Das OSI-Modell einfach erklärt

Die Bitübertragungsschicht (Physical Layer) ist die am einfachsten zu verstehende Schicht. Einfach ausgedrückt, bezieht sich diese Schicht auf die physischen Komponenten der Hardware, die in Netzwerken verwendet werden. Geräte verwenden elektrische Signale, um Daten in einem binären Zahlensystem (0 und 1) zwischen sich zu übertragen.

Ein Beispiel dafür sind Ethernet-Kabel, die Geräte miteinander verbinden.

Die Sicherungsschicht (Data Link Layer) konzentriert sich auf die physische Adressierung der Übertragung. Sie empfängt ein Paket der Netzwerkschicht und fügt die physische MAC (Media Access Control) Adresse des empfangenden Endpunkts hinzu.

In jedem netzwerkfähigen Computer befindet sich eine Netzwerkschnittstellenkarte (NIC) mit einer eindeutigen MAC-Adresse zur Identifizierung. MAC-Adressen werden vom Hersteller festgelegt und buchstäblich in die Karte eingebrannt. Sie können jedoch gefälscht (gespoofed) werden.

Ausserdem ist es auch die Aufgabe der Sicherungsschicht, die Daten in einem für die Übertragung geeigneten Format darzustellen.

Die Vermittlungsschicht (Network Layer) ist der Ort, an dem die Magie des Routings und der Daten-Neuzusammenstellung stattfindet. Das Routing bestimmt den optimalen Pfad, auf dem die Pakete gesendet werden sollen. Folgende Faktoren entscheiden darüber, welcher Weg genommen wird:

• Welcher Weg ist der kürzeste (geringste Anzahl von Geräten im Weg)
• Welcher Weg ist am zuverlässigsten (wurden bereits Pakete auf dem Weg verloren?)
• Welcher Weg hat die schnellere physische Verbindung (wer hat die schnellere Leitung?)

In dieser Ebene wird alles über IP-Adressen geregelt. Geräte wie Router verwenden IP-Adressen, um Pakete zuzustellen.

Die Transportschicht spielt eine entscheidende Rolle bei der Übertragung von Daten über ein Netzwerk und kann etwas schwer zu verstehen sein. Wenn Daten zwischen Geräten gesendet werden folgen sie einem von zwei unterschiedlichen Protokollen, nämlich TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol). Wenn du genauer wissen möchtest, was der Unterschied zwischen TCP und UDP ist, kannst du das in einem anderen von uns geschriebenen Blog nachlesen: TCP vs UDP.

Sobald die Daten von der Darstellungsschicht (Schicht 6) korrekt formatiert wurden, beginnt die Sitzungsschicht (Session Layer), eine Verbindung zu dem anderen Computer herzustellen, für den die Daten bestimmt sind. Wenn die Verbindung hergestellt ist, wird eine Sitzung erstellt.

Die Sitzungsschicht synchronisiert die beiden Computer, um sicherzustellen, dass sie auf dem gleichen Stand sind, bevor Daten gesendet und empfangen werden. Sobald dies sichergestellt ist, beginnt die Sitzungsschicht, die Daten in kleinere Datenstücke aufzuteilen und diese Pakete einzeln zu senden.

Das hat den Vorteil, dass bei einem Verbindungsverlust nicht das gesamte Datenstück erneut gesendet werden muss, sondern nur die einzelnen Pakete, die verloren gegangen sind.

Die Darstellungsschicht (Presentation Layer) ist der Beginn der Standardisierung. Softwareentwickler können Programme wie E-Mail-Clients unterschiedlich gestalten, jedoch müssen die Daten dennoch auf dieselbe Weise behandelt werden. Diese Schicht dient als «Übersetzer» für Daten zwischen der Anwendungsschicht (Schicht 7) und den anderen Schichten.

Sie ermöglicht es, Daten unabhängig vom Format zu verstehen. Zum Beispiel kann der Inhalt einer E-Mail trotz unterschiedlicher E-Mail-Clients gleich angezeigt werden.

Datenverschlüsselung, wie HTTPS für sichere Websites, wird ebenfalls auf dieser Schicht implementiert.

Die Anwendungsschicht (Application Layer) des OSI-Modells ist wahrscheinlich die vertrauteste Ebene, da sie festlegt, wie Benutzer mit gesendeten oder empfangenen Daten interagieren sollen.

Alltägliche Anwendungen wie E-Mail-Clients, Browser oder Dateiserver-Browser wie FileZilla bieten eine benutzerfreundliche, grafische Benutzeroberfläche (GUI) für die Dateninteraktion. Weitere Protokolle dieser Schicht umfassen das DNS (Domain Name System), das die Übersetzung von Website-Adressen in IP-Adressen ermöglicht.