Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 5

ISO-OSI-Modell und generelle Systemarchitektur (1)

01.10.2008 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Auf sieben Schichten ist das Regelwerk der Netzwerk-Kommunikation aufgeteilt.
Auf sieben Schichten ist das Regelwerk der Netzwerk-Kommunikation aufgeteilt.

Vom Netzwerkkabel bis zum Anwendungsprogramm ist es für die Daten in Rechnernetzen ein weiter Weg. Und nur eine perfekte Zusammenarbeit vieler Funktionen erlaubt dabei die schnelle und fehlerfreie Weiterleitung der Daten ungeachtet der beteiligten Netztypen. Festgelegt ist diese Zusammenarbeit im so genannten OSI-Referenzmodell der Internationalen Standardisierungsorganisation ISO. Wer dieses Modell nicht kennt, braucht beim Thema Netze gar nicht erst mitzureden. Dieser Beitrag behandelt die anwendungsnahen Schichten.

Es gibt heute zwei wichtige Systemarchitekturen: das so genannte OSI-Referenzmodell der ISO und die TCP/IP-Protokollfamilie. Beide Ansätze haben zwar einen unterschiedlichen Entwicklungshintergrund, dennoch stellt die TCP/IP-Familie prinzipiell die funktionale Konkretisierung einer Untermenge des ISO-OSI Modells dar.

Jeder Profi spricht gerne von „Layer-2-Switching“ oder „Layer-7-Load-Sharing“ usw. An dieser Stelle sei daher erläutert, was es mit diesen geheimnisvollen Layern auf sich hat.

Für die meisten sinnfälligen, von Menschen konstruierten technischen oder architektonischen Gebilde gibt es einen Bauplan, außer vielleicht bei den berühmten Schildbürgern. So hat man schon früh nach Wegen gesucht, Vereinbarungen für eine Konstruktion von Protokollen und Schnittstellen zu schaffen, die dann von allen Herstellern genutzt werden können. Man spricht hierbei auch von Protokollen und Schnittstellen für die offene Kommunikation.

Beim Telefonnetz funktioniert dies schon von Anfang an. Denn schließlich ist es gleichgültig von welchem Hersteller das Telefon kommt, das man gerade benutzt, oder welcher Hersteller die örtliche Vermittlungsstelle geliefert hat: Stets kann man dennoch immer nach dem gleichen Verfahren und ohne Beschränkungen telefonieren.

Die Rechnerhersteller haben die offene Kommunikation allerdings lange behindert um Alleinstellungsmerkmale für ihre Geräte zu schaffen. Doch dies ist mittlerweile vorbei.

Zweiteiliger Bauplan

Der Bauplan für ein Datenkommunikationsnetz umfasst im Grunde zwei Teile: Einen für die Übertragungstechnik und einen anderen für die richtige Interpretation der ausgetauschten Informationen.

Die Netzwerkarchitektur beschreibt dabei den Weg der Daten zwischen zwei Anwendungen vollständig. Ob es sich bei den entsprechenden Daten, die in Rechnernetzen ausgetauscht werden, letztendlich um E-Mails oder um Dateien handelt, die zwischen einer Anwendung auf dem Rechner am Arbeitsplatz und einer Anwendung auf dem Server ausgetauscht werden, spielt für das Netz an sich keine Rolle.

Das Internet ist deshalb so großartig, weil man sich auf eine bestimmte Menge von Regeln einigen konnte, die von allen eingehalten werden. Diese Regeln bilden die sog. TCP/IP-Protokollfamilie. Die TCP/IP-Protokolle (TCP = Transmission Control Protocol = Protokoll (Regelmenge) zur Übertragungssteuerung; IP = Internet Protocol = Protokoll für das Netz zwischen den Netzen) sitzen sozusagen „in der Mitte“.

„Unter“ diesen Protokollen läuft die Übertragungstechnik, die sehr unterschiedlich sein kann – von der einfachen Telefonleitung mit vielleicht max. 20 kBit/s bis hin zum Gigabit-Netz mit einer Übertragungsleistung von 1 Millarde Bits pro Sekunde, vom einfachen lokalen PC-Netz, das 50 m lang ist, bis hin zur weltumspannenden Satellitenkommunikation.

„Über“ den TCP/IP-Protokollen laufen die sog. Anwendungsdienste wie E-Mail, Dateiübertragung und Fernzugriff auf fremde Hosts. Gleichzeitig werden hier aber auch sofort die Grenzen technischer Normierung klar: denn beispielsweise kann so jeder europäische Anwender auch japanische Internet-Seiten aufrufen oder mit einem Japaner E-Mails austauschen. Allerdings könnte dies spätestens dann schwierig werden, wenn von japanischer Seite auch nur japanische Schriftzeichen gesendet werden; denn das Japanisch eines Kontinentaleuropäers wird in den meisten Fällen sehr begrenzt sein.

Aber auch außerhalb des Internets ist Kompatibilität das Zauberwort in puncto Kommunikation.

weiter mit: Standards und Kompatibilität

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