Die Datenübertragungsschicht, ein wesentlicher Teil des OSI-Modells (Open Systems Interconnection), ist die Schicht des Modells, die die Kommunikation zwischen zwei Knoten oder Geräten im selben Netzwerk ermöglicht. In diesem Artikel werden wir die Datenverbindungsschicht des OSI-Modells auspacken, um ihren Zweck, ihre Komponenten und Fähigkeiten zu verstehen.
Die Datenübertragungsschicht ist die zweite Schicht des OSI-Modells und ist für die Übertragung von Daten zwischen zwei Knoten im selben Netz zuständig. Sie ist auch für die zuverlässige Übertragung von Daten, die Fehlererkennung und die Flusskontrolle zuständig. Die Datenübertragungsschicht arbeitet zusammen mit der physikalischen Schicht, die für die Übertragung von Rohbits über ein physikalisches Medium zuständig ist.
Datenübertragungsprotokolle sind für die Organisation und Strukturierung der zwischen zwei Knoten übertragenen Daten zuständig. Zu den gängigen Datenübertragungsprotokollen gehören Ethernet, Token Ring, High-Level Data Link Control (HDLC) und Point-to-Point Protocol (PPP). Jedes Protokoll dient einem bestimmten Zweck und bietet unterschiedliche Zuverlässigkeits-, Sicherheits- und Leistungsniveaus.
Die Datenübertragungsschicht hat mehrere Schlüsselfunktionen, darunter das Framing von Daten, die Flusskontrolle, die Fehlererkennung, die Adressierung und die Topologien. Diese Funktionen ermöglichen es der Datenübertragungsschicht, Daten erfolgreich von einem Knoten zum anderen zu übertragen.
Das Framing der Sicherungsschicht umfasst die Segmentierung der Daten in kleinere Teile und das Hinzufügen eines Headers und eines Trailers zu jedem Segment. Der Header und der Trailer enthalten Adressinformationen und Steuerzeichen, die es dem Empfänger ermöglichen, die Quelle, das Ziel und die Größe der Daten zu identifizieren.
Die Datenflusskontrolle der Sicherungsschicht ist dafür verantwortlich, dass die Daten mit einer für den Empfänger geeigneten Geschwindigkeit gesendet werden. Sie soll verhindern, dass Daten aufgrund einer Überlastung verloren gehen oder beschädigt werden. Die Flusskontrolle kann durch verschiedene Techniken wie Stop and Wait, Sliding Window und Pufferung realisiert werden.
Die Fehlererkennung auf der Datenübertragungsschicht ist für die Erkennung von Fehlern in den Daten während der Übertragung verantwortlich. Dies wird durch die Verwendung von Fehlererkennungscodes wie z. B. zyklischen Redundanzcodes (CRCs) erreicht. Wenn ein Fehler festgestellt wird, werden die Daten vom Sender erneut übertragen.
Die Adressierung auf der Datenübertragungsschicht ist für die Identifizierung von Quelle und Ziel der Daten verantwortlich. Dies wird durch die Verwendung logischer oder physikalischer Adressen erreicht, die jedem Knoten im Netz zugewiesen werden.
Datalink-Layer-Topologien sind für die Anordnung der Knoten in einem Netzwerk verantwortlich. Zu den üblichen Topologien gehören Bus, Ring, Stern und Mesh. Jede Topologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.
Die Sicherheit auf der Datenübertragungsschicht ist für den Schutz der Daten bei der Übertragung über das Netz verantwortlich. Dies wird durch den Einsatz von Verschlüsselungs-, Authentifizierungs- und Zugangskontrollmechanismen erreicht. Diese Mechanismen stellen sicher, dass nur autorisierte Benutzer auf die Daten zugreifen können.
Wenn man die Komponenten und Funktionen der Sicherungsschicht versteht, kann man die wichtige Rolle erkennen, die sie bei der zuverlässigen Übertragung von Daten zwischen zwei Knoten in einem Netz spielt. In diesem Artikel haben wir die Sicherungsschicht des OSI-Modells untersucht, indem wir ihre Protokolle, Funktionen, Rahmung, Flusskontrolle, Fehlererkennung, Adressierung, Topologien und Sicherheit betrachtet haben.
Es gibt zwei Arten von Datenübertragungsprotokollen: synchrone und asynchrone. Das synchrone Datenübertragungsprotokoll verwendet ein Taktsignal, um sicherzustellen, dass die Daten mit einer konstanten Rate übertragen werden. Das asynchrone Datenübertragungsprotokoll verwendet kein Taktsignal, sondern stützt sich auf Start- und Stoppsignale zur Steuerung des Datenflusses.
Daten in der Datenübertragungsschicht werden als Rahmen bezeichnet. Ein Frame ist eine Einheit von Daten, die über eine Datenverbindung übertragen wird. Er enthält einen Header und eine Nutzlast. Der Header enthält Informationen über den Frame, wie z. B. die Ziel- und Quelladresse, und die Nutzlast enthält die zu übertragenden Daten.
Eine Datenverbindung ist eine physische Verbindung zwischen zwei Knoten in einem Netz. Die gebräuchlichste Art von Datenverbindung ist ein Kupferkabel, aber Datenverbindungen können auch aus optischen Fasern, drahtlos oder aus anderen Materialien bestehen.
Die drei Teile der Datenübertragungsschicht sind die physikalische Schicht, die Datenübertragungssteuerungsschicht und die Medienzugriffssteuerungsschicht. Die physikalische Schicht ist für die Übertragung von Daten zwischen Geräten zuständig. Die Datenübertragungsschicht ist für die Fehlererkennung und -korrektur zuständig. Die Medienzugriffskontrollschicht ist dafür verantwortlich, dass Daten nur gesendet werden, wenn der Kanal frei ist.