OSI Schichtenmodell in der Netzwerktechnik


Das OSI Schichtenmodell besteht aus 7 Schichten. Die Funktionen der einzelnen Schichten stellen der übergeordneten Schicht eine bestimmte Dienstleistung zur Verfügung. Die Aufgaben der einzelnen Schichten sind im OSI Schichtenmodell definiert.
Das hier dargestellte und beschriebene OSI Schichtenmodell ist stark vereinfacht und auf die Netzwerktechnik zugeschnitten. Dieses Schichtenmodell ist nicht vollständig oder endgültig.
Die vereinfachte Netzwerkansicht des OSI Schichtenmodells wird aus Anwendersicht erklärt. Deshalb wird mit den obersten Schichten begonnen.

Schichten Datenverarbeitung und -übertragung Adressierung und Verbindungsaufbau
Anwendung
OSI-Schicht
5 + 6 + 7
HTTP, FTP,
IMAP, SMTP
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V
SMB (Windows)
Samba (Unix/Linux)
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V
NetBIOS (Windows)
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V
URL:
www.das-elko.de
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V
hosts / DNS
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V
NetBIOS-Name
(Computername)
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V
lmhosts / WINS
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V
Übertragung
OSI-Schicht
3 + 4
Transport: TCP / UDP (Datenpakete)
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V
Adressierung: IP / ICMP (Adresse)
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V
IP-Adresse und TCP/UDP-Port
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V
Netzzugang
(physikalisch)
OSI-Schicht
1 + 2
NDIS
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V
Treiber
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V
Netzwerkkarte (NIC)
ARP
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V
MAC-Adresse
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V
Ethernet

Beschreibung der Datenverarbeitung

In den Anwendungsschichten 5, 6 und 7 sind alle Protokolle definiert, auf die Programme und Anwendungen direkt zugreifen. In der Windows-Netzwerkwelt stellt das SMB mit NetBIOS die Verbindung zur Übertragungsschicht her. Kommt ein Unix-Betriebssystem mit Windows in Kontakt wird der Dienst Samba genutzt, um Anwendungen die Ressourcen im Windows-Netzwerk auf dem Unix-Betriebssystem zur Verfügung zu stellen.
Die Verbindung zwischen Anwendungs- und Übertragungsschicht wird über Ports von TCP hergestellt. Anwendungen und Dienste identifizieren ihre Daten über diese Ports.
Der Datenstrom wird von dem verbindungsorientierten Transport-Protokoll TCP oder dem verbindungslosen Transport-Protokoll UDP in Pakete verpackt. Das Internet Protocol (IP) übernimmt die Adressierung der Pakete.
Der Bitstrom wird an den NDIS weitergeleitet, der mit dem Treiber der Netzwerkkarte spricht. Erst der Treiber schickt die Daten an die Netzwerkkarte (NIC). Von dort gehen die Daten im Netzwerk auf die Reise.
Bei ankommenden Daten gehen sie den umgekehrten Weg wieder zurück.

Beschreibung des Verbindungsaufbaus

Innerhalb der Anwendungsschicht dient die URL (Universal Ressource Locator), in Windows-Netzwerken der NetBIOS Name des Computers, zur Identifikation eines Computers und den Diensten, die darauf ausgeführt werden.
Zur Auflösung der URL zur IP-Adresse dient die Datei hosts, in der alle URLs und IP-Adressen aufgelistet sind. Da es viele URLs gibt, wurde das DNS (Domain Name System) eingeführt, das hierarchisch aufgebaut ist. Die sogenannten DNS-Server sind in der Lage unbekannte DNS-Namen beim übergeordneten DNS-Server zu erfragen. Im Windows-Netzwerk dient die Datei lmhosts oder der WINS (Server) zur Auflösung von NetBIOS-Namen in IP-Adressen.
Ist die IP-Adresse der Übertragungsschicht aufgelöst, dann wird ARP (Address Resolution Protocol) verwendet, um die IP-Adresse in die MAC-Adresse (Media Access Control) der Netzwerkkarte (Physikalische Schicht) aufzulösen.
Die MAC-Adresse ist die einzige definitive Adresse, anhand der man einen Computer im Netzwerk sicher identifizieren kann. Die MAC-Adresse ist fest auf einer Netzwerkkarte eingestellt.