Netzwerk-Basiswissen, Teil 3

Die Schichten im Detail

Bitübertragung

Die Bitübertragungsschicht (physical layer) stellt einen Bitstrom zwischen Sender und Empfänger bereit. Auf dieser Ebene spielt die Bedeutung der Bits keine Rolle. Vielmehr geht es darum, wie die einzelnen Bits übertragen werden. Darunter fallen Fragen wie Übertragungsmedien, Stecker, Darstellung einzelner Bits, Aufbau einer Verbindung, et cetera.

Sicherung

Bei der Bitübertragung können Fehler auftreten. Aufgabe der Sicherungsschicht (data link layer) ist es, solche Fehler zu erkennen und durch entsprechende Mechanismen zu korrigieren. Dazu werden Blöcke von Datenbits zusammen gefasst. Die so gebildeten Datenrahmen (data frames) werden mit zusätzlichen Bits zur Kennung von Anfang und Ende versehen. Weitere Kontrollbits erlauben dem Empfänger, die korrekte Übertragung des Rahmens zu überprüfen. Erkennt der Empfänger Fehler, kann er sie bis zu einer gewissen Grenze korrigieren. Ist der Rahmen so gestört, dass eine Korrektur nicht mehr möglich ist, fordert der Empfänger den Sender auf, den Rahmen erneut zu senden.

Vermittlung

Der Weg den die Daten nehmen sollen wird in der Vermittlungsschicht (network layer) festgelegt. Diese Festlegung kann beispielsweise zu Beginn einer Verbindung erfolgen. Alternativ kann auch für jedes Paket neu die gerade optimale Route bestimmt werden. Man spricht auf der Vermittlungsschicht nicht mehr von Rahmen, sondern von Paketen. Die Vermittlungsschicht enthält in der Regel auch Abrechnungsfunktionen, um die entstandenen Gebühren zu erfassen.

Wenn auf dem Weg vom Sender zum Empfänger mehrere Knoten liegen, werden in jedem der Knoten die drei untersten Schichten benötigt.

Transport

Die Transportschicht (transport layer) ist die erste Ende-zu-Ende Schicht. Das heißt, das Programm in der Transportschicht der Sendeseite kommuniziert mit einem passenden Gegenstück auf Empfängerseite. Aufgabe der Transportschicht ist, größere Datenmengen von den oberen Schichten zu übernehmen, falls notwendig in kleinere Einheiten zu zerlegen und dann an die Vermittlungsschicht weiter zu geben. Die Transportschicht ist auch zuständig für den Aufbau der Verbindung.

Sitzung

Die Sitzungsschicht (session layer) bietet eine übergeordnete Sicht der Verbindung. Eine Sitzung kann verschiedene Verbindungen beinhalten, zum Beispiel für Hin- und Rückkanal, oder in zeitlicher Folge wenn die Verbindung nicht permanent gehalten wird.

Darstellung

In der Darstellungsschicht (presentation layer) werden die von unten gelieferten Daten interpretiert und in die für das System richtige Darstellung gebracht. Beispielsweise werden für die Übertragung Standardrepräsentationen für Daten wie Zeichen, Festkommazahlen, et cetera definiert. In der Darstellungsschicht erfolgt dann die Umsetzung aus der allgemeinen Repräsentation in das maschinenspezifische Format. Zu den weiteren Aufgaben in dieser Schicht gehören Verschlüsselung und Datenkompression.

Anwendung

Die Anwendungs- oder Verarbeitungsschicht (application layer) stellt dem Benutzer bestimmte Dienste zur Verfügung. Dazu gehören der Dateitransfer, das Anmelden auf anderen Rechnern oder die Kontrolle von Prozessen.