▷ Osi-Modell: Was es ist und wofür es verwendet wird

In diesem Artikel werden wir versuchen, das OSI-Modell im Detail zu definieren. Obwohl das in lokalen Netzwerken verwendete Netzwerkmodell theoretisch nicht mit diesem Kommunikationsmodell übereinstimmt, weisen sie viele eigene Merkmale auf. Darüber hinaus müssen wir berücksichtigen, dass dies abhängig von den verschiedenen Netzwerktopologien variiert, die insbesondere in Geschäftsumgebungen und großen Unternehmen verwendet werden. Das OSI-Modell beabsichtigt, die verschiedenen Kommunikationsebenen auf standardisierte Weise zu verstehen.

Inhaltsverzeichnis

Derzeit haben wir immer die Konstruktion standardisierter Modelle für verschiedene Aspekte unserer Umwelt. Wir sehen dies schärfer in Telekommunikationsprotokollen zwischen Maschinen. Standardisierung ist in einer Umgebung erforderlich, in der eine große Anzahl von Netzwerken und Maschinentypen mit ihnen verbunden ist, ganz zu schweigen von der großen Anzahl von Telekommunikationsbetreibern, die auf dem Markt existieren.

Ein Beispiel hierfür ist das von der ISO vorgeschlagene Modell. Dies war der Schlüssel, um genau die Entwicklung dieser Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Elementen zu erreichen, die sich im Wesentlichen vollständig voneinander unterscheiden. Lassen Sie uns nun die wichtigsten Punkte des Interesses im Detail sehen.

Was ist das OSI-Modell?

Das OSI-Modell wurde bereits 1984 von der ISO-Organisation (International Organization for Standardization) entwickelt. Diese Norm verfolgte das ehrgeizige Ziel, ein System unterschiedlicher Herkunft miteinander zu verbinden, damit Informationen aufgrund der Protokolle, mit denen sie laut Hersteller auf ihre eigene Weise arbeiteten, ungehindert ausgetauscht werden konnten.

Das OSI-Modell besteht aus 7 Ebenen oder Abstraktionsebenen. Jede dieser Ebenen hat ihre eigenen Funktionen, damit sie gemeinsam ihr endgültiges Ziel erreichen können. Genau diese Trennung in Ebenen ermöglicht die Interkommunikation verschiedener Protokolle, indem bestimmte Funktionen auf jeder Betriebsebene konzentriert werden.

Eine andere zu beachtende Sache ist, dass das OSI-Modell nicht die Definition einer Topologie oder eines Netzwerkmodells an sich ist. Sie spezifiziert oder definiert auch nicht die in der Kommunikation verwendeten Protokolle, da sie unabhängig von diesem Modell implementiert werden. Was OSI wirklich tut, ist die Definition ihrer Funktionalität, um einen Standard zu erreichen.

Die Ebenen, aus denen das OSI-Modell besteht, sind:

Arten von Dienstleistungen

Das OSI-Modell legt die beiden Grundtypen von Diensten fest, die für die Telekommunikation existieren:

• Bei Verbindung: Zum Informationsaustausch muss zunächst eine Verbindung über eine Schaltung hergestellt werden. Eine Art der Kommunikation mit Verbindung ist das Telefon, sowohl mobil als auch fest. Keine Verbindung: Zum Senden oder Empfangen von Informationen ist es nicht erforderlich, eine Verbindung herzustellen. Die Nachricht wird mit einer Zieladresse gesendet und kommt so schnell wie möglich an, muss aber nicht bestellt werden. Ein typisches Beispiel ist das Senden von E-Mails.

Im OSI-Modell verwendete Konzepte und Begriffe

Um über OSI zu sprechen, müssen wir auch verschiedene Begriffe kennen, die in direktem Zusammenhang damit stehen. Wenn sie dies nicht tun würden, würden wir viele der Konzepte des Modells verstehen.

System

Es ist das physikalische Element, auf das das Modell angewendet wird. Es handelt sich um eine Reihe von physischen Maschinen verschiedener Art, die miteinander verbunden sind und Informationen übertragen können

Modell

Ein Modell hilft beim Definieren einer Struktur zusammen mit einer Reihe von Funktionen, die das Telekommunikationssystem ausführen wird. Ein Modell liefert nicht die Definition, wie ein Telekommunikationsnetz implementiert werden soll, sondern definiert nur, wie das Standardverfahren für den Informationsaustausch aussehen soll.

Level

Es handelt sich um eine Reihe spezifischer Funktionen zur Erleichterung der Kommunikation, die in einer Entität zusammengefasst sind, die sich wiederum sowohl auf eine niedrigere als auch auf eine höhere Ebene bezieht.

Interaktionen zwischen Ebenen werden als Grundelemente bezeichnet und können Eingabeaufforderungen, Antworten, Anforderungen oder Bestätigungen sein. Jedes Level hat folgende Eigenschaften:

• Jede Ebene ist darauf ausgelegt, bestimmte Funktionen auszuführen. Wenn wir bestimmte Funktionen im Netzwerk implementieren müssen, wenden wir die Ebene an, die diesen Funktionen entspricht. Jede dieser Ebenen bezieht sich auf die vorherigen und nachfolgenden Ebenen auf der Abstraktionsskala. Erhält Daten von der unteren Ebene und stellt diese der höheren Ebene zur Verfügung. Jede Ebene enthält Dienste, die von der praktischen Implementierung unabhängig sind. Für jede Ebene müssen Grenzwerte festgelegt werden , solange sie den Informationsfluss zwischen den einzelnen Ebenen sicherstellen

Funktion oder Algorithmus

Es handelt sich um eine Reihe von Anweisungen, die miteinander in Beziehung stehen, sodass durch Eingabestimuli (Argumente) bestimmte Ausgaben (Ausgaben) erzeugt werden.

OSI-Schichten

Grundlegende Bedienung

Jetzt müssen wir über die sieben Ebenen sprechen, die durch den OSI-Kommunikationsstandard festgelegt wurden. Jede dieser Ebenen verfügt über eigene Funktionen und Protokolle, mit denen mit anderen Ebenen kommuniziert werden kann.

Die Protokolle jeder Ebene kommunizieren mit ihren Gegenstücken oder Kollegen, dh mit ihrem eigenen Protokoll am anderen Ende der Kommunikation. Auf diese Weise haben andere Protokolle anderer Ebenen keinen Einfluss.

Um den Informationsfluss herzustellen, sendet die Ursprungsmaschine die Informationen, die von der oberflächlichsten Schicht abweichen, an die physikalische Schicht. Dann erreicht der Fluss in der Zielmaschine diese physikalische Schicht und steigt zu der oberflächlichsten Schicht auf, die existiert.

Darüber hinaus arbeitet jede Ebene unabhängig von den anderen, falls erforderlich, kennen Sie die Funktionsweise der anderen Ebenen. Auf diese Weise kann jeder modifiziert werden, ohne den anderen zu beeinflussen. Wenn Sie beispielsweise ein physisches Gerät oder eine Netzwerkkarte hinzufügen möchten, wirkt sich dies nur auf die Schicht aus, die diese Geräte steuert.

Die Ebenen können in zwei Gruppen unterteilt werden, die netzwerkorientierten und die anwendungsorientierten.

Netzwerkorientierte OSI-Ebenen

Diese Ebenen sind für die Verwaltung des physischen Abschnitts der Verbindung verantwortlich, z. B. für den Aufbau der Kommunikation, das Weiterleiten und das Senden

Schicht 1: Physik

Diese Ebene befasst sich direkt mit den physischen Elementen der Verbindung. Es verwaltet die Prozeduren auf elektronischer Ebene, so dass die Folge von Informationsbits ohne Änderung vom Sender zum Empfänger wandert.

• Definiert das physikalische Übertragungsmedium: Twisted Pair-Kabel, Koaxialkabel, Wellen und Glasfaser. Verwaltet elektrische Signale und überträgt Bitströme. Definiert die Eigenschaften von Materialien wie Steckverbindern und Spannungspegeln

Einige Standards in Bezug auf diese Stufe sind: ISO 2110, EIA-232, V.35, X.24, V24, V.28

Schicht 2: Datenverbindung

Diese Ebene ist dafür verantwortlich, die funktionalen Mittel bereitzustellen, um die Kommunikation der physikalischen Elemente herzustellen. Es befasst sich mit der physischen Weiterleitung von Daten, dem Zugriff auf das Medium und insbesondere der Erkennung von Übertragungsfehlern.

Diese Schicht baut die Bitrahmen mit den Informationen und auch anderen Elementen auf, um zu steuern, dass die Übertragung korrekt durchgeführt wird. Das typische Element, das die Funktionen dieser Schicht ausführt, ist der Switch oder auch der Router, der für das Empfangen und Senden von Daten von einem Sender zu einem Empfänger verantwortlich ist

Die bekanntesten Protokolle für diese Verbindung sind IEEE 802 für LAN-Verbindungen und IEEE 802.11 für WiFi-Verbindungen.

Schicht 3: Rot

Diese Schicht ist für die Identifizierung des Routings zwischen zwei oder mehr verbundenen Netzwerken verantwortlich. Diese Ebene ermöglicht es den Daten, vom Sender zum Empfänger zu gelangen, und kann die erforderliche Umschaltung und Weiterleitung vornehmen, damit die Nachricht ankommt. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass diese Schicht die Topologie des Netzwerks kennt, in dem sie arbeitet.

Das bekannteste Protokoll dafür ist IP. Wir finden auch andere wie IPX, APPLETALK oder ISO 9542.

Schicht 4: Transport

Diese Ebene ist für den Transport der im Übertragungspaket gefundenen Daten vom Ursprung zum Ziel zuständig. Dies erfolgt unabhängig von dem Netzwerktyp, den die untere Ebene erkannt hat. Die zuvor gesehene Informationseinheit oder PDU nennen wir sie auch Datagramm, wenn sie mit dem UPD-Protokoll arbeitet, das auf verbindungsloses Senden ausgerichtet ist, oder Segment, wenn sie mit dem Protokoll TCP arbeitet, das auf Verbindung ausgerichtet ist.

Diese Schicht arbeitet mit logischen Ports wie 80, 443 usw. Darüber hinaus ist es die Hauptschicht, in der eine ausreichende Qualität bereitgestellt werden muss, damit die Übertragung der Nachricht korrekt und mit den Anforderungen des Benutzers durchgeführt wird.

Anwendungsorientierte OSI-Ebenen

Diese Ebenen arbeiten direkt mit Anwendungen zusammen, die Dienste der unteren Ebene anfordern. Es ist dafür verantwortlich, die Informationen so anzupassen, dass sie aus Sicht eines Benutzers über eine Schnittstelle und ein Format verständlich sind.

Schicht 5: Sitzung

Über diese Ebene kann die Verbindung zwischen den Maschinen, die Informationen übertragen, gesteuert und aktiv gehalten werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die einmal hergestellte Verbindung bis zum Ende der Übertragung aufrechterhalten wird.

Es ist dafür verantwortlich, die Sitzungsadresse zuzuordnen, die der Benutzer eingibt, um sie an Transportadressen zu übergeben, mit denen die unteren Ebenen arbeiten.

Schicht 6: Präsentation

Wie der Name schon sagt, ist diese Schicht für die Darstellung der übertragenen Informationen verantwortlich. Dadurch wird sichergestellt, dass die Daten, die Benutzer erreichen, trotz der unterschiedlichen Protokolle, die sowohl in einem Empfänger als auch in einem Sender verwendet werden, verständlich sind. Sie übersetzen sozusagen eine Zeichenfolge in etwas Verständliches.

Diese Ebene funktioniert nicht mit Nachrichtenrouting oder Links, sondern ist für die Arbeit mit den nützlichen Inhalten verantwortlich, die wir sehen möchten.

Schicht 7: Anwendung

Dies ist die letzte Ebene, auf der Benutzer Aktionen und Befehle in ihren eigenen Anwendungen ausführen können, z. B. eine Schaltfläche zum Senden einer E-Mail oder ein Programm zum Senden von Dateien über FTP. Es ermöglicht auch die Kommunikation zwischen den übrigen unteren Schichten.

Ein Beispiel für die Anwendungsschicht kann das SMTP-Protokoll zum Senden von E-Mails, FTP-Dateiübertragungsprogrammen usw. sein.

Datenentitäten im OSI-Modell

Es ist ein Element, das Informationen in einem offenen System verarbeitet, um sie auf bestimmte Funktionen anzuwenden. In diesem Fall wird versucht, Informationen für den Austausch zwischen Maschinen zu verarbeiten. Ein Prozess besteht aus:

• Service Access Point (SAP): Ort, an dem jede Schicht die Dienste der Schicht direkt unter der Interface Data Unit (IDU) findet: Informationsblock, den eine Schicht an eine Dateneinheit der unteren Schicht der Protokoll (N-PDU): Informationspakete, die die Informationen enthalten, die über das Netzwerk gesendet werden sollen. Diese Informationen werden geteilt und bestehen aus einem Header, der Steuerinformationen enthält. Diese Informationen werden zwischen zwei Entitäten ausgetauscht, die an verschiedenen Orten derselben Ebene angehören. Service Data Unit (SDU): Jede IDU besteht aus einem Informationsfeld für die Schnittstellensteuerung (ICI) und einem weiteren Feld mit Informationen mit Netzwerkinformationen (SDU). Eine SDU auf n-Ebene repräsentiert die PDU auf n + 1-Ebene, also n + 1-PDU = n-SDU

Grafisch könnte es wie folgt dargestellt werden:

Datenübertragungsprozess im OSI-Modell

Lassen Sie uns nun sehen, wie die Schichten des OSI-Modells bei der Datenübertragung funktionieren.

1. Die Anwendungsschicht empfängt die Nachricht vom Benutzer. Die Nachricht befindet sich in der Anwendungsschicht. Diese Schicht fügt einen ICI-Header hinzu, um die PDU der Anwendungsschicht zu bilden, und wird in IDU umbenannt. Gehen Sie jetzt zur nächsten Ebene. Die Nachricht befindet sich jetzt in der Präsentationsebene. Diese Ebene fügt einen eigenen Header hinzu und wird auf die nächste Ebene übertragen. Die Nachricht befindet sich jetzt in der Sitzungsebene und der vorherige Vorgang wird erneut wiederholt. Die physischen Schichten werden dann gesendet. In den physischen Schichten wird das Paket ordnungsgemäß an den Empfänger adressiert. Wenn die Nachricht den Empfänger erreicht, entfernt jede Schicht den Header, den ihre genehmigte Schicht zum Senden in die Nachricht gelegt hat. Jetzt erreicht die Nachricht die Anwendungsschicht des Ziels, an das sie gesendet werden soll Benutzer verständlicherweise

Damit ist unser Artikel zum OSI-Modell abgeschlossen

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