Vermittlungsschicht: Alles Wissenswerte über die dritte Ebene des OSI-Modells

Die Vermittlungsschicht ist die dritte Ebene des OSI-Modells und vor allem für die korrekte Adressierung von Teilnehmern in einem Netzwerk zuständig. Auch das Routing, also die Suche nach dem kürzesten Weg durch ein Netzwerk, regelt die OSI-Vermittlungsschicht.

Die Vermittlungsschicht wird auch Netzwerkschicht oder Network Layer genannt und ist die dritte Ebene im OSI-Modell. Sie ist zuständig für die korrekte Adressierung, die für den Verbindungsaufbau innerhalb eines Netzwerks wichtig ist. So ermöglicht sie zwei Teilnehmern die sichere Verknüpfung miteinander, wobei die Kommunikation auch über verschiedene Netze verlaufen kann.

Die Voraussetzung dafür, dass zwei unterschiedliche Systeme in einem Netzwerk miteinander kommunizieren und Daten austauschen können, ist die korrekte Adressierung. Die Vermittlungsschicht bietet zu diesem Zweck unterschiedliche Dienste und Funktionen an, die sie insbesondere der Transportschicht (Layer 4) zur Verfügung stellt.

Die Hauptaufgabe des Network Layers besteht somit sowohl in der namensgebenden Vermittlung, als auch im Auf- und Abbau einer Verbindung. Dafür werden gesicherte Systemverbindungen miteinander verknüpft, selbst wenn diese dafür über mehrere Netze geführt werden müssen. Die Vermittlungsschicht trifft in diesem Fall eine Wegwahl und stellt den höheren Ebenen dann eine transparente Verbindung zwischen Quelle und Zielsystem zur Verfügung.

Zu den weiteren Funktionen der Vermittlungsschicht gehören Flusskontrolle, die Fehleranalyse und -behebung sowie die Überwachung der physikalischen Verbindung. Die Flusskontrolle erlaubt unter anderem die Pufferung der übertragenen Daten, falls der Datenfluss von Empfängerseite unterbrochen wird. Dazu passt die OSI-Vermittlungsschicht die Größe der Datenpakete an die Gegebenheiten des jeweiligen Netzes an, um so eine möglichst reibungslose Übertragung zu ermöglichen.

Bei paketorientierten Diensten ist die Vermittlungsschicht außerdem für die Stauvermeidung mitverantwortlich. Der Network Layer kann sowohl verbindungslose als auch verbindungsorientierte Netzwerke unterstützen, dabei allerdings immer nur einen Typ gleichzeitig bedienen.

Die Vermittlungsschicht bietet zahlreiche unterschiedliche Dienste an. Ist keine direkte Kommunikation zwischen Sender und Empfänger möglich, sorgt die OSI-Vermittlungsschicht dafür, dass die einzelnen Pakete zunächst an Knotenpunkte weitergeleitet werden, nicht aber in die höheren Ebenen gelangen.

Neben den Netzverbindungen stellt die Vermittlungsschicht auch die passenden Netzadressen zur Verfügung. Diese Adressen sind einzigartig und hierarchisch strukturiert. Zu den weiteren Diensten gehören die eigentliche Übertragung von Dateneinheiten und die Identifizierung der relevanten Verbindungspunkte zwischen Sender und Empfänger. Im Gegensatz zur Sicherungsschicht (Layer 2) können sich die Informationen der Vermittlungsschicht über die Grenzen des lokalen Netzwerks bewegen.

Zahlreiche Protokolle nutzen oder nutzten die Vermittlungsschicht. Dazu gehören unter anderem:

• CLNS (Connectionless-mode Network Service): Ein Netzwerkprotokoll für den Einsatz in administrierten Telekommunikationsnetzen.
• DDP (Datagram Delivery Protocol): Ein Datenübertragungsprotokoll von AppleTalk.
• EGP (Exterior Gateway Protocol): Ein Protokoll, welches die Erreichbarkeit von Netzen aus zwei verschiedenen autonomen Systemen überprüft.
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol): Ein Protokoll, welches Router und Routen zwischen zwei Netzwerken speichert.
• ICMP (Internet Control Message Protocol): Ein Protokoll zum Austausch von Informationen und Fehlermeldungen in Netzwerken. Gehört zu IPv4.
• IGMP (Internet Group Management Protocol): Ein Netzwerkprotokoll zur Organisation von Gruppenkommunikation.
• IPsec (Internet Protocol Security): Ein Protokollstapel, der eine sichere Verbindung in potenziell unsicheren Netzen ermöglichen soll.
• IPv4: Das Internet Protocol (IP) der Version 4 und der ehemalige Standard.
• IPv6: Der neuere Internetstandard, der den Adressraum von 32 auf 128 Bit ausweitet.
• IPX (Internetwork Packet Exchance): Ein Netzwerkprotokoll, welches vor allem für das Betriebssystem NetWare eingesetzt wird.
• OSPF (Open Shortest Path First): Ein Routing-Protokoll von IETF für den Einsatz in großen Unternehmensnetzen.
• NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface): Ein Netzwerkprotokoll, welches durch TCP/IP mittlerweile allerdings überholt ist.
• PIM (Protocol Independent Multicast): Ein Verfahren für dynamisches Routing in der Gruppenkommunikation.
• RIP (Routing Information Protocol): Ein Routing-Protokoll für den Einsatz innerhalb eines autonomen Systems.
• X.25: Eine Protokollfamilie für Wide Area Networks, die ebenfalls die Vermittlungsschicht verwendet.