieren, das analysiert und auf Fehler geprüft werden kann. Durch die Schichtung des Netzes wird der Entwurf in kleinere Teile zerlegt, was wiederum die Komplexität verringert und es ermöglicht, jede Schicht unabhängig zu ändern. Dieses Modell ermöglicht die Interoperabilität zwischen verschiedenen Arten von Systemen und Netzen. 

Was sind die Schichten des OSI Modells?

Das OSI Modell umfasst sieben Schichten, von denen jede bestimmte Aufgaben und Protokolle erfüllt. Zu den sieben Schichten gehören:

1. Physikalische Schicht

Die physikalische Schicht ist die erste Schicht des OSI Modells. Unter Verwendung physischer Hardware wie elektrischer, verfahrenstechnischer oder mechanischer Schnittstellen überträgt diese Schicht Daten physisch über Kabel und Kanäle. Das physische Medium konvertiert Rohdatenbits in elektronische Signale zur Übertragung und bestimmt die physische Anordnung und Verbindung der Geräte.

2. Datenübertragungsschicht

Die Datenübertragungsschicht ist die zweite Schicht des OSI-Modells. Diese Schicht stellt Verbindungen zwischen den Verbindungspunkten der Geräte für die Datenübertragung her. Diese Schicht ist für die Erkennung und Korrektur von Datenfehlern, die Verwaltung des Datenflusses zwischen den Geräten und die Organisation von Datenbits in Rahmen zuständig, die an die Netzwerkschicht gesendet werden können.

3. Netzwerkschicht

Die Netzwerkschicht ist die dritte Schicht des OSI Modells. Auf dieser Schicht werden Datenpakete aufgeteilt, weitergeleitet und wieder zusammengesetzt, um die Daten an die richtigen Netze zu liefern. Routing, Adressierung und Weiterleitung von Datenpaketen sind Bestandteile der Netzwerkschicht, ebenso wie die Steuerung des Datenflusses. 

4. Transportschicht

Die Transportschicht ist die vierte Schicht des OSI Modells. Diese Schicht sorgt für die End-to-End-Zustellung von Daten. Diese Schicht fügt den Daten die Portnummer hinzu, identifiziert Anwendungen und Client-Einheiten und bestätigt, dass die Pakete intakt angekommen sind. Wenn die Daten unvollständig sind, spielt die Transportschicht eine entscheidende Rolle bei der Fehlerkontrolle und der Aufrechterhaltung der Datenreihenfolge.

5. Sitzungsschicht

Die Sitzungsschicht ist die fünfte Schicht des OSI Modells und dient dem Aufbau, der Aufrechterhaltung und der Beendigung von Anwendungsverbindungen. Die Sitzungsschicht synchronisiert den Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen und ermöglicht es den Geräten, Signale untereinander zu übertragen. 

6. Darstellungsschicht

Die Darstellungsschicht ist die sechste Schicht des OSI Modells. Diese Schicht wandelt Daten in ein Format um, das für die Anwendung, die sie empfängt, geeignet ist. Dazu gehören häufig Übersetzung, Komprimierung, Konvertierung, Verschlüsselung und Entschlüsselung. 

7. Anwendungsschicht

Die Anwendungsschicht ist die siebte Schicht des OSI Modells, die eine Schnittstelle zwischen dem Benutzer und den übrigen Netzdiensten bildet. Diese Schicht ist auch für netzspezifische Dienste wie E-Mail, Dateiübertragung, Webbrowsing und den Zugriff auf andere Netzressourcen zuständig. Je nach Art der Anwendung, die auf dieser Schicht verwendet wird, können Sie verschiedene Protokolloptionen wählen, z. B. HTTP, SMTP und FTP.

OSI Modell vs. TCP/IP Modell

Das OSI- und das TCP/IP-Modell sind beides Rahmenwerke für Computernetzwerke, die die Netzwerkkommunikation definieren und in Schichten aufteilen. Das TCP/IP-Modell, auch bekannt als Transmission Control Protocol/ Internet Protocol Model oder Internet Protocol Suite, ist ein in der Praxis häufiger verwendeter Netzwerkrahmen als das OSI Modell. Beide Modelle haben jedoch Standards und logische Strukturen definiert, mit denen sich Störungen in der Netzwerkkommunikation aufspüren lassen. 

Das TCP/IP-Modell besteht aus vier bis fünf Schichten, während das OSI Modell diese Segmente weiter in sieben Schichten unterteilt. In einigen Fällen kann die Fehlersuche im TCP/IP-Modell schwieriger sein, da die Fehlerursachen weniger klar identifizierbar sind als im detaillierteren OSI Modell.

Was ist das TCP/IP-Modell?

Das TCP/IP-Modell, das häufig als Industriestandard verwendet wird, wurde von der Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) entwickelt. Dieses Modell wurde speziell für das Internet entwickelt und wird von vielen Fachleuten als Standard für die Internetkommunikation angesehen. Das TCP/IP-Modell wurde in zwei Varianten mit vier und fünf Schichten modelliert:

Vier-Schichten-Modell:

• Anwendungsschicht

• Transportschicht

• Netzwerkschicht

• Physikalische Schicht

Fünf-Schichten-Modell:

• Anwendungsschicht

• Transportschicht

• Netzzugangsschicht

• Netzschnittstellenschicht

• Hardware-Schicht

Vor- und Nachteile des OSI Modells

Bei der Wahl des passenden Modells sollten Sie die Vor- und Nachteile jedes Modells sorgfältig abwägen. Hier sind einige der Vor- und Nachteile des OSI Modells. 

Vorteile des OSI Modells:

• Unterstützt drahtgebundene und drahtlose Dienste

• Sicherer und zuverlässiger

• Die Schichten sind leicht anpassbar

• Unterstützt Interoperabilität

• Flexibilität bei Protokollen

Nachteile des OSI Modells:

• Inkompatibel mit dem Internet

• Weniger skalierbar

• Duplizierung innerhalb der Schichten

• Kann übermäßig komplex sein

Vor- und Nachteile des TCP/IP-Modells

Ähnlich wie beim OSI Modell gibt es auch beim TCP/IP-Modell Vor- und Nachteile, die Sie berücksichtigen können. Im Folgenden finden Sie eine Aufschlüsselung der Vor- und Nachteile des TCP/IP-Modells. 

Vorteile des TCP/IP-Modells:

• Stellt einen Verbindungspunkt zwischen verschiedenen Computern her

• Kompatibel mit dem Internet

• Skalierbare Architektur

• Unterstützt verschiedene Routing-Protokolle

• Kann unabhängig betrieben werden

Nachteile des TCP/IP-Modells:

• Es kann schwierig sein, Protokolle zu ersetzen

• Kompliziert zu verwalten

• Weniger sicher und zuverlässig

• Verflochtene Schnittstellen, Protokolle und Dienste

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