OSI-Modell: Die 7 Schichten interaktiv lernen

Das OSI-Modell ist ein Referenzmodell der ISO (ISO/IEC 7498-1). OSI steht für Open Systems Interconnection. Es teilt die Kommunikation zwischen zwei Rechnern in sieben Schichten, von der Übertragung der Bits über das Kabel bis zur Anwendung. Jede Schicht hat eine klare Aufgabe und nutzt nur die Dienste der Schicht darunter. So lassen sich Netzwerke verstehen, planen und Fehler eingrenzen.

Das OSI-Schichtenmodell hat sieben Schichten. Von unten nach oben: 1 Bitübertragungsschicht (Physical), 2 Sicherungsschicht (Data Link), 3 Vermittlungsschicht (Network), 4 Transportschicht (Transport), 5 Sitzungsschicht (Session), 6 Darstellungsschicht (Presentation) und 7 Anwendungsschicht (Application). Die Schichten 1 bis 4 heißen transportorientiert, 5 bis 7 anwendungsorientiert.

Das OSI-Modell hat sieben Schichten. Es ist ein herstellerunabhängiges Referenzmodell der ISO und wird heute vor allem zum Lernen und zur Fehlersuche genutzt. Das TCP/IP-Modell hat vier Schichten und beschreibt die Protokolle, mit denen das Internet arbeitet: Netzzugang (OSI 1 und 2), Internet (OSI 3), Transport (OSI 4) und Anwendung (OSI 5 bis 7). Sitzung und Darstellung sind dort Teil der Anwendung. Das Tool zeigt beide Modelle nebeneinander auf gleicher Höhe.

Ein Switch arbeitet auf Schicht 2, weil er Frames anhand der MAC-Adresse weiterleitet. Ein Router arbeitet auf Schicht 3 und entscheidet anhand der IP-Adresse über den Weg. Hub und Repeater arbeiten auf Schicht 1, sie geben nur Signale weiter. Ein Layer-3-Switch kann beides: Er schaltet auf Schicht 2 und routet auf Schicht 3. VLANs (IEEE 802.1Q) gehören zu Schicht 2, weil die VLAN-ID als Tag im Ethernet-Frame steht.

Schicht 1 überträgt Bits, Schicht 2 Frames (Rahmen), Schicht 3 Pakete und Schicht 4 Segmente bei TCP bzw. Datagramme bei UDP. Auf den Schichten 5 bis 7 spricht man einfach von Daten. Beim Senden setzen die Schichten ihre Header davor, Schicht 2 hängt zusätzlich die Prüfsumme (FCS) als Trailer an. Das nennt man Kapselung.

Beide sind Grenzfälle. ARP verbindet IP-Adresse (Schicht 3) und MAC-Adresse (Schicht 2), reist aber direkt im Ethernet-Frame, deshalb nennen Bücher Schicht 2, 3 oder „2,5“. TLS baut eine Sitzung auf (Schicht 5) und verschlüsselt (Schicht 6), liegt aber trotz des Namens nicht auf der Transportschicht. Bei offenen Aufgaben zählt die Begründung, bei Auswahlaufgaben nimm die Zuordnung aus deinem Unterricht.

Ja, zwei verbreitete Merksätze, bei denen jedes Wort mit demselben Buchstaben beginnt wie eine Schicht. Für die englischen Schichtnamen von Schicht 1 nach 7: „Please Do Not Throw Sausage Pizza Away“ für Physical, Data Link, Network, Transport, Session, Presentation und Application. Für die deutschen Namen von Schicht 7 nach 1: „Alle Deutschen Schüler Trinken Verschiedene Sorten Bier“ für Anwendung, Darstellung, Sitzung, Transport, Vermittlung, Sicherung und Bitübertragung. Beide Merksätze stehen im Übungsmodus und auf dem Spickzettel.

Zu jedem Begriff die passende Schicht in beiden Modellen und eine Begründung. Suchst du nach ARP, zeigt es im OSI-Modell 2 Sicherungsschicht / 3 Vermittlungsschicht und im TCP/IP-Modell Netzzugangsschicht / Internetschicht, dazu den Hinweis, warum Lehrbücher hier unterschiedlich zuordnen. Ein Klick auf eine Schicht zeigt Aufgabe, Dateneinheit, Adressierung, Geräte und Protokolle.

Vor allem bei der Fehlersuche, Schicht für Schicht von unten: Steckt das Kabel und leuchtet die Netzwerkkarte (1)? Sieht der Rechner andere Geräte im lokalen Netz, etwa in der ARP-Tabelle (2)? Antwortet das Gateway auf ping (3)? Ist der Port offen (4)? Läuft der Dienst (7)? Für Schicht 3 und 4 helfen Traceroute und der Port-Checker.

Das Tool ist kostenlos und braucht keine Anmeldung. Es läuft komplett in deinem Browser, deine Eingaben werden nicht an einen Server gesendet. Nur dein Suchbegriff steht in der Adresszeile, damit du eine Zuordnung teilen kannst, und deine Quiz-Bestwerte speichert dein Browser lokal.