Offene Kommunikationssysteme
                             OSI-Referenzmodell (Übung)
                                     ...
Bedeutung OSI-Konzept (1)

Welche vier Aspekte des OSI-Referenzmodells haben
heute die größte Bedeutung?




As|pekt * <la...
Bedeutung OSI-Konzept (2)

Aufteilung in Schichten
   definiert, wo Funktionen implementiert sind

Dienst
   definiert, wa...
OSI-Konzept Vorteile (1)

Was sind die Vorteile des OSI-Konzeptes?




                           (4)
OSI-Konzept Vorteile (2)


Aufteilung in Aspekte Schnittstelle, Dienst, Protokoll,
Schichten

Formalisierung des Entwurfs ...
OSI-Konzept Nachteile (1)

Was sind die Nachteile des OSI-Konzeptes?




                           (6)
OSI-Konzept Nachteile (2)


die Einhaltung der OSI-Richtlinien kann zu schwerfälligen
und komplexen Implementierungen führ...
Horizontaler Aspekt (1)

Was versteht man unter dem „horizontalen Aspekt“ im
OSI-Referenzmodell?




                     ...
Horizontaler Aspekt (2)

Protokolle stellen die horizontale Komponente der
Kommunikation dar.
Protokolle sind zwischen gle...
Vertikaler Aspekt (1)

Was versteht man unter dem vertikalen Aspekt im OSI-
Schichtenmodell?




                         ...
Vertikaler Aspekt (2)

Dienste repräsentieren die vertikale Komponente der
Kommunikation.
Dienste
   Funktion oder Leistun...
Vertikaler Aspekt (3)




                 Schicht N                                                  Schicht N
          ...
Vertikaler Aspekt (3)

Beispiel: Telefongespräch
   Mensch: Schicht N
   Telefongesellschaft: Schicht N-1
Dienstoperatione...
Vertikaler Aspekt (2)

Mehr Schichten:




                  (14)
Implementierung des OSI-Konzepts (1)

Mit welcher Softwaretechnik ist das OSI-Konzept
vergleichbar?




                  ...
Implementierung des OSI-Konzepts (2)


Objektorientiertes Programmieren

Objekte/Klassen     Schichten

Protokoll   Objekt...
Einheiten (Instanz, Entity) (1)

Was ist im Bezug auf das OSI-Modell unter einer Einheit
(Instanz, Entity) zu verstehen?

...
Einheiten (Instanz, Entity) (2)

Aktives Element einer Schicht
   Software: z.B. Prozess
   Hardware z.B. E/A-Chip
Partner...
CEP (1)

Was verstehen Sie unter der Abkürzung CEP und worin
besteht der Unterschied zum SAP?




                        ...
CEP (2)

SAP - Service Access Points
   definiert Dienst und zugehörige Dienstoperationen
   verfügt über eindeutige Adres...
CEP (2)




                                  Schicht N+1
Schicht N+1
                                       N+1 entity
  ...
Multiplexen / Demultiplexen (1)

Was verstehen Sie unter den Begriffen Multiplexen und
Demultiplexen (in Bezug auf das OSI...
Multiplexen / Demultiplexen (2)


Auf einen Dienstzugangspunkt können mehrere
Verbindungen von höheren Schichten zugreifen...
Multiplexen / Demultiplexen (3)




     Multiplexen                      Demultiplexen




Schicht N                     ...
Splitten / Recombining (1)

Was verstehen Sie unter den Begriffen Splitten und
Recombining (in Bezug auf das OSI-Referenzm...
Splitten / Recombining (2)


Eine Schicht kann die Daten höherer Schichten auch auf
mehrere Verbindungen aufteilen (Splitt...
Splitten / Recombining (3)




                                 Schicht N
Schicht N




       Splitten                   ...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (1)

Was verstehen Sie unter den Abkürzungen SDU, PDU und
PCI und in welchem Verhältnis ...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (2)

SDU – Service Data Unit
PCI – Protocol Control Information
PDU – Protocol Data Unit...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (3)




N+1                SDU



N


N-1

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OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (4)




                (N+1) PDU = (N) SDU


N+1                  SDU
          PCI



...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (5)




                (N+1) PDU = (N) SDU


N+1                  SDU
          PCI



...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (6)




N+1
            (N) PDU = (N-1) SDU


N                    SDU
      PCI



N-1
...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (7)




N+1
            (N) PDU = (N-1) SDU


N                    SDU
      PCI



N-1 ...
OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (8)




N+1


N
             (N-1) PDU = (N-2) SDU


N-1                    SDU
      PC...
ICI (1)

Was verstehen Sie unter der Abkürzung ICI und worin
besteht der Unterschied zu PCI?




                         ...
ICI (2)

ICI - Interface Control Information
   Schnittstellensteuerinformation
   dient dazu, der darunter liegenden Schi...
ICI (3)

               Schicht N
                                                                  Schicht N Protokoll
  ...
Physikalische Kommunikation

Zeichnen Sie den physikalischen Weg der Datenpakete
der Schicht 7 von System A zu System B ei...
Physikalische Kommunikation

Zeichnen Sie den physikalischen Weg der Datenpakete
der Schicht 7 von System A zu System B ei...
OSI-Referenzmodel / TCP/IP-Referenzmodell
                                                (1)
Erläutern Sie den Unterschie...
OSI-Referenzmodel / TCP/IP-Referenzmodell
                                         (2)

  OSI-Stack              TCP/IP-St...
Verbindungsorientierte Übertragung (1)

Ist auf der Schicht N+1 ein verbindungsorientierter Dienst
möglich (z.B. für Schic...
Verbindungsorientierte Übertragung (2)

Ja
     Wesentlich ist nur, dass die Schicht N+1 den Dienst der unteren
     Schic...
OSI-Schichten

Geben Sie für jede Schicht die charakteristischen
Aufgaben an!




                            (45)
Schicht 1, Bitübertragung, Physical Layer:

physikalische Definition der Signale
Steckerbelegung zum Übertragungsmedium
Ta...
Schicht 2, Sicherungsschicht, Data Link
                                               Layer
Fehlererkennung z.B.Paritybit...
Schicht 3, Netzwerkschicht, Network Layer

Verbindungsauf- und abbau (netzweit einheitliche
Adressen erforderlich)
Wegewah...
Transportschicht (4),
                                          Transport Layer
Herstellen eines transparenten Datenpfades...
Schicht 5, Kommunikationssteuerung,
                                      Session Layer
Bereitstellung von Sprachmitteln f...
Schicht 6, Darstellungsschicht, Presentation
                                                Layer
Aushandlung einer Synta...
Schicht 7, Anwendungsschicht, Application
                                             Layer
Frei-/besetzt-/Erreichbarkeit...
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[7] Nu P 05 2

  1. 1. Offene Kommunikationssysteme OSI-Referenzmodell (Übung) Kapitel 5.2 Netze und Protokolle Dipl.-Wirtsch.-Ing. Henrik Schumacher Institut für Kommunikationstechnik www.ikt.uni-hannover.de OSI : Open Systems Interconnection
  2. 2. Bedeutung OSI-Konzept (1) Welche vier Aspekte des OSI-Referenzmodells haben heute die größte Bedeutung? As|pekt * <lat.; „das Hinsehen“> der; -[e]s, -e: Gesichtspunkt (2)
  3. 3. Bedeutung OSI-Konzept (2) Aufteilung in Schichten definiert, wo Funktionen implementiert sind Dienst definiert, was eine Schicht kann Schnittstelle definiert, wie eine Schicht angesprochen wird definiert angebotene Operationen und Dienste Protokoll definiert, wie Schichten kommunizieren (3)
  4. 4. OSI-Konzept Vorteile (1) Was sind die Vorteile des OSI-Konzeptes? (4)
  5. 5. OSI-Konzept Vorteile (2) Aufteilung in Aspekte Schnittstelle, Dienst, Protokoll, Schichten Formalisierung des Entwurfs von Kommunikationssystemen Einführung einer einheitlichen Begriffswelt leichtere Änderbarkeit von Implementierungen durch Unabhängigkeit der Schichten und klare Definition von Schnittstellen (5)
  6. 6. OSI-Konzept Nachteile (1) Was sind die Nachteile des OSI-Konzeptes? (6)
  7. 7. OSI-Konzept Nachteile (2) die Einhaltung der OSI-Richtlinien kann zu schwerfälligen und komplexen Implementierungen führen einige Funktionen sind auf mehr als einer Schicht definiert verbindungslose Dienste erst nachträglich eingeführt keine klare Trennung zwischen Steuerdaten und Nutzdaten (7)
  8. 8. Horizontaler Aspekt (1) Was versteht man unter dem „horizontalen Aspekt“ im OSI-Referenzmodell? (8)
  9. 9. Horizontaler Aspekt (2) Protokolle stellen die horizontale Komponente der Kommunikation dar. Protokolle sind zwischen gleichen Schichten definiert. Sie beschreiben die Regeln und Nachrichtenformate, mit welchen die Kommunikation stattfindet. Protokolle (9)
  10. 10. Vertikaler Aspekt (1) Was versteht man unter dem vertikalen Aspekt im OSI- Schichtenmodell? (10)
  11. 11. Vertikaler Aspekt (2) Dienste repräsentieren die vertikale Komponente der Kommunikation. Dienste Funktion oder Leistung, die eine Schicht für die Benutzung durch andere „nach außen“ zur Verfügung stellt werden zwischen den Schichten unterschiedlicher Ebenen erbracht obere Schicht kann über eine Schnittstelle (Service Access Point SAP) auf die Dienste der unteren Schicht zugreifen Von Protokollen vollkommen getrennt Protokoll ändern, Dienst bleibt gleich Verbergung der eigentlichen Abläufe in einer Schicht (11)
  12. 12. Vertikaler Aspekt (3) Schicht N Schicht N Dienstoperation (Primitiv) 1. request 4. confirm 2. indication 3. response Dienste (N-1)SAP Schicht N-1 Schicht N-1 Schicht N-2 Schicht N-2 (12)
  13. 13. Vertikaler Aspekt (3) Beispiel: Telefongespräch Mensch: Schicht N Telefongesellschaft: Schicht N-1 Dienstoperationen CONNECT.request – Nummer wählen CONNECT.indication – Telefon klingelt CONNECT.response – Hörer abnehmen CONNECT.confirm – Freizeichen hört auf DATA.request – Sprechen DATA.indication – Hören DATA.request – Sprechen DATA.indication – Hören DISCONNECT.request – auflegen DISCONNECT.indication – Besetztzeichen (13)
  14. 14. Vertikaler Aspekt (2) Mehr Schichten: (14)
  15. 15. Implementierung des OSI-Konzepts (1) Mit welcher Softwaretechnik ist das OSI-Konzept vergleichbar? (15)
  16. 16. Implementierung des OSI-Konzepts (2) Objektorientiertes Programmieren Objekte/Klassen Schichten Protokoll Objektinterner Code Schnittstellen Parameter und Ergebnisse der Methoden Semantik der Methoden Dienst (16)
  17. 17. Einheiten (Instanz, Entity) (1) Was ist im Bezug auf das OSI-Modell unter einer Einheit (Instanz, Entity) zu verstehen? (17)
  18. 18. Einheiten (Instanz, Entity) (2) Aktives Element einer Schicht Software: z.B. Prozess Hardware z.B. E/A-Chip Partnereinheiten: Einheiten der gleichen Schicht auf verschiedenen Systemen Einheit auf Schicht N (Service Provider) implementiert Dienst für Schicht N+1 (Service User) Schicht N kann Dienste von N-1 nutzen, um ihre eigenen Dienste bereitzustellen mehrere Dienste gleichzeitig möglich schnell teuer, langsam günstig (18)
  19. 19. CEP (1) Was verstehen Sie unter der Abkürzung CEP und worin besteht der Unterschied zum SAP? (19)
  20. 20. CEP (2) SAP - Service Access Points definiert Dienst und zugehörige Dienstoperationen verfügt über eindeutige Adresse Analogie: „Steckverbindung“ Telefonnetz und Telefon CEP - Connection End Point „Ende einer Verbindung“ innerhalb eines SAP Mittel um Diensterbringung zu strukturieren identifiziert Einheiten auf benachbarten Schichten, die diesen Dienst in Anspruch nehmen oder erbringen stellt eine Relation zwischen Einheiten benachbarter Schichten dar, ohne direkten Zugriff erlauben zu müssen Analogie: Port im TCP/IP (20)
  21. 21. CEP (2) Schicht N+1 Schicht N+1 N+1 entity N+1 entity N-CEP N-SAP N Connection N entity N entity Schicht N Schicht N (21)
  22. 22. Multiplexen / Demultiplexen (1) Was verstehen Sie unter den Begriffen Multiplexen und Demultiplexen (in Bezug auf das OSI-Referenzmodell)? (22)
  23. 23. Multiplexen / Demultiplexen (2) Auf einen Dienstzugangspunkt können mehrere Verbindungen von höheren Schichten zugreifen (Multiplexen). Auf Empfängerseite müssen diese Verbindungen wieder getrennt werden (Demultiplexen). (23)
  24. 24. Multiplexen / Demultiplexen (3) Multiplexen Demultiplexen Schicht N Schicht N (N-1)-Verbindung (24)
  25. 25. Splitten / Recombining (1) Was verstehen Sie unter den Begriffen Splitten und Recombining (in Bezug auf das OSI-Referenzmodell)? (25)
  26. 26. Splitten / Recombining (2) Eine Schicht kann die Daten höherer Schichten auch auf mehrere Verbindungen aufteilen (Splitten). Auf Empfängerseite muss dann dafür gesorgt werden, dass diese Daten wieder in der richtigen Reihenfolge zusammen gesetzt werden (Recombining). (26)
  27. 27. Splitten / Recombining (3) Schicht N Schicht N Splitten Recombining (N-1)-Verbindungen (27)
  28. 28. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (1) Was verstehen Sie unter den Abkürzungen SDU, PDU und PCI und in welchem Verhältnis stehen diese Begriffe zueinander? (28)
  29. 29. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (2) SDU – Service Data Unit PCI – Protocol Control Information PDU – Protocol Data Unit jede Schicht fügt an die Daten der jeweils höheren Schicht (dargestellt durch die SDU) Steuerinformationen an (in Form der PCI) die SDU und die PCI bilden die PDU der Schicht N für die Schicht N-1 stellt die PDU der Schicht N wiederum eine SDU dar (29)
  30. 30. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (3) N+1 SDU N N-1 (30)
  31. 31. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (4) (N+1) PDU = (N) SDU N+1 SDU PCI N N-1 (31)
  32. 32. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (5) (N+1) PDU = (N) SDU N+1 SDU PCI N SDU (N) SDU = (N+1) PDU N-1 (32)
  33. 33. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (6) N+1 (N) PDU = (N-1) SDU N SDU PCI N-1 (33)
  34. 34. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (7) N+1 (N) PDU = (N-1) SDU N SDU PCI N-1 SDU (N-1) SDU = (N) PDU (34)
  35. 35. OSI Datenpakete: SDU, PDU und PCI (8) N+1 N (N-1) PDU = (N-2) SDU N-1 SDU PCI (35)
  36. 36. ICI (1) Was verstehen Sie unter der Abkürzung ICI und worin besteht der Unterschied zu PCI? (36)
  37. 37. ICI (2) ICI - Interface Control Information Schnittstellensteuerinformation dient dazu, der darunter liegenden Schicht Steuerinformationen zu übermitteln, die die Behandlung der zugehörigen SDU durch die diensterbringende Schicht näher beschreibt wird in der dienstnutzenden Schicht erzeugt und in der diensterbringenden Schicht terminiert. sie nur Relevanz zwischen jeweils zwei Schichten, d.h. sie hat lokalen vertikalen Charakter dient zur vertikalen Kommunikation PCI dient zur horizontalen Kommunikation. (37)
  38. 38. ICI (3) Schicht N Schicht N Protokoll ICI (N-1) SDU IDU N PDU (N-1) SAP ICI (N-1) SDU Schicht (N-1) Protokoll PCI (N-1) SDU Schicht (N-1) (N-1) PDU SAP Service Accesspoint (Dienstzugriffspunkt) IDU Interface Data Unit (Schnittstellendateneinheit) SDU Service Data Unit (Dienstdateneinheit) PDU Protocol Data Unit (Protokolldateneinheit) ICI Interface Control Informatin (Interfacesteuerinformation) (38)
  39. 39. Physikalische Kommunikation Zeichnen Sie den physikalischen Weg der Datenpakete der Schicht 7 von System A zu System B ein! (39)
  40. 40. Physikalische Kommunikation Zeichnen Sie den physikalischen Weg der Datenpakete der Schicht 7 von System A zu System B ein! A B Vermittlungsstelle Übertragungssystem (40)
  41. 41. OSI-Referenzmodel / TCP/IP-Referenzmodell (1) Erläutern Sie den Unterschied des TCP/IP- Referenzmodells zum OSI-Referenzmodell! (41)
  42. 42. OSI-Referenzmodel / TCP/IP-Referenzmodell (2) OSI-Stack TCP/IP-Stack Anwendung Anwendung Darstellung Sitzung Transport Transport Vermittlung IP Sicherung Host-an-Netz Bitübertragung (42)
  43. 43. Verbindungsorientierte Übertragung (1) Ist auf der Schicht N+1 ein verbindungsorientierter Dienst möglich (z.B. für Schicht N+2), wenn Schicht N einen verbindungslosen Dienst verwendet? (43)
  44. 44. Verbindungsorientierte Übertragung (2) Ja Wesentlich ist nur, dass die Schicht N+1 den Dienst der unteren Schicht zum Transport verwenden kann Da Verbindungsorientiert u.a. bedeutet, dass alle Pakete in der Reihenfolge bleiben, muss sie ggf. die Reihenfolge selber herstellen. Beispiel: Internet, TCP über IP (44)
  45. 45. OSI-Schichten Geben Sie für jede Schicht die charakteristischen Aufgaben an! (45)
  46. 46. Schicht 1, Bitübertragung, Physical Layer: physikalische Definition der Signale Steckerbelegung zum Übertragungsmedium Takt, synchron, asynchron transparente Übertragung der Bits (46)
  47. 47. Schicht 2, Sicherungsschicht, Data Link Layer Fehlererkennung z.B.Paritybit oder checksum, bzw. - korrektur, z.B. Hamming Code Fehlermeldung an Schicht 3 (nicht behebbare) Flußkontrolle Splitten einer Verbindung auf zwei Wege, aus Sicherheitsgründen bei der Datenübertragung Steuerung des Medienzugriffs (47)
  48. 48. Schicht 3, Netzwerkschicht, Network Layer Verbindungsauf- und abbau (netzweit einheitliche Adressen erforderlich) Wegewahl Vereinbarung von Dienstgütemerkmalen mit dem Transitsystem Meldung nicht behebbarer Fehler an Schicht 4 Rücksetzen einer Verbindung im Fehlerfall Multiplexen mehrerer Verbindungen Zuordnung der Daten zu Diensten Segmentieren und Blocken von Daten der Verbindungen Flußkontrolle (zusätzlich zur Schicht 2) (48)
  49. 49. Transportschicht (4), Transport Layer Herstellen eines transparenten Datenpfades für Teilnehmer unabhängig vom darunter liegenden Netz frei von Überlegungen zur Wegewahl mit erwarteter Qualität kostengünstig dazu bietet die Transportschicht die nötigen Transportdienste an Erste Ende-zu-Ende Verbindung (49)
  50. 50. Schicht 5, Kommunikationssteuerung, Session Layer Bereitstellung von Sprachmitteln für die Durchführung einer Kommunikationsbeziehung Fehlerbehandlung Prioritäten Wiederherstellung einer Sitzung nach Fehlern Auf- und Abbau der Sitzungsverbindung Berechtigungsverwaltung der Daten und Steuerinfo Synchronisation des Datentransports (Steuerung des Wiederaufsetzens nach Fehlern) (50)
  51. 51. Schicht 6, Darstellungsschicht, Presentation Layer Aushandlung einer Syntax beider, oder aller am Kommunikationsprozess beteiligten Partner Umwandlung der Daten in die Syntax Datenkompression Datentransformation eins zu eins - Abbildung der Adressen auf die Schicht 5 (kein Multiplexen möglich) (51)
  52. 52. Schicht 7, Anwendungsschicht, Application Layer Frei-/besetzt-/Erreichbarkeits-Prüfung Abstimmen Datenschutzmechanismen Authentizitätsprüfung / Teilnehmeridentifikation Autorisierung der Kommunikation Verfügbare Ressourcen prüfen Bestimmung der Dienstqualität Synchronisation kooperierender Anwendungen Festlegung, wer Fehler behebt Festlegung Prozedur zur Erhaltung der Datenkonsistenz Syntaxtests (52)

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