Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection) definiert ein Netzwerkframework zum Implementieren von Protokollen in Schichten, wobei die Steuerung von einer Schicht zur nächsten weitergegeben wird. Es wird heute hauptsächlich als Lehrmittel verwendet. Es unterteilt die Computernetzwerkarchitektur konzeptionell in 7 Schichten in einer logischen Abfolge.
Die unteren Schichten befassen sich mit elektrischen Signalen, Blöcken von Binärdaten und dem Routing dieser Daten über Netzwerke. Übergeordnete Ebenen umfassen Netzwerkanforderungen und -antworten, die Darstellung von Daten und Netzwerkprotokolle aus Sicht eines Benutzers.
Lifewire / Colleen Tighe
Das OSI-Modell wurde ursprünglich als Standardarchitektur zum Erstellen von Netzwerksystemen konzipiert, und viele gängige Netzwerktechnologien spiegeln heute das mehrschichtige Design von OSI wider.
Physikalische Schicht
Auf Schicht 1 ist die physikalische Schicht des OSI-Modells für die endgültige Übertragung digitaler Datenbits von der physikalischen Schicht des sendenden (Quell-) Geräts über Netzwerkkommunikationsmedien zur physikalischen Schicht des empfangenden (Ziel-) Geräts verantwortlich.
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Beispiele für Layer-1-Technologien sind Ethernet-Kabel und -Hubs. Hubs und andere Repeater sind ebenso Standard-Netzwerkgeräte, die auf der physischen Ebene funktionieren, ebenso wie Kabelverbinder.
Auf der physikalischen Schicht werden Daten unter Verwendung der Art der Signalübertragung übertragen, die vom physikalischen Medium unterstützt wird: elektrische Spannungen, Radiofrequenzen oder Impulse von Infrarot- oder gewöhnlichem Licht.
Datenübertragungsebene
Beim Abrufen von Daten von der physischen Schicht prüft die Datenverbindungsschicht auf physikalische Übertragungsfehler und packt Bits in Datenrahmen. Die Datenverbindungsschicht verwaltet auch physische Adressierungsschemata wie MAC-Adressen für Ethernet-Netzwerke und steuert den Zugriff von Netzwerkgeräten auf das physische Medium.
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Da die Datenverbindungsschicht die komplexeste Schicht im OSI-Modell ist, wird sie häufig in zwei Teile unterteilt: die Media Access Control Unterschicht und die Logische Verbindungssteuerung Unterschicht.
Netzwerkschicht
Die Netzwerkschicht fügt das Konzept des Routings über der Datenverbindungsschicht hinzu. Wenn Daten auf der Netzwerkschicht ankommen, werden die in jedem Frame enthaltenen Quell- und Zieladressen untersucht, um festzustellen, ob die Daten ihr endgültiges Ziel erreicht haben. Wenn die Daten das endgültige Ziel erreicht haben, formatiert Schicht 3 die Daten in Pakete, die an die Transportschicht geliefert werden. Andernfalls aktualisiert die Netzwerkschicht die Zieladresse und verschiebt den Frame in die unteren Schichten.
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Zur Unterstützung des Routings verwaltet die Netzwerkschicht logische Adressen wie IP-Adressen für Geräte im Netzwerk. Die Netzwerkschicht verwaltet auch die Zuordnung zwischen diesen logischen Adressen und physischen Adressen. In IPv4-Netzwerken erfolgt diese Zuordnung über das Address Resolution Protocol (ARP). IPv6 verwendet das Neighbor Discovery Protocol (NDP).
Transportschicht
Die Transportschicht liefert Daten über Netzwerkverbindungen. TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol) sind die häufigsten Beispiele für Transport Layer 4-Netzwerkprotokolle. Verschiedene Transportprotokolle unterstützen möglicherweise eine Reihe optionaler Funktionen, einschließlich Fehlerbehebung, Flusskontrolle und Unterstützung für die erneute Übertragung.
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Sitzungsschicht
Die Sitzungsschicht verwaltet die Abfolge und den Ablauf von Ereignissen, die Netzwerkverbindungen initiieren und abbauen. Auf Schicht 5 werden mehrere Arten von Verbindungen unterstützt, die dynamisch erstellt und über einzelne Netzwerke ausgeführt werden können.
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Präsentationsfolie
Die Präsentationsschicht hat die einfachste Funktion aller Teile des OSI-Modells. Auf Schicht 6 übernimmt es die Syntaxverarbeitung von Nachrichtendaten wie Formatkonvertierungen und Verschlüsselung / Entschlüsselung, die zur Unterstützung der darüber liegenden Anwendungsschicht erforderlich sind.
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Anwendungsschicht
Die Anwendungsschicht stellt Netzwerkdienste für Endbenutzeranwendungen bereit. Netzwerkdienste sind Protokolle, die mit den Daten des Benutzers arbeiten. In einer Webbrowser-Anwendung packt das HTTP-Protokoll der Anwendungsschicht beispielsweise die Daten, die zum Senden und Empfangen von Webseiteninhalten erforderlich sind. Diese Schicht 7 liefert Daten an die Präsentationsschicht (und erhält Daten von dieser).
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