PRRU Skriptum – Kapitel 2

 

I) Inhalt

 

PRRU Skriptum – Kapitel 2. 1

I) Inhalt 1

2 OSI Schichtenmodell 1

2.1 Warum braucht man das OSI-Schichtenmodell?. 2

2.1.1 Beispiel 1: 2

2.1.2 Beispiel 2: 2

2.1.3 Beispiel 3: 3

 

2 OSI Schichtenmodell

 

Layername

Verwendung

Normen – Beispiele

Application Layer

·   Netzanwendungen (z.B. Browser...)

Internet Explorer
Netscape Navigator

Telnet

FTP
SSL

Presentation Layer

·   Formate und Codierung

ASCII
JPEG

HTML

Unicode

Session Layer

·   Sitzungssteuerung: Wer darf wann und wie reden?

SQL

Transport Layer

·   End-To-End Beziehung: erste Schicht

·   Verbindungsorientiert oder Verbindungslos
Verbindungsorientiert: Auf dem Packetsystem wird eine Verbindung simuliert. Dies funktioniert über Antwortpakete, Checksummen usw.
Verbindunglos: Bei zeitkritischen Anwendungen (z.B. Videokonferenz, Videospiele...) bei denen alte Pakete keine Information mehr enthalten

·   Segmentierung

·   Fehlerbehandlung und –korrektur

·   Flusssteuerung: Stop and Go Prinzip (Daten werden so versandt, dass sie auch empfangen werden können)

·   Multiplexing: Richtige Zuordnung mehrerer Anwendungen auf einer Datenleitung.

TCP
UDP

SPX

Network Layer

·   Logische Adressierung (IP Adresse):
Für eine hierarchische Struktur

·   Routing (Wegeumsetzung)

IP

ARP

RARP

ICMP

IPX

AppleTalk

Geräte:

Router

Data Link Layer

Logical Link Control (LLC)

·   Physikalische Adressierung: bei Netzen mit Multiple Access benötigt. MAC Adressen: 48Bit, aus 24 Bit Hersteller-spezifisch, 24 Bit Gerät-spezifisch. Eindeutige Nummer.

·   Framing: Einteilen der Daten in Pakete („Frames“)
Startsignal – dann ein Frame

·   Fehlerüberprüfung: Anhand der Checksumme (FCS – Frame Checksum). Fehlerhafte Frames werden weggeworfen

·   Zugriffsverfahren (bei MAC)

·   CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
Sender überprüft während dem Senden auf Collision – würde der Sender allerdings aufhören zu Senden bevor das Signal angekommen ist, würde niemand die Collision entdecken. Deshalb muss die Sendedauer doppelt so lang wie die Laufzeit sein – dies wird erreicht, indem die Kabel eine max. Länge (ca. 2500m) lang sein und die Frames min. 64 Byte groß sein müssen. Da Repeater das Problem verschärfen, weil sie das Signal weiter verzögern, dürfen nur 3-4 Repeater pro Verbindung verwendet werden und das Kabel dazwischen nur 100m lang sein.  

LAN:

802.2 (LLC Norm)

IEEE 802.3 (10MB)

802.3u (100MB)

802.3z oder 802.3ab (1GB)
802.5

802.11b (11MBit)

802.11 (55MBit)

 

WAN:

PPP

SLIP

HDLC

 

Geräte:

Switch

Media Access Control (MAC)

Physical Layer

Tatsächliche Übertragung der Daten:

·   Luft / Kabel / Licht

·   Topologie: Bus, Stern...

·   Steckverbindungen

CAT 5
RJ45, RJ232

Manchestercodierung
Geräte:
Hub

 

2.1 Warum braucht man das OSI-Schichtenmodell?

Um heterogene Systeme zu vernetzen.

3 Grundsätze:

  1. Eine Schicht benutzt den Dienst der darunterliegenden Schicht.
  2. Für eine darüberliegende Schicht sind die darunterliegenden Schichten transparent (nicht sichtbar). Die Kommunikation erfolgt über die virtuellen Verbindungen zwischen 2 entsprechenden Schichten der Kommunikationspartner.
  3. Ein Protokoll beschreibt die Regeln und Übereinkünfte einer virtuellen Verbindung.

2.1.1 Beispiel 1:

Mensch

ß Virtuelle Verbindung à
Protokoll: Sprache

Mensch

Telefon

 ß à

Telefon

Vermittlung

ß à

Vermittlung

└>

ß Physische Verbindung à

<┘

 

2.1.2 Beispiel 2:

Mensch (deutsch)

ß Virtuelle Verbindung à

Mensch (französisch)

Dolmetscher (Deutsch <-> Englisch)

ß à

Dolmetscher (Französisch <-> Englisch)

Telefon

 ß à

Telefon

Vermittlung

ß à

Vermittlung

└>

ß Physische Verbindung à

<┘

 

2.1.3 Beispiel 3:

2 Netze, verbunden durch eine Datenleitung. An der Datenleitung sitzt jeweils ein Gateway, der entscheidet welche Pakete über die Datenleitung gesandt werden und welche nicht (Minimierung des Transfers über die Datenleitung!).

Es gibt also 3 logische Netzwerke: Netzwerk A am Standort 1, Netzwerk B am Standort 2, Netzwerk C zwischen den 2 Gateways. Durch diese 3 Netzwerke kann der Router entscheiden.

 

 

PC

 

Router

 

Router

 

PC

 

Datenpaket

 

Interface 1

Interface 2

 

Interface 1

Interface 2

 

Datenpaket

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

­

4

Wird aufgeteilt in mehrere Pakete,

jedes Paket bekommt einen Header (mit laufender Nummer und Portnummer)

 

Zieladresse wird in Routingtabelle gesucht

 

Zieladresse wird in Routingtabelle gesucht

 

Pakete werden zusammengefasst

 

¯

 

­

¯

 

­

¯

 

­

3

Paket wird adressiert (ARP)

 

Vollständige Pakete

Paket wird adressiert

 

Vollständige Pakete

Paket wird adressiert

 

Vollständige Pakete

 

¯

 

­

¯

 

­

¯

 

­

2

Daten werden herausgenommen und an physikalische Adresse versandt

 

Daten werden zu Frames zusammengesetzt

Daten werden auf Frames aufgeteilt

 

Daten werden zu Frames zusammengesetzt

Daten werden auf Frames aufgeteilt

 

Daten werden zu Frames zusammengefasst

 

¯

 

­

¯

 

­

¯

 

­

1

Daten werden versandt

à

Daten werden empfangen

Daten werden versandt

à

Daten werden empfangen

Daten werden gesendet

à

Daten werden empfangen

 

 

PRRU Skriptum – Kapitel 2

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