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Netzwerkgrundlagen

Grundlagen der Netzwerktechnik für VoIP-Systeme

Für eine intensive Netzwerkanalyse reicht es nicht aus, mit einem Messgerät / Analyzer die relevanten Daten zu ermitteln. Vielmehr ist eine genaue Kenntnis der Abläufe bei der Datenübertragung erforderlich. Im Folgenden sollen die wichtigsten Grundlagen der Netzwerkkommunikation erläutert werden.

Angenommen, ein Rechner im Netzwerk möchte mit einem anderen Rechner / Server kommunizieren. Dazu erzeugt Rechner A in seinem eigenen Adressraum eine Nachricht. Durch einen Systemaufruf wird diese im Anschluss über das Netzwerk an Rechner B geschickt. Dieser erhält die Nachricht als Bitstrom, eine logische Folge aus Nullen und Einsen. Damit dieser entsprechend ausgewertet werden kann, sind gewisse Vereinbarungen erforderlich. Um solche Regelungen zu vereinheitlichen, wurde das OSI-Schichtenmodell als Referenzmodell eingeführt. OSI steht für Open System Intercommunication. Das Modell beschreibt sieben Schichten.

OSI-Schichtenmodell

Dabei steht jede Schicht für einen bestimmten Aspekt der Kommunikation und gilt als eigenständig.

Die Bedeutung der Schichten im Einzelnen:


Bitübertragungsschicht (Physical Layer)

  • Übertragung von Bitströmen
  • stellt physikalische Verbindungen zur Verfügung
  • regelt Übertragungsrate und technische Gegebenheiten

Sicherungsschicht (Data Link Layer)

  • Fehlererkennung und Fehlerkorrektur (z.B. durch Prüfsummen)

Vermittlungsschicht (Network Layer)

  • Routing (Wegesuche)

Transportschicht (Transport Layer)

  • erste Schicht, die Ende zu Ende Kommunikation ermöglicht
  • soll fehlerfreie Kommunikation ermöglichen

Sitzungsschicht (Session Layer)

  • gewährleistet Wiederaufnahme unterbrochener Verbindungen

Darstellungsschicht (Presentation Layer)

  • Umsetzung systeminterner Darstellungen
  • Datenkompression
  • Verschlüsselung

Anwendungsschicht (Application Layer)

  • Container für Applikationen und deren Protokolle

Um die Eigenständigkeit zu gewährleisten, stellt jede Schicht eigene Steuerinformationen an den Anfang. Diese Informationen werden als Header (H in der Abbildung) bezeichnet. Die darunter liegende Schicht behandelt das übergebene Paket von Header und Daten als Nutzdaten und stellt seinen Header vorn an. Auf der Empfängerseite werden diese Header vor der Weitergabe an die nächsthöhere Schicht wieder entfernt. Das OSI-Modell wurde hier nur sehr schematisch betrachtet.

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