Die International Organization for Standardization (ISO) hat das Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model vorgeschlagen, um die Probleme bei der Kommunikation in verteilten Systemen abzumildern. Das Referenzmodell benennt die beteiligen Schichten, weist ihnen Standardnamen zu und legt fest, welche Funktionalität die einzelnen Schichten anbieten.
Motivation und Begriff
In verteilten Systemen basiert die Kommunikation auf dem Austausch von (Low-Level-) Nachrichten, da es keinen gemeinsam genutzten Speicher gibt. Die kommunizierenden Prozesse müssen sich u.a. auf Details der Bitübertragung einigen sowie darauf, wie Informationen dargestellt werden [Tanenbaum, van Steen 2003, S. 78]. Um die Probleme bei der Kommunikation zu verringern, hat ISO das OSI-Referenzmodell vorgeschlagen, das die beteiligen Schichten benennt, ihnen Standardnamen zuweist und festlegt, welche Funktionalität jede Schicht anbietet. Das Referenzmodell umfasst sieben Schichten [Boger1999, S. 44 f.]:
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Übertragungsschicht: Diese unterste Schicht ist dafür verantwortlich, dass Daten auf dem jeweiligen Übertragungsmedium übertragen werden. Daten in digitaler Form werden dabei in Daten in physikalischer Form umgewandelt.
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Sicherungsschicht: Diese Schicht ist für die Übertragung von Datenblöcken zwischen zwei Netzknoten verantwortlich. Eine Fehlerkorrektur innerhalb von Datenblöcken wird durch diese Schicht vorgenommen.
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Vermittlungsschicht: Die Aufgabe dieser Schicht besteht im Routing der Pakete (siehe Funktionalität der Transportschicht) auf dem Weg vom Sender zum Empfänger durch das Netz.
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Transportschicht: Die fehlerfreie Übertragung der Daten vom Sender zum Empfänger wird durch die Transportschicht sichergestellt. Dazu zerlegt die Transportschicht ausgehende Nachrichten in Pakete. Nach der Übertragung wird die Nachricht aus den eingehenden Paketen wieder zusammengesetzt, bevor diese an die darüberliegende Schicht der Gegenseite übergeben wird.
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Sitzungsschicht: Diese Schicht ist für die Abstraktion von Verbindungen zu Sitzungen verantwortlich. Für eine einzelne Sitzung besteht die Möglichkeit, dass diese Schicht mehrere Verbindungen aufbaut, unterbrochene Verbindungen wieder herstellt bzw. Verbindungen geeignet aufsplittet.
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Darstellungsschicht: Die Aufgabe dieser Schicht besteht in einer einheitlichen Darstellung von Daten. Falls die Anwendung für das verwendete Format verantwortlich ist, wird diese Schicht nicht besetzt.
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Anwendungsschicht: Diese Schicht besteht aus den Programmen, die eine Datenkommunikation benutzen.
Das ISO/OSI-Modell hat große Beachtung gefunden, die als Bestandteil des Modells entwickelten Protokolle wurden aber nicht allgemein eingesetzt. Die weit verbreitete Protokollsuite TCP/IP ist stark an das OSI-Modell angelehnt [Bogner 1999, S. 44, Tanenbaum, van Steen 2003, S. 78]
Literatur
Boger, Marko: Java in verteilten Systemen. Nebenläufigkeit, Verteilung, Persistenz. Heidelberg : dpunkt.Verlag, 1999.
Tanenbaum, Andrew ; van Steen, Marten: Verteilte Systeme. Grundlagen und Paradigmen. München : Prentice Hall, 2003
