Hoofdstuk 2

Lagenmodel

Om de complexe processen van computercommunicatie overzichtelijk in kaart te brengen is aan het einde van de jaren '70 het OSI Referentie Model (OSI-RM) ontwikkeld [Pouzin, Zimmerman, 1978]). Dit model kan gezien worden als een 'kapstok' waaraan de verschillende processen, die nodig zijn voor het uitwisselen van gegevens via datanetwerken, overzichtelijk kunnen worden opgehangen. Het model bestaat uit 7 'lagen', te beginnen bij de 'fysieke' laag 1 waarin het transport van bits (nullen en enen) over een medium, dat vaak met 'laag 0' wordt aangeduid, is geregeld (een kabel, de ether, etc.) en eindigend bij laag 7 die de communicatie tussen applicaties, zoals e-mail of file transfer, bewerkstelligt. De gebruiker die van computercommunicatie gebruik maakt wordt vaak als 'laag 8' aangegeven. Elke (tussenliggende) laag is verantwoordelijk voor het uitvoeren van enkele specifieke taken. Zie ook figuur: OSI Referentie Model'.

Afbeelding: OSI Referentie Model (3.81 kb)

De gebruiker is in het algemeen niet geïnteresseerd in de toegepaste techniek, de invulling van de lagen 1 tot en met 7, maar alleen in de toepassing zelf, dus wat er op het niveau van zijn eigen laag gebeurt. Wel vindt de gebruiker de interactie met laag 7, bijvoorbeeld zijn e-mailsoftware, belangrijk. Daar moet hij immers goed mee om kunnen gaan.

De andere lagen in het OSI-RM houden er hetzelfde principe op na. Zij zijn ook niet geinteresseerd in hoe een boven- of onderliggende laag zijn specifieke taken invult, maar alleen in de interactie met de direkt boven- en onderliggende laag. Het OSI-RM laat daarom de invulling van de taken van de lagen open, maar specificeert de manier waarop lagen verticaal met elkaar communiceren.

Het aardige van het OSI-RM is dat als er meerdere specificaties zijn voor de taken van één laag, elke daarvan kan worden gebruikt zonder dat boven- en onderliggende lagen daar last van hebben. Het principe is vergelijkbaar met het versturen van een postpakket. PTT Post kan voor het versturen verschillende transportmogelijkheden, zoals de trein, een vliegtuig of een vrachtwagen, benutten, maar het effect is hetzelfde.
Een hogere laag heeft soms echter wel invloed op het transportmiddel (bijvoorbeeld als er specifieke wensen zijn): indien bijvoorbeeld een klant op laag 8 een pakket aan PTT Post aflevert met het verzoek dit 'zo snel mogelijk' af te leveren, dan zal er waarschijnlijk een koeriersdienst worden ingezet. Of deze echter gebruik zal maken van een auto, trein of vliegtuig hangt dan in belangrijke mate van de te overbruggen afstand af. De definitieve keuze wordt hierbij gemaakt door de PTT Post.
Toepassing van het lagenmodel werkt natuurlijk alleen maar wanneer twee computersystemen dezelfde protocollen gebruiken. Ook hier gaat de vergelijking met het postverkeer op. Indien een pakket in het buitenland als spoedbestelling wordt afgeleverd, dient er een eenduidig protocol te worden gehanteerd tussen de buitenlandse PTT en PTT Post. Het begrip spoedbestelling dient ook door de transportlagen van de buitenlandse PTT te worden begrepen. In kader Protocollen wordt nader ingegaan op het begrip protocollen.

Kader: protocollen

Zowel bij communicatie tussen mensen als computers zijn afspraken nodig over de manier waarop communicatie plaatsvindt. Zonder dat we daar bij stil staan passen we die dagelijks toe bij bijvoorbeeld telefoongesprekken. Voordat we aan de inhoud van een telefoongesprek toekomen is er eerst een vast ritueel waarin we elkaar onze naam vertellen. Zo'n ritueel is bij computers ook nodig en wordt een protocol genoemd. In een protocol voor computercommunicatie moeten naast de 'kennismaking' ook nog andere zaken worden geregeld, zoals wat er moet gebeuren als er fouten optreden, of de verbinding plotseling verbroken wordt, welke 'taal' er gesproken wordt, hoe ze weten dat het gesprek is beeindigd en dergelijke. De kracht van moderne computers is dat deze meerdere communicatieprotocollen gelijktijdig kunnen gebruiken. De mens probeert dit ook. Een voorbeeld hiervan is een handelaar op de beursvloer. Met zijn telefoons, enkele beeldschermen en vaak ook nog met zijn handen wordt met andere partijen gecommuniceerd. Dit lijkt ook allemaal tegelijk te gebeuren, maar net als een computer probeert de handelaar zo efficient mogelijk zijn tijd op de delen. De capaciteiten van de mens op dit vlak zullen waarschijnlijk niet erg meer toenemen. Die van computers zeker wel, zoals we uit de ontwikkelingen van de laatste jaren kunnen afleiden. De rekencapaciteit van de kantoor-pc's van medio jaren tachtig is nu te vinden in de gameboys voor kinderen. Die van de huidige generatie supercomputers zit waarschijnlijk over 10 jaar in de kantoor-pc's. De dan beschikbare capaciteit is zeker groot genoeg voor communicatietoepassingen, waarvan we het bestaan nog niet eens kennen.

Einde kader.

In de inleiding is aangegeven dat het Internet gezien kan worden als een meta-infrastructuur, aangezien het communicatie mogelijk maakt tussen allerlei verschillende netwerken. Het Internet maakt de onderliggende deel-infrastructuren (access netwerken, LAN's en WAN's) als het ware onzichtbaar. Binnen het Internet kan ook een onderverdeling in lagen gemaakt worden, zoals in het OSI-RM model. Het Internet onderscheidt echter niet zeven lagen, maar slechts drie, namelijk communicatie-, netwerk- en transmissieprotocollen. De reden hiervoor is dat enerzijds de functionaliteit van sommige lagen uit het OSI-RM bij het Internet niet voorkomt en anderzijds dat één Internetlaag de functionaliteit van meerdere lagen uit het OSI-RM integreert (zie ook figuur 'OSI referentiemodel').

De invulling van de drie lagen van het Internet, de Afbeelding: Overzicht communicatie- en netwerkprotocollen (3.62 kb)

In de hoofdstukken II-4, 5 en 6 zullen de verschillende Internetlagen meer in detail worden beschreven. Maar eerst worden in hoofdstuk II-3 nog enige algemene netwerkconcepten behandeld.

Terug Hoofdstuk 3 Inhoud