Rechnernetze

Transportprotokolle

Die OSI-Umgebung

Das ISO/OSI-Basisreferenzmodell beschreibt eine Architektur der Kommunikationssoftware, mit der die komplexe Software angemessen strukturiert werden soll, damit sie zuverlässig implementiert werden kann. Das ISO/OSI-Basisreferenzmodell verwendet dazu entsprechend dem Stand der Softwaretechnik aus der Mitte der siebziger Jahre einen strukturierten Ansatz, bei dem zum einen die Funktionen entsprechend dem Konzept blockorientierter Algol-Sprachen geordnet werden und zum anderen die Daten in Form von Datensätzen (record) zusammengefasst werden (Datenstrukturen). Die Funktionen werden Dienste (service) genannt, die Datenstrukturen Protokolldateneinheiten (PDU=protocol data unit).

In der Netzwerkumgebung werden die netzwerkabhängigen Funktionalitäten realisiert, wobei verschiedene Netzwerke sehr unterschiedlich sein können. Die OSI-Umgebung fasst die Netzwerkfunktionen zu Transportdiensten zusammen, fügt jedoch zusätzliche Funktionalitäten hinzu, die zusammen mit den Transportdiensten die Kommunikation erleichtern sollen.

Das folgende Bild skizziert diese Sichtweise, wobei zusätzlich die Anwendungsumgebung aufgenommen wurde, in der die jeweiligen Anwendungsprozesse arbeiten. Die Netzwerk- und die OSI-Umgebung werden zusätzlich in Protokollschichten unterteilt. Diese ergeben die logische Struktur des OSI-Referenzmodells.

Innerhalb eines Systems verwendet eine Schicht die Dienste, welche die unter ihr liegende Schicht zur Verfügung stellt; sie bietet ihre Dienste (einschließlich jener der unteren Schichten) der höheren Schicht an. Damit steht der obersten Schicht jedes Systems eine Menge von Kommunikationsdiensten zur Verfügung.

In der Regel ist es allerdings nicht erwünscht, dass ein Anwendungsprozess auf sämtliche Dienste zugreifen kann, da diese natürlich nur in einem bestimmten Zusammenhang sinnvoll benutzt werden können. Daher werden zwei Schichten definiert, die gerade das Ziel verfolgen, den Anwendern (auf den höheren Schichten) die gewünschten Dienste transparent anzubieten; der Anwender in der OSI-Umgebung braucht nicht zu wissen, welche Netzwerktechnik eingesetzt wird, da er von der Transportschicht einheitliche Dienste angeboten bekommt, die seine Kommunikationsaufgaben erledigen, ohne ihn mit Details über Blocklängen, Fehlererholung oder Flussregulierung zu belasten. Ähnlich braucht ein Anwendungsprozess nur die Dienste der Anwendungsschicht in Anspruch zu nehmen, ohne Details der Kodierung von Information oder der geregelten Steuerung zu kennen. Während die Schnittstellen zwischen den meisten anderen Schichten stark von der verwendeten Technik abhängen, sollten diese beiden Schichten implementierungsunabhängige Dienste anbieten, die mit unterschiedlichen Prozessen auf vielfältigen Plattformen zusammenarbeiten können.

In einer modernen Softwarearchitekur hätte man die Transport- und Anwendungsschichten als Schnittstelle zu einem Modul oder Objekt ausgelegt, auf welche Prozesse nur in der vorgeschriebenen Weise zugreifen können. Da diese Terminologie aber in den siebziger Jahren noch nicht verbreitet war, hat man die – gegen unbefugten Zugriff nicht schützbare – Blockstruktur verwendet.

In diesem Kapitel werden Transportschichtprotokolle vorgestellt, wie sie zum einen im ISO/OSI-Basisreferenzmodell, zum anderen im Internet zur Verfügung stehen. Dabei wird nicht mehr darauf abgehoben, wie die darunterliegende Netzwerkumgebung (X.25, IP oder andere) realisiert ist.