5 - Verteilte Systeme

5.
OSI Referenzmodell der ISO
5.1.
Einteilung in Schichten
 Architektur, Aufgabenverteilung & Protokolle in Kommunikationsyst.
 Gruppierung zusammengehöriger Funktionen in sieben Schichten.
 CCITT / ITU Empfehlung I.320 & X.200.
CCITT = "Comitée Consultativ International Télégraphique et Téléphonique",
ITU = "International Telecommunications Union".
ISO = "International Standards Organisation".
OSI = "Open Systems Interconnection".
Virtuelle Kommunikation
 Austausch einzelner
Ebenen erleichtern:
-
Microsoft Netzwerk,
Novell Netzwerk,
Apple Netzwerk,
Internet,
802.x ...
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"Veredelung" des Dienstes
-
Anwender
7
6
5
4
3
2
1
Physikalische Kommunikation
1
5.2.
Die 7 Schichten des OSI-Modells
 Anwendungsschicht (A - Application):
- Remote Method/Procedure Invocation,
- Verteilte Dateisysteme,
- Internet-Dienste ...
#7
 Darstellungsschicht (P - Presentation):
- Anpassen der Informationsdarstellung,
- Verschlüsselung,
- Kompression.
#6
 Sitzungsschicht (S - Session):
- Authentifizierung & Zugangberechtigung,
- Rederechtvergabe.
 Transportschicht (T - Transport):
- Empfangsbestätigung vom Adressaten,
- Aufbrechen langer Nachrichten,
- Reihenfolge der Nachrichten.
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#5
#4
2
 Vermittlungsschicht (N - Network):
-
Paketübertragung über mehrere Knoten hinweg,
Wahl des Pfades zum Empfänger,
Dienstequalität bereitstellen,
Routing.
#3
 Sicherung- & Mediazugang (DL - Data Link):
- Absicherung gegen Übertragungsfehler,
- separate Zugangsschicht bei LANs,
- Punkt-zu-Punkt Übertragung.
#2
 Bitübertragungsschicht (Ph - Physical):
-
Übertragungsmedium,
Rahmenbildung,
Signalpegel,
Codierung,
Taktung.
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#1
3
5.3.
Dienste-Schnittstelle
 Elementtyp eines Protokolldienstes:
-
Req (Request, Anforderung vom Klienten),
Rsp (Response, Antwort vom Klienten),
Ind (Indication, Anzeige vom Dienst),
Cnf (Confirmation, Bestätigung vom Dienst)
 Grundmuster für viele Protokolle.
 Typ ist neben anderen Informationen im Nachrichtenkopf codiert.
Confirmation
Request
Klient
Response
Indication
(N) - Dienst
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5.4.
Dienstprimitive
 = Dienstleistungfunktionen der Schicht N.
 (N) - Dienstprimitive:
(N) - Dienstprimitiven
- Connect.< Elementtyp >
- Disconnect.< Elementtyp >
- Data.< Elementtyp >
- UnitData.< Elementtyp >
N
 Connect assoziert zwei
Endpunkte zu einer
Verbindung (mind. zwei).
 UnitData.Indication und
UnitData.Request nur für
verbindungslose
Kommunikation.
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5.4.1 Beispiel für (N)-Dienstprimitive:
 Konkret für (N) im ISO OSI Referenzmodell:
- A / P / S / T / N / DL / Ph - Schicht .
AP
Connect
Req
S
Rsp
T
- Disconnect
. Ind
Data
N
UnitData
Cnf
DL
Ph
T-Connect.Req
 Beispielszenarium =>
T-Connect.Cnf
T-Data.Req
( Datenpakete werden
normalerweise noch bestätigt)
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T-Disconnect.Req
Netz
T-Connect.Ind
T-Connect.Rsp
T-Data.Ind
T-Disconnect.Ind
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5.5.
Dienstezugangspunkte (SAP)
 Partner-Protokolle zw. Instanzen auf derselben Ebene (Peer-to-Peer):
- Protokollzustände der Ebene N speichern,
- Ergänzung durch Meldungsköpfe (H),
- N-Protokolldateneinheiten (N-PDU).
-
 Schnittstellen zwischen Ebenen:
-
Schnittstellen-Steuerinformation (ICI).
Schnittstellen-Dateneinheiten (IDU),
Dienstdateneinheiten (SDU),
Dienstzugangspunkte (SAP),
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-
5.6.
Peer-to-Peer Kommunikation - Protokolle
 Vereinbarung/Regel über Ablauf der Kommunikation zwischen
Instanzen derselben Ebene in verschiedenen Knoten.
 Dienst-Primitive welche von Schicht N eine Leistung anfordern, werden
in vereinbartes Headerformat übersetzt.
 Instanzen der Schicht N kapseln Zustandsinformation des Protokolles:
- Sequenznummern,
- Adressen,
- Puffer ...
-
n, m
n, m
 Nicht zu verwechseln mit Peer-to-Peer Netzen als Alternative zu ClientServer Szenarien.
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-
Kritik des OSI Referenzmodells
 Managementfunktion nicht dargestellt =>
 OSI-Modell dient dem Verständnis, hilft aber
weniger bei der Implementierung.
 Die Aufmerksamkeit liegt zu sehr bei
niedrigen Kommunikationsaufgaben.
 Grundfunktionen sind oft in mehreren
Schichten repliziert.
 Realität passt nicht auf das OSI-Modell.
 Warum nicht ein Margueriten-Modell?
-
Management & OS
5.7.
Zentrales Dispatchermodul für Aufrufe,
Blütenblätter als Funktionsmodule,
Stengel als Kommunikationskanal,
Nachrichten zwischen den
Systemfunktionen
herumreichen:
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5.8.
Internet-Protokollhierarchie
 Vier Schichten anstelle von im OSI-Referenzmodell.
 Historisch gewachsen in der Unix-Kultur.
 Keine 1:1 Abbildung möglich.
 Vier Internet Schichten:
-
Anwendungsprotokolle,
End-zu-End Ebene,
Netzwerk/Routing,
LLC Link-Ebene.
 Die oberste Schicht umfasst:
- OSI Application/Presentation/Session.
 OSI Link Ebene spaltet sich in:
- LLC Link Layer Control
- MAC Media Access Control.
 IEEE 802.x Standard:
- Gemeinsames Link Protokoll 802.2
- Versch. MAC/PHY: 802.3 .. 802.16
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5.8.1 TCP / IP Protokollfamilie
 UDP - User Datagram Protocol:
- Verbindungsaufbau entfällt,
- keine Ablieferungsgarantie,
- keine Sequenzgarantie.
Http
SMTP
 TCP - Transm. Control P.:
- Verbindungsaufbauphase,
- Sichere Ablieferung,
- Fluss-Steuerung ...
 Weitere Protokolle:
-
FTP
File Transfer Protocol,
Adress Resolution Protocol,
Reverse Adress Resolution ..
Hypertext Transfer Protocol,
Simple Mail Transport Protokoll ...
Telnet
rlogin
UDP
TCP
ICMP
ARP
NFS
TFTP
IP
RARP
LLC
Ethernet, Token Ring, ...
 Java-Klassen stützen sich ausschliesslich auf das IP Internet Protokoll.
=> Is there Life beyond the Internet ?
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