OSI-Modell – Das Referenzmodell für Kommunikationssysteme

In einem Computernetzwerk ist die Kommunikation einzelner Systeme nicht so leicht wie man vielleicht annimmt. Es müssen mehrere Stationen und Aufgaben bewältigt werden, bis eine erfolgreiche Datenübermittlung stattfinden kann. Im sogenannten OSI-Modell wurden diese Aufgaben in mehrere Schichten aufgeteilt. Diese sollen im Folgenden näher betrachtet werden.

Was ist das OSI-Modell?

Das OSI-Modell ist ein aus sieben Schichten bestehendes Referenzmodell für Kommunikationssysteme in der Netzwerktechnik. Ziel soll es sein, Kommunikation unter verschiedenen technischen Systemen zu ermöglichen und eine Weiterentwicklung zu fördern. Dank des Standards des OSI-Modells können Softwares verschiedener Hersteller miteinander arbeiten. OSI ist eine Abkürzung des Begriffs „Open System Interconnection“ (Offenes System für Kommunikationsverbindungen) und basiert auf dem DoD-Schichtenmodell. Die Entwicklung dieses Modells begann 1977 und wurde 1984 von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) als Standard veröffentlicht.

Wie funktioniert das OSI-Modell?

Die Kommunikation zweier Systeme erfolgt in mehreren Schritten. Sender und Empfänger übermitteln bzw. erhalten Informationen in einer ihrer Anwendungen. Die Information gelangt von der Anwendung in eine Netzwerkkarte, wird dann über ein Kabel aus dem Ursprungscomputer heraus und über die Netzwerkkarte des Zielcomputers schließlich in dessen Anwendung geleitet. Die Übertragung der einzelnen Informationen wird in einem Protokoll aufgezeichnet. Durch das Protokoll weiß jedes Zwischenziel, zu welchem Empfänger das Datenpaket soll und welche Informationen es beinhaltet. Die einzelnen Schritte werden in verschiedenen Schichten aufgeteilt, insgesamt sind es sieben, die als Ganzes das OSI-Modell darstellen.

Die unterschiedlichen Schichten des OSI-Modells

Die sieben Schichten des OSI-Modells erfüllen innerhalb der Kommunikation zweier Systeme unterschiedliche Aufgaben. Die ersten vier Schichten gehören zum Transportsystem, während hingegen die Schichten 5 bis 7 anwendungsorientiert sind.

Schicht 1 (die Bitübertragungsschicht) ist, wie ihr Name schon sagt, zuständig für die Übertragung der Bitströme über ein Übertragungsmedium (zum Beispiel ein Kabel). Geräte, die dieser ersten Schicht zugeordnet werden können, sind unter anderem ein Hub oder eine Netzwerkkarte.
Schicht 2 (die Sicherungsschicht) ist verantwortlich für einen verlässlichen Austausch von Datenpaketen zwischen zwei Systemen. Diese kann noch einmal in mehrere Unterschichten geteilt werden, die jeweils wiederum ihre eigenen Aufgaben erfüllen.
Schicht 3 (die Netzwerkschicht) steuert nun den besagten Austausch von Datenpaketen. Diese können nicht unmittelbar an ihren Zielort übertragen werden, sodass sie vorher mehrere Zwischenziele passieren müssen. Dafür identifiziert die Netzwerkschicht die einzelnen Zwischenziele, stellt Verbindungskanäle her und sorgt so für eine Wegsteuerung (Routing). Bei dieser Schicht wäre ein Beispielgerät ein Router.
Schicht 4 (die Transportschicht) ist die letzte Schicht des Transportsystems und somit die Schnittstelle zu den anwendungsorientierten Schichten (5-7). Sie ist dafür verantwortlich, die einzelnen Datenpakete umzuwandeln und sie in die richtige Zusammensetzung zu bringen. Die Informationen über die richtige Zusammensetzung erhält die Schicht über die Protokolle.
Schicht 5 (die Sitzungsschicht) ist nun die erste Schicht des Anwendungssystems. Sie baut die Verbindung zwischen Sender und Empfänger auf und kontrolliert diese kontinuierlich.
Schicht 6 (die Präsentationsschicht) übersetzt die einzelnen Datenpakete in das Format des empfangenden Zielsystems. Dank der Fähigkeit der Übersetzung ist die Schicht auch in der Lage, einzelne Datenpakete gegenüber Zielsystemen zu verschlüsseln.
Schicht 7 (die Anwendungsschicht) ist die letzte Schicht des OSI-Modells. Hier werden die Datenpakete in für den Nutzer verwendbare Daten umgewandelt. Sie ist somit die Schnittstelle für die Benutzeranwendung.

Soll eine Information vom Sender aus übertragen werden, beginnt der Weg auf der Schicht 7 und durchläuft die einzelnen Stationen in umgekehrter Reihenfolge, bis hin zur Schicht 1. Auf der Empfängerseite wiederum schließt das Datenpaket die Schichten in chronologischer Reihenfolge, also von 1 bis 7, ab.

Weitere Informationen zum OSI-Modell:

• Elektronik Kompendium: ISO/OSI-7-Schichtenmodell
• Wikipedia: OSI-Modell

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