Ein Schichtenmodell für Kommunikationsvorgänge im Internet

Kommunikation in Rechnernetzen

Schichtenmodelle spielen auch bei der Beschreibung und Entwicklung von Kommunikationsvorgängen in komplexen Rechnernetzen wie dem Internet eine zentrale Rolle. Erst durch eine klare Zuordnung der Kommunikationsvorgänge in Aufgabenbereiche und eine hierarchische Anordnung dieser Aufgabenbereiche wird es möglicht, komplexe Systeme flexibel und beherrschbar zu entwickeln.

Nachrichtenübertragung im Schichtenmodell

Wenn eine Nachricht von einem Sender zu einem Empfänger übertragen wird, dann werden letztendlich physikalisch repräsentierte Bitfolgen über ein Transportmedium übertragen.

Die Übertragung von Bitfolgen bildet die unterste Schicht im Schichtenmodell.

Aufbauend auf Dienste der darunterliegenden Schicht kann man jetzt Übertragungsprozesse schrittweise abstrahierend beschreiben. So setzt eine Weiterleitung von Datenpaketen zwischen entfernten Hosts voraus, dass eine Übertragung zwischen benachbarten Host geregelt ist.

Für die Beschreibung von Kommunikationsvorgängen im Internet benutzen wir hier das folgende Schichtenmodell.

Nachrichtenübertragung

Ein Stapel aus Protokollen

Die Vorgänge in den einzelnen Schichten werden durch Protokolle geregelt. Beachte, dass diese hierarchisch angeordnet sind. Protokolle benutzen in der Regel Dienste, die eine darunterliegende Schicht (geregelt durch ihre Protokolle) bereitstellt.

Protokollstapel

Die Pfeile in der Abbildung sollen andeuten, dass eine Nachricht - durch Protokolle geregelt - schrittweise verarbeitet wird, bevor sie auf der Bitebene dann tatsächlich übertragen wird.

Datenanreicherung

Die Protokolle der verschiedenen Schichten sehen vor, dass die zu übertragenen Daten schrittweise um Zusatzdaten angereichert werden. So müssen Schicht um Schicht den Daten bestimmte Adressinformationen hinzugefügt werden. Die Abbildung deutet eine solche Datenanreicherung für einen bestimmten Protokollstapel an.

Datenanreicherung

Aufgabe 1 - Andere Schichtenmodelle

Das Schichtenmodell, das auf inf-schule.de benutzt wird, stellt eine Mischung des OSI-Schichtenmodells und des TCP/IP-Referenzmodells dar. Recherchiere Informationen zu den beiden genannten Modellen und stelle Gemeinsamkeiten und Unterschiede dar.

Aufgabe 2 - Protokolle der Schichten

Bestimmt hast Du im Alltag schon den Namen mancher Protokolle gehört, die in den verschiedenen Schichten relevant sind. Finde Beispiele für Protokolle der einzelnen Schichten und beschreibe kurz wozu das jeweilige Protokoll benutzt wird.

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