Question 7

Anforderungen von Anwendungen an das Rechnernetz

Schicht 1–3? Anforderung
Garantierte Übertragung der Daten
Möglichst schnelle Datenübertragung
Gezielte Adressierung von Anwendungen
Prüfung auf Datenintegrität
Übertragung beliebig großer Datenmengen
Anforderung Schicht 1–3?
Physikalische Übertragung von Bits ✅ Ja (Schicht 1)
Zugriff auf das Übertragungsmedium ✅ Ja (Schicht 2)
Fehlererkennung auf Rahmenebene ✅ Ja (Schicht 2)
Logische Adressierung und Routing ✅ Ja (Schicht 3)
Paketweiterleitung über mehrere Netze ✅ Ja (Schicht 3)
Zuverlässige, fehlerfreie Übertragung ❌ Nein (Schicht 4 – TCP)
Portdifferenzierung zwischen Anwendungen ❌ Nein (Schicht 4)
Reihenfolgeerhaltung von Daten ❌ Nein (Schicht 4)
Ende-zu-Ende-Verbindungsaufbau ❌ Nein (Schicht 4 – TCP)
Nutzerdialog, Darstellung, Anwendungsschnitt ❌ Nein (Schicht 5–7)

Anforderungen, die durch Schichten 1–3 abgedeckt werden:

1. Bitübertragungsschicht (Schicht 1 – Physical Layer)

  • Übertragung einzelner Bits über ein physikalisches Medium (z. B. Kupferkabel, Funk, Lichtwellenleiter)
  • Definition elektrischer, optischer oder mechanischer Eigenschaften
  • Codierung von Signalen (z. B. NRZ, Manchester)

2. Sicherungsschicht (Schicht 2 – Data Link Layer)

  • Rahmenbildung (Framing)
  • Fehlererkennung (z. B. CRC-Prüfsumme)
  • Zugriffskontrolle auf das Medium (z. B. CSMA/CD bei Ethernet)
  • Physikalische Adressierung (z. B. MAC-Adressen)

3. Netzwerkschicht (Schicht 3 – Network Layer)

  • Logische Adressierung und Routing (z. B. IP-Adressen, Weiterleitung über Router)
  • Fragmentierung und Wieder-Zusammensetzung von Paketen
  • Umgang mit Überlast (z. B. ICMP-Meldungen)

Anforderungen, die erst ab Schicht 4 erfüllt werden:

  • Zuverlässige Ende-zu-Ende-Datenübertragung (z. B. Wiederholungen bei Paketverlust → TCP)
  • Fehlertoleranz auf Anwendungsebene
  • Reihenfolgegarantie von Nachrichten
  • Portadressierung zur Unterscheidung mehrerer Dienste auf einem Host
  • Flusskontrolle und Überlastkontrolle
  • Sitzungsmanagement, Verschlüsselung, Datenformate, Nutzerinteraktion (Schichten 5–7)