OSI-Modell
Überblick
Das OSI (Open Systems Interconnection) Modell ist ein konzeptionelles Framework, das die Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerken standardisiert. Es unterteilt die Kommunikation in 7 Schichten, jede mit einer bestimmten Funktion. Das Modell ist herstellerunabhängig und dient als Referenz, um zu verstehen, wie Protokolle miteinander interagieren.
Die 7 Schichten
| # | Name | Hauptverantwortlichkeit |
|---|---|---|
| 7 | Anwendungsschicht | Benutzernahe Protokolle und Dienste |
| 6 | Darstellungsschicht | Datenformatierung, Kodierung, Verschlüsselung |
| 5 | Sitzungsschicht | Sitzungsverwaltung zwischen Anwendungen |
| 4 | Transportschicht | End-to-End-Übermittlung zwischen Prozessen |
| 3 | Vermittlungsschicht | Logische Adressierung und Routing |
| 2 | Sicherungsschicht | Netzwerkframeübertragung innerhalb eines lokalen Netzwerks |
| 1 | Bitübertragungsschicht | Rohbit-Übertragung über ein Medium |
Die Schichten im Detail
Layer 1 – Bitübertragung
Überträgt rohe Bits über ein physisches Medium (Kabel, Funk, Glasfaser). Definiert Spannungspegel, Pinbelegungen und Bittaktung. Es gibt kein Adressierungskonzept.
Beispiele: Ethernetkabel, Wi-Fi-Funksignale, Glasfaserkabel, Hubs, Repeater
Layer 2 – Sicherung
Verpackt Bits in Frames und übernimmt die Zustellung innerhalb eines einzelnen Netzwerksegments über MAC-Adressen. Erkennt zudem Übertragungsfehler per CRC.
Unterschichten: LLC (Logical Link Control) und MAC (Media Access Control)
Beispiele: Ethernet, Wi-Fi (802.11), ARP, Switches
Layer 3 – Vermittlung
Übernimmt die logische Adressierung (IP) und das Routing von Paketen über mehrere Netzwerke hinweg. Ermittelt den besten Pfad von der Quelle zum Ziel.
Beispiele: IP (IPv4, IPv6), ICMP, Router
Layer 4 – Transport
Stellt Ende-zu-Ende-Kommunikation zwischen Prozessen bereit. Verwaltet Segmentierung, Reassemblierung, Flusskontrolle und Fehlerwiederherstellung.
- TCP: verbindungsorientiert, zuverlässig, geordnete Übertragung
- UDP: verbindungslos, schneller, keine Zustellgarantie
Beispiele: TCP, UDP, Portnummern
Layer 5 – Sitzung
Baut Sitzungen (logische Verbindungen) zwischen Anwendungen auf, verwaltet und beendet sie. Unterstützt Synchronisation und Checkpointing bei langen Datenübertragungen.
Beispiele: NetBIOS, RPC, Sitzungstoken
Layer 6 – Darstellung
Übersetzt Daten zwischen Anwendungs- und Netzwerkformat. Verarbeitet Kodierung, Serialisierung, Komprimierung und Verschlüsselung.
Beispiele: TLS/SSL (Verschlüsselung), JSON, XML, JPEG, MPEG
Layer 7 – Anwendung
Die anwendungsnächste Schicht. Stellt Netzwerkdienste direkt für Anwendungen bereit. Bezieht sich nicht auf die Anwendungen selbst, sondern auf die von ihnen verwendeten Protokolle.
Beispiele: HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, DNS, SSH
Eselsbrücke
Um die Schichten von unten (1) nach oben (7) zu merken:
Alle deutschen Studenten trinken verschiedene Sorten Bier
Anwendung, Darstellung, Sitzung, Transport, Vermittlung, Sicherung, Bitübertragung