ISO-OSI Schichtenmodell

Das ISO (International Organization for Standardization - OSI (Open System Interconnection) Modell regelt, wie die Kommunikation und Verbindung von technischen Systemen ablaufen soll. Die International Organization for Standardization hat das OSI-Modell Ende der 70er Jahre entwickelt um Systeme offener zu gestalten.
Häufig befinden sich in Netzwerken Komponenten verschiedener Hersteller. Damit diese korrekt miteinander kommunizieren können, müssen bei der Übertragung der Daten bestimmte Vereinbarungen eingehalten werden. Diese werden auch Protokolle genannt.

Um die Reihenfolge der Abläufe einzuhalten werden 7 aufeinanderfolgende Schichten, im Englischen Layer genannt, definiert.
Diese unterscheidet man wiederum in anwendungs- und transportorientierte Schichten. Die Schichten 7-5 gehören zu den anwendungsorientierten, die Schichten 4-1 zu den transportorientierten.

Möchte ein Sender mit einem Empfänger kommunizieren, müssen die Schichten 2-mal durchlaufen werden. Die Daten werden vom Sender über die Anwendungsschicht bis hin zur Bitübertragungsschicht versendet. Hierbei wird die Nachricht für den Transport vorbereitet. Beim Empfänger kommen die Daten schließlich in der Bitübertragungsschicht an, und durchlaufen die 7 Schichten in umgekehrter Reihenfolge bis hin zur Anwendungsschicht.

Die Schichten werden nach einer bestimmten Reihenfolge durchlaufen. Um sich die Reihenfolge besser merken zu können gibt es folgende Merkregel:
Please Do Not Throw Salami Pizza Away

Anwendungsschicht

Nachrichten bzw. Daten die versendet werden sollen, durchlaufen zunächst die Anwendungsschicht. Diese Schicht stellt eine Schnittstelle zwischen Anwendung und Benutzer bereit. Außerdem findet auf dieser Ebene die Dateneingabe bzw. -ausgabe statt. Im Application Header werden zusätzliche Informationen abgelegt, um welches Protokoll es sich beispielsweise handelt. Zudem sind diese Protokolle Schnittstellen zum Anwender. Gängige Protokolle sind HTTP und SMTP

Darstellungsschicht

Im nächsten Schritt durchlaufen die Pakete die Darstellungsschicht. Wie es der Name schon sagt, geht es darum wie die Daten dargestellt werden sollen. Wie auch die Anwendungsschicht hat auch die Darstellungsschicht einen Header. Hier werden Informationen über die Komprimierung und Verschlüsselung der Daten gesammelt. Somit ist gewährleistet, dass die Daten beim Empfänger wieder richtig dargestellt werden. Ein JPG Bild wird zum Beispiel in ein Systemunabhängiges Format übertragen.

Sitzungsschicht

In der Sitzungsschicht werden Informationen über Netzwerkverbindung gesammelt. Also wie wird eine Verbindung aufgebaut, wie wird sie aufrechterhalten und unter welchen Umständen wird sie abgebrochen. Typische Protokolle dieser Schicht sind HTTP, SMTP und FTP.

Transportschicht

In der Transportschicht geht es um den Aufbau eines logischen Übertragungskanals.
Des Weiteren werden auf dieser Schicht Ports gebildet. Diese sind notwendig damit Server und Client kommunizieren können. Einige Ports sind für bestimmte Anwendungen reserviert, andere können frei gewählt werden. Die gängigsten Protokolle sind UDP und TCP.

Vermittlungsschicht

Hier findet die erste logische Adressierung der Endgeräte statt, also die Vergabe eindeutiger Adressen an Sender und Empfänger. Da die Datenpakete nicht direkt ans Ziel übermittelt werden können, werden sie mit Zwischenzielen versehen. Also muss die Vermittlungsschicht auch den optimalen Weg wählen - das Routing. Klassische Protokolle dieser Schicht sind IP, IPsec, ICMP, IPv6

Sicherungsschicht

In der Sicherungsschicht werden zunächst mehrere physikalische Bits zu Rahmen (Frames) zusammengefasst. Zudem hat die Schicht Funktionen zur Fehlererkennung und Fehlerbehebung. Außerdem ist Aufgabe den Datenfluss des Netzwerkes zu kontrollieren. Protokolle dieser Schicht sind unter anderem Ethernet, Token Ring, FTTP, MAC.

Bitübertragungsschicht

In der Bitübertragungsschicht wird aus den zuvor erstellten Frames ein physikalisches Signal erstellt. Die einzelnen Signale, welche aus "0" und "1" bestehen, werden über das Kommunikationsmedium übertragen.