ISO-OSI-Modell und generelle Systemarchitektur (1)

Der Layer 6 im Überblick

Die nächste Schicht, der Layer Nummer 6, muss die anwendungsnahen Grunddienste unterstützen.

Wie auch immer die grundsätzliche Organisationsform z.B. eines Dateisystems aussieht, sie wird sich im Vergleich zu einem anderen Betriebssystem immer mindestens in Kleinigkeiten wie der Darstellung von Namen oder Längenattributen unterscheiden. Wenn vor diesem Hintergrund also zwischen zwei verschiedenen Rechensystemen ein File-Transfer durchgeführt werden soll, reicht es nicht, die Bits und Bytes der Datei irgendwie zu übertragen. Vielmehr gibt es eine Reihe von strukturellen Attributen, die nicht nur übertragen, sondern konvertiert werden müssen, denn üblicherweise kann ein Rechensystem mit der Darstellung der strukturellen Information eines anderen Rechensystems wenig anfangen. Und schließlich können innerhalb der Dateien auch noch verschiedene Codierungen für die Darstellung der Information verwendet worden sein. Um diese Aspekte kümmern sich die Funktionen im Layer Nummer 6.

Die Kommunikation zwischen zwei bestimmten Geräten könnte man nun so regulieren, dass man von den Formaten und Darstellungen des einen auf die Formate und Darstellungen des anderen mit entsprechenden Prozeduren übergeht.

Will man jedoch keine Vorgaben machen, welche Geräte miteinander kommunizieren können sollen, so muss man Konventionen für Formate und Darstellungen definieren, die für alle an der Kommunikation beteiligten Endgeräte verbindlich sind. Diese Konventionen sind damit sozusagen Bestandteil der Architektur des Kommunikationssystems. Jedes Gerät, welches in den Kommunikationsverbund aufgenommen werden möchte, muss sich diesen Konventionen anschließen. Und dies gilt nicht nur für die hier betrachtete Ebene sondern analog auch für alle anderen Schichten.

Die damit zusammenhängenden Aufgaben, lokale Formate und Darstellungen in für das Netz allgemeingültige zu überführen, werden auch als Präsentations-Services oder Darstellungs-Services bezeichnet. Der Layer 6 wird deshalb auch als Darstellungsschicht oder Presentation Layer bezeichnet.

Innige Kooperation

Darstellungsschicht und Anwendungsschicht kooperieren besonders innig und eng, da üblicherweise ein anwendungsnaher Grunddienst entsprechende Darstellungen impliziert. So impliziert z.B. der File Transfer Daten- und Dateiformate sowie Adressierungskonventionen und Electronic Mail impliziert formatierte Daten, die wie ein Brief aussehen. Strukturell muss es Briefkästen und Papierkörbe geben. Ein Remote Job Entry muss auf einer gemeinsam für alle beteiligten Rechensysteme verständlichen Auftragssprache basieren, während ein Virtual Terminal Service ohne parametrisierte Terminalbeschreibungen hilflos dastünde.

Die Aufgaben der Darstellungsschicht im Rahmen des betrachteten Beispiels dürften damit klar sein.

Die zwei bereits betrachteten Schichten werden in der Regel mit Software realisiert. Für das einwandfreie Funktionieren von Programmen ist das Betriebssystem das zentrale Element. Es erzeugt aus Programmstücken lauffähige Prozesse und lässt sie z.B. im Zeitscheibenverfahren auf dem Prozessor abarbeiten. Diese zentrale Funktion macht sich auch das Kommunikationssystem zunutze – oder andersherum: das Betriebssystem kann und soll auch vom Kommunikationssystem nicht übergangen werden.

Im Rahmen der Kommunikation zwischen zwei Geräten wird daher üblicherweise eine logische Verbindung zwischen zwei Betriebssystemen aufgebaut. Logische Verbindung bedeutet dabei, dass diese Verbindung aus der Perspektive der Betriebssysteme unmittelbar zwischen ihnen auf einem geeigneten Medium etabliert ist.

Die ist jedoch nicht flexibel genug, und man sorgt somit durch entsprechende Vorkehrungen, auf die wir noch zu sprechen kommen, dafür, dass die Betriebssysteme den Eindruck dieser Exklusivität haben. Bei einem lokalen Netz können aber z.B. durch ein einziges Hochleistungs-Kommunikationsmedium Hunderte solcher logischen Verbindungen gleichzeitig unterstützt werden.

Eine solche Verbindung wird auch als Session zwischen den beteiligten Prozessen bezeichnet, denn das Betriebssystem tritt nicht als Ganzes selbst mit einem anderen Betriebssystem in Verbindung, sondern lässt sich durch einen oder mehrere Prozesse vertreten. Diese Prozesse sind es aber auch, die die Programme der höheren Schichten realisieren. Im Rahmen einer solchen Session kann die ganze Kommunikation gesteuert werden: denn die Prozesse, die die Elemente der höheren Schichten realisieren, sind abhängig vom Betriebssystem.

Meistens besteht jedoch nicht nur die Anforderung, irgendetwas auszutauschen, vielmehr möchte man auch Synchronisationsmaßnahmen durchführen können. Im einfachsten Fall sind dies Konstrukte, die es z.B. verhindern, dass zwei Prozesse aus verschiedenen Rechnern gleichzeitig auf eine gemeinsam zu benutzende Datei schreiben, was offensichtlich zu Unfug führen würde.

Daneben gibt es noch eine Reihe weiterer Interprozesskommunikationsmechanismen, die vom Prozessverkehr innerhalb einer Multiprozessanlage über das Netz auf die Gesamtumgebung gezogen werden.

Die Schicht, in der dies alles passiert, heißt dann auch Kommunikations-Steuerungsschicht (Session Layer) und trägt die Nummer 5.