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Das OSI-Modell beschreibt Netzwerkkommunikation mit sieben Referenzschichten. Die Internet-Protokollsuite wird in RFC 1122 dagegen mit vier Schichten dargestellt: Anwendung, Transport, Internet und Link. Im üblichen Lehrvergleich fasst TCP/IP mehrere OSI-Funktionen zusammen. Die Zuordnung hilft beim Lernen und bei der Fehlersuche, ist aber keine starre Eins-zu-eins-Abbildung.
Warum gibt es zwei Modelle?
Das OSI-Modell ist ein Referenzmodell: Es zerlegt Netzwerkkommunikation in sieben Ebenen und bietet damit eine gemeinsame Sprache, um Funktionen und mögliche Fehlerbereiche zu beschreiben. TCP/IP bezeichnet sowohl die praktisch eingesetzte Internet-Protokollfamilie als auch ein Modell ihrer Schichtung. RFC 1122 beschreibt Anforderungen an Internet-Hosts und ordnet die Protokollfunktionen vier Schichten zu.
Die Modelle beantworten damit verwandte, aber nicht identische Fragen: OSI bietet eine feinere funktionale Gliederung; TCP/IP beschreibt die Schichten der Internet-Protokollsuite. RFC 1122 warnt zudem ausdrücklich, dass strikte Schichtung ein unvollkommenes Modell für Protokollsuite und Implementierung ist.
Wie viele Schichten hat TCP/IP?
In RFC 1122 sind es vier: Anwendung, Transport, Internet und Link. Lehrbücher und Netzwerkkurse verwenden mitunter ein Fünf-Schichten-Modell, indem sie Link in Sicherung und Bitübertragung aufteilen. Deshalb hängt die Zahl davon ab, welche Lehrkonvention gemeint ist. Für den Vergleich hier gilt die Vier-Schichten-Einteilung aus RFC 1122.
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OSI- und TCP/IP-Schichten im Vergleich
| OSI-Referenzschicht | TCP/IP-Schicht nach RFC 1122 | Aufgabe und Beispiele |
|---|---|---|
| 7. Anwendung | Anwendung | Dienste für Anwendungen; Beispiele im Internetkontext sind HTTP, DNS und SMTP. |
| 6. Darstellung | Anwendung | Datenrepräsentation und Darstellungsfunktionen; im TCP/IP-Modell keine eigene Schicht. |
| 5. Sitzung | Anwendung | Sitzungsfunktionen; keine eigenständige TCP/IP-Schicht. Vergleichbare Aufgaben können von konkreten Protokollen unterschiedlich gelöst werden. |
| 4. Transport | Transport | Ende-zu-Ende-Kommunikation zwischen Prozessen. TCP und UDP sind typische Internet-Transportprotokolle. |
| 3. Vermittlung/Netzwerk | Internet | IP-Adressierung und Weiterleitung von Datagrammen zwischen Netzen. |
| 2. Sicherung | Link/Netzzugang | Kommunikation über das direkt angeschlossene Netz; RFC 1122 nennt diese Ebene Link Layer beziehungsweise Media-Access Layer. |
| 1. Bitübertragung | Link/Netzzugang | Physische Übertragung über das Medium; im verbreiteten Vier-Schichten-Lehrmodell mit Link zusammengefasst. |
Besonders deutlich ist die Bündelung oben: RFC 1122 sagt, die Anwendungsschicht der Internet-Suite fasse im Wesentlichen Funktionen der OSI-Schichten Darstellung und Anwendung zusammen. Die Sitzungsschicht erscheint im TCP/IP-Modell ebenfalls nicht als eigenständige Schicht; das bedeutet nicht, dass Sitzungsaufgaben unmöglich sind, sondern dass das Modell dafür keine separate Ebene vorsieht. Unten werden Sicherungs- und Bitübertragungsfunktionen im üblichen Vier-Schichten-Vergleich dem Link-/Netzzugang zugeordnet.
Was die Schichten praktisch tun
Anwendung
Hier liegen Internetdienste und Protokolle, die Anwendungen nutzen, etwa HTTP für Webinhalte, DNS für Namensauflösung oder SMTP für E-Mail-Übertragung. Die TCP/IP-Anwendungsschicht ist breiter gefasst als die gleichnamige OSI-Schicht, weil sie auch Darstellungsfunktionen abdeckt.
Rank #2
Transport
Die Transportschicht ermöglicht Kommunikation zwischen Prozessen auf Endgeräten. TCP bietet Zuverlässigkeitsfunktionen; UDP ist ebenfalls ein typisches Transportprotokoll, legt aber andere Eigenschaften und Verantwortlichkeiten zugrunde. Welche Transportfunktionen nötig sind, hängt von der Anwendung ab.
Internet
Die Internetschicht verwendet IP, um Datagramme zu adressieren und zwischen Netzen weiterzuleiten. IP ist ein verbindungsloser Datagrammdienst und garantiert keine Ende-zu-Ende-Zustellung. Datagramme können ausbleiben, beschädigt, dupliziert oder umgeordnet ankommen; falls eine Anwendung zuverlässige Übertragung benötigt, muss eine höhere Schicht dafür sorgen.
Rank #3
Link/Netzzugang
Die Link-Schicht bringt Daten über das direkt angeschlossene Netz weiter. Im Vier-Schichten-Modell umfasst sie auch Funktionen, die im OSI-Modell der Bitübertragung zugeordnet sind. Eine Fünf-Schichten-Lehrdarstellung trennt diese Bereiche, ohne damit die praktische Internet-Protokollfamilie grundsätzlich zu verändern.
Beispiel: Eine Webseite abrufen
- Der Browser erzeugt auf Anwendungsebene eine HTTP-Anfrage.
- Ein Transportprotokoll wie TCP übernimmt für die betreffende Verbindung Transportaufgaben.
- IP adressiert und transportiert Datagramme zwischen den beteiligten Hosts und Netzen.
- Der Link Layer überträgt die Daten über das lokale, direkt angeschlossene Netz.
Das ist ein vereinfachtes Erklärmodell, kein vollständiges Protokollablaufdiagramm. Reale Stacks enthalten weitere Protokolle und Implementierungsdetails; Aufgaben und Implementierungen passen nicht immer sauber in voneinander isolierte Schichten.
Rank #4
Welches Modell hilft bei der Fehlersuche?
OSI eignet sich als feingliedrige Sprache, um ein Problem zunächst einzugrenzen: Liegt es am Übertragungsmedium, an der lokalen Verbindung, an der IP-Erreichbarkeit, am Transport oder an der Anwendung? TCP/IP ist nützlich, wenn Sie den tatsächlichen Internet-Stack anhand seiner benannten Funktionen betrachten wollen.
- Keine lokale Verbindung: Prüfen Sie zunächst Link- beziehungsweise Netzzugangsfunktionen und die Verbindung zum direkt angeschlossenen Netz.
- Lokales Netz erreichbar, entferntes Ziel nicht: Betrachten Sie IP-Adressierung und Weiterleitung auf der Internetschicht.
- IP-Ziel erreichbar, Dienst funktioniert nicht: Prüfen Sie Transport und Anwendung, etwa ob der erwartete Dienst verfügbar ist und das passende Protokoll verwendet wird.
Diese Einteilung ist eine Diagnosehilfe, keine Garantie, dass ein Fehler genau an einer Modellgrenze sitzt. RFC 1122 betont, dass strikte Schichtung auch die empfohlenen Implementierungsansätze nicht vollständig abbildet.
The Tool Desk
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Die Vier-Schichten-Bezeichnungen, die Beschreibung der Internet-Host-Schichten und die genannten Einschränkungen stammen aus RFC 1122, einem IETF-Grundlagentext von Oktober 1989. Seine hier herangezogenen Aussagen betreffen die Schichtbeschreibung; sie ersetzen keine aktuellen Detailvorgaben für einzelne Protokolle. Die Microsoft-Dokumentation beschreibt Windows-Netzwerkarchitektur und Transportfunktionen. Das Erasmus+-Kursbuch der Europäischen Kommission ist eine unterstützende Lehrquelle für den Modellvergleich, keine normative ISO-Spezifikation.
Quick Recap
- RFC 1122: Requirements for Internet Hosts — Communication Layers
- Microsoft Learn: Windows networking
- Europäische Kommission: Erasmus+
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