Schichtenmodelle

Jede Technik oder jeder Vorgang, der zur Datenübertragung genutzt wird, lässt sich in 3 Teile gliedern:

  • Übertragungsweg
  • Protokoll
  • Anwendung

Der Übertragungsweg ist das Medium, welches zur Datenübertragung genutzt wird. Z. B. Kabel oder Funk. Die Anwendung stellt die Daten bereit und nimmt sie auch wieder entgegen. Das Protokoll regelt den Zugriff auf den Übertragungsweg und die Kommunikation zwischen zwei oder mehr Teilnehmern. Das Protokoll hat zusätzlich die Aufgabe die Anwendung vom Übertragungsweg unabhängig zu machen. Das Protokoll vermittelt sozusagen zwischen Übertragungsweg und Anwendung. In der Praxis sorgt das Protokoll dafür, dass eine Anwendung jeden beliebigen Übertragungsweg nutzen kann.

Proprietäre Systeme

Kommen Übertragungsweg, Protokoll und Anwendung von einem einzigen Hersteller, hat man in der Regel keine Möglichkeit Details dieses proprietären Systems in Erfahrung zu bringen. Alles ist ein abgeschlossenes System, dass wenig flexibel und schon gar nicht transparent ist. Der Anwender ist in jedem Fall an den Hersteller gebunden. Insbesondere dann, wenn das System Probleme macht, erweitert werden oder ersetzt werden soll.

Offene Systeme

In offenen Systemen sind Übertragungsweg, Protokoll und Anwendung genormt, spezifiziert und offengelegt. D. h., jeder kann sich einen Teil heraussuchen und dazu eine Implementierung entwickeln, die sich dann auf dem Markt als Produkt behaupten muss und im Optimalfall austauschbar ist. Dabei besteht vom Grundsatz her die Möglichkeit, dass Produkte unterschiedlicher Hersteller zusammenarbeiten und untereinander getauscht werden können.

Schichtenmodell

In der hochspezialisierten Computer- und Netzwerkwelt haben sich schnell Schichtenmodelle etabliert, in denen komplexe Vorgänge in einzelnen Schritten aufgegliedert werden. Jeder Schritt oder auch jede Aufgabe wird als Schicht dargestellt, die übereinander gestapelt sind. Jede Schicht sorgt dafür, dass an den Schnittpunkten zur anderen Schicht Schnittstellen zur Kommunikation zwischen den Schichten enthalten sind. Im Gegensatz zu hochintegrierten Systemen, sind Schichtenmodelle nicht für hohe Geschwindigkeit oder Leistung ausgelegt. Es geht mehr um eine hohe Flexibilität, damit Implementierungen der Schichten leichter angepasst und ausgetauscht werden können.

Beispiel für ein Schichtenmodell

Beispiel eines Schichtemodells

Zur Beschreibung eines Schichtenmodells dient häufig der klassische Anwendungsfall zwischen zwei Personen, die zwei unterschiedliche Sprachen sprechen. Beide Personen sind wegen der unterschiedlichen Sprache nicht in der Lage direkt miteinander zu kommunizieren. Beide bedienen sich deshalb eines oder zwei Dolmetscher.
Die Anwendung ist also das Gespräch, in diesem Beispiel, zwischen einem Deutschen und einem Franzosen. Beide verstehen sich nicht und nutzen deshalb die Dienste eines Dolmetschers. Wäre der Dolmetscher auf beiden Seiten ein und die selbe Person, so läge hier ein proprietäres System vor. Denn der Dolmetscher wäre auch gleichzeitig der Übertragungsweg. Im vorliegenden offenen Schichtenmodell sind es zwei Dolmetscher, die das Protokoll bilden und sich miteinander einigen, in welcher Sprache sie kommunizieren wollen. Als Übertragungsweg dient meist eine technisch Einrichtung, z. B. Telefon, Fax oder E-Mail. Alternativ treffen sich alle vier Personen an einer Stelle und kommunizieren direkt miteinander.

Nachteile von Schichtenmodellen

Beispiel eines Funktionsweise Schichtenmodell
In einem paketvermittelnden Netzwerk wird beim Durchlaufen der Schichten bei jeder Schicht ein Informations-Datensatz dem Datenpaket vorangestellt. In dem sogenannten Header befinden sich Informationen, die für die Bearbeitung in der selben Schicht beim Empfänger wichtig sind. Jeder Header vergrößert dabei das ursprüngliche Datenpaket um ein paar Byte. Die zu übertragenden Daten sind auf alle Fälle größer als die eigentlichen Daten.

Schichtenmodelle in der Netzwerktechnik

In der Netzwerktechnik sind zwei Schichtenmodelle bekannt. Das OSI-7-Schichtenmodell und das DoD-Schichtenmodell.

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