Netzwerktechnik

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OSI-Referenzmodell

Dieses wichtige Schichtenmodell für Netzwerke wurde von der "International Organization for Standardization (ISO)" definiert. Die ISO besteht aus verschiedenen nationalen Standardisierungsbehörden und verabschiedet international gültige Standards. Einer dieser Standards ist das "Open System Interconnection Reference Model", das so genannte OSI-Referenzmodell. Dieses Referenzmodell unterteilt die Netzwerkkommunikation in sieben Schichten, wobei jede Schicht eine definierte Funktion erfüllt. (PDF)

Das OSI-Referenzmodell dient hier wegen seiner klaren Struktur als Erklärungsrahmen für die Prozesse bei der Datenübertragung in einem Netzwerk. Einleitende Texte beschreiben die generelle Funktionalität der einzelnen Schichten in diesem Modell. Die verschiedenenn Themen sind den jeweiligen Schichten im OSI-Referenzmodell zugeordnet.

Bitübertragungsschicht

Die Bitübertragungsschicht (engl. physical layer) ist die unterste Schicht des OSI-Referenzmodells. Diese Schicht hat die Aufgabe, nachrichtentechnische Kanäle bereitzustellen, über die der Informationsaustausch zwischen zwei oder mehreren über ein physikalisches Medium miteinander verbundene Teilnehmer eines Netzes möglich ist. Die Definition der Funktionalität der Bitübertragungsschicht nach DIN lautet: "Die Bitübertragungsschicht stellt ungesicherte Systemverbindungen zwischen Systemen für die Übertragung von Bits zur Verfügung." (PDF)

Kodierungsverfahren

Bei der Übertragung von binären Daten über eine physikalische Leitung ist eine Kodierung notwendig. Das Zuordnen von Zeichen zu Bedeutungen nennt man Kodierung. Die Dekodierung entnimmt den Zeichen die Bedeutung. Bei der Datenübertragung wird im Allgemeinen von binären Zeichen ausgegangen. (PDF)

Multiplexing

Während der Übertragung von Daten wird eine bestimmte Bandbreite belegt. Je schneller sich die Signalpegel ändern, desto größer ist die benötigte Bandbreite. Der jeweilige Übertragungskanal stellt eine festgelegte Bandbreite für die Datenübertragung zur Verfügung. Aus ökonomischen Gründen streben die Kommunikationsanbieter es an, die Übertragungskanäle so effizient wie möglich zu nutzen. Beispielsweise werden beim Telefonnetz daher mehrere Telefongespräche über eine Leitung übertragen. Dieses Teilen des Übertragungsmediums wird als Multiplexing bezeichnet. (PDF)

Sicherungsschicht

Die Bitübertragungsschicht überträgt einen reinen, evtl. fehlerhaften Bitsrom. Die über der Bitübertragungsschicht liegende Sicherungsschicht (engl. data link layer) sichert die Übertragung der Daten gegenüber Übertragungsfehlern. (PDF)

Hamming-Codes

Bei den sogenannten Hamming-Codes werden die zu übertragenden Bitfolgen in Codewörter übersetzt. Dabei werden jedoch nicht alle möglichen Codewörter verwendet, so dass die Verfälschung eines beliebigen Bits zu einer Bitfolge führt, die kein gültiges Codewort darstellt. Es wird dabei zwischen Fehlererkennungscodes und Fehlerkorrekturcodes unterschieden. Letztere werden auch als Forward Error Correction (FEC) bezeichnet. (PDF)

CRC

Die zyklische Redundanzprüfung (engl. cyclic redundancy check, daher meist CRC) ist ein Verfahren (bzw. eine bestimmte Klasse von Verfahren) aus der Informationstechnik zur Bestimmung eines Prüfwerts für Daten (z. B. Datenübertragung in Rechnernetzen oder eine Datei), um Fehler bei der Übertragung oder Duplizierung von Daten erkennen zu können. (PDF)

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