Es gibt zwei wichtige Fakten zum OSI-Modell:
Es ist ein konzeptionelles Modell. Das heißt, es beschreibt eine idealisierte, abstrakte, theoretische Gruppe von Netzwerkfunktionen. Es beschreibt nichts, was jemand tatsächlich gebaut hat (zumindest nichts, was heute verwendet wird).
Es ist nicht das einzige Modell. Es gibt andere Modelle, insbesondere die TCP / IP-Protokollsuite (RFC-1122 und RFC-1123), die den derzeit verwendeten Modellen sehr viel näher kommt.
Ein bisschen Geschichte: Sie haben wahrscheinlich alle von den Anfängen der Paketvernetzung gehört, einschließlich ARPANET, dem Vorgänger des Internets. Zusätzlich zu den Bemühungen des US-Verteidigungsministeriums, Netzwerkprotokolle zu erstellen, waren auch mehrere andere Gruppen und Unternehmen beteiligt. Jede Gruppe entwickelte ihre eigenen Protokolle auf dem brandneuen Gebiet der Paketvermittlung. IBM und die Telefongesellschaften entwickelten ihre eigenen Standards. In Frankreich arbeiteten Forscher an ihrem eigenen Netzwerkprojekt namens Cyclades.
Die Arbeiten am OSI-Modell begannen Ende der 1970er-Jahre, hauptsächlich als Reaktion auf den wachsenden Einfluss großer Unternehmen wie IBM, NCR, Burroughs, Honeywell (und anderer) und ihrer proprietären Protokolle und Hardware. Die Idee dahinter war, einen offenen Standard zu schaffen, der die Interoperabilität zwischen verschiedenen Herstellern gewährleistet. Da das ISO-Modell jedoch einen internationalen Geltungsbereich hatte, gab es viele konkurrierende politische, kulturelle und technische Interessen. Es dauerte weit über sechs Jahre, bis ein Konsens erzielt und die Standards veröffentlicht wurden.
In der Zwischenzeit wurde auch das TCP / IP-Modell entwickelt. Es war einfach, leicht zu implementieren und vor allem kostenlos. Sie mussten die OSI-Standardspezifikationen erwerben, um Software dafür zu erstellen. Alle Aufmerksamkeit und Entwicklungsanstrengungen richteten sich auf TCP / IP. Infolgedessen wurde das OSI-Modell nie als Protokollsatz implementiert, und TCP / IP wurde zum Standard für das Internet.
Der springende Punkt ist, dass alle heute verwendeten Protokolle die TCP / IP-Suite sind. Routing-Protokolle wie RIP, OSPF und BGP; und Host-Betriebssystem-Protokolle wie Windows SMB und Unix RPC wurden ohne Berücksichtigung des OSI-Modells entwickelt. Sie haben manchmal Ähnlichkeiten damit, aber die OSI-Standards wurden während ihrer Entwicklung nie befolgt. Der Versuch, diese Protokolle in OSI zu integrieren, ist ein Kinderspiel. Sie passen einfach nicht genau.
Das heißt nicht, dass das Modell keinen Wert hat. Es ist immer noch eine gute Idee, es zu studieren, damit Sie die allgemeinen Konzepte verstehen können. Das Konzept der OSI-Schichten ist so in die Netzwerkterminologie eingewoben, dass wir in der alltäglichen Netzwerksprache von Schicht 1, 2 und 3 sprechen. Die Definition der Schichten 1, 2 und 3 ist, wenn Sie ein wenig schielen, ziemlich gut vereinbart. Schon deshalb lohnt es sich zu wissen.
Die wichtigsten Dinge, die Sie über das OSI-Modell (oder ein anderes Modell) wissen sollten, sind:
- Wir können die Protokolle in Schichten aufteilen
- Schichten stellen die Einkapselung bereit
- Ebenen sorgen für Abstraktion
- Ebenen entkoppeln Funktionen von anderen
Die Aufteilung der Protokolle in Ebenen ermöglicht es uns, die verschiedenen Aspekte separat zu besprechen. Dies erleichtert das Verständnis der Protokolle und die Fehlerbehebung. Wir können bestimmte Funktionen leicht isolieren und sie mit ähnlichen Funktionen anderer Protokolle gruppieren.
Jede „Funktion“ kapselt (im Großen und Ganzen) die darüber liegenden Ebenen. Die Netzwerkschicht kapselt die darüber liegenden Schichten. Die Datenverbindungsschicht kapselt die Netzwerkschicht und so weiter.
Ebenen abstrahieren die darunter liegenden Ebenen. Ihr Webbrowser muss nicht wissen, ob Sie TCP / IP oder etwas anderes auf der Netzwerkebene verwenden (als ob es etwas anderes gäbe). Für Ihren Browser stellen die unteren Ebenen lediglich einen Datenstrom bereit. Wie dieser Stream angezeigt wird, ist vor dem Browser verborgen. TCP / IP weiß (oder interessiert sich nicht), ob Sie Ethernet, ein Kabelmodem, eine T1-Leitung oder einen Satelliten verwenden. Es werden nur Pakete verarbeitet. Stellen Sie sich vor, wie schwierig es wäre, eine Anwendung zu entwerfen, die all das bewältigen müsste. Die Schichten abstrahieren die unteren Schichten, so dass Software-Design und -Betrieb viel einfacher werden.
Entkopplung: Theoretisch können Sie eine bestimmte Technologie auf derselben Ebene durch eine andere ersetzen. Solange die Ebene auf dieselbe Weise mit der darüber und der darunter kommuniziert, sollte es keine Rolle spielen, wie sie implementiert ist. Zum Beispiel können wir das sehr bekannte Layer 3-Protokoll, IP-Version 4, entfernen und durch IP-Version 6 ersetzen. Alles andere sollte genauso funktionieren. Für Ihren Browser oder Ihr Kabelmodem sollte dies keinen Unterschied machen.
Das TCP / IP-Modell basiert auf der TCP / IP-Protokollsuite (Überraschung!). Es hat nur vier Ebenen und alles über dem Transport ist nur eine „Anwendung“. Es ist einfacher zu verstehen und verhindert endlose Fragen wie „Ist diese Sitzungsebene oder Präsentationsebene?“. Aber es ist auch nur ein Modell, und einige Dinge tun es nicht. Es passt auch nicht gut hinein, wie Tunneling-Protokolle (GRE, MPLS, IPSec, um nur einige zu nennen).
Letztendlich sind die Modelle eine Möglichkeit, unsichtbare abstrakte Ideen wie Adressen, Pakete und Bits darzustellen. Solange Sie dies berücksichtigen, kann das OSI- oder TCP / IP-Modell hilfreich sein, um das Netzwerk zu verstehen.