Definition Was ist Layer-3?

Von SiLip

Der Layer-3 des ISO/OSI-Schichtmodells ist für die Vermittlung von Daten über einzelne Verbindungsabschnitte und Netzwerkknoten hinweg zuständig. Weitere gängige Bezeichnungen sind Vermittlungsschicht, Netzwerkschicht und Network Layer.

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(Bild: © adiruch na chiangmai - Fotolia.com)

Die wesentliche Funktion des Layer-3 besteht in der Beförderung von Datenpaketen vom Sender zum Empfänger. Das geschieht nicht direkt, sondern über mehrere Netzwerkknoten (Router). Diese Zwischenstationen werten die von der Vermittlungsschicht bereitgestellten Absender- und Zielinformationen aus und leiten die Daten entsprechend weiter. Im Layer-3 können außerdem Abrechnungsfunktionen angesiedelt sein. Typische Protokolle des Network Layers sind das Internet Protokoll (IP) sowie die von der ITU-T standardisierte Protokollfamilie X.25.

Aufgaben des Layer-3

Die Hauptaufgaben der Vermittlungsschicht bestehen in der logischen Adressierung der Kommunikationspartner und der Wegfindung im Layer-3-Netzwerk. Darüber hinaus erfüllt die Schicht 3 folgende Aufgaben:

  • Paketieren von Daten höherer Schichten und Hinzufügen der zur Vermittlung erforderlichen Informationen zum Paket-Header
  • Unterteilen der Daten in für den Übertragungsweg geeignete Datenpakete
  • Wiederzusammensetzen fragmentierter Datenpakete
  • Aushandeln und Bereitstellen von Dienstgütern auf der Übertragungsstrecke
  • Fehlerbehandlung und Diagnose
  • Zwischenspeichern von Daten
  • Flusskontrolle zwischen Kommunikationspartnern und Vermittlungssystem

Der Transport der Daten zwischen zwei Kommunikationspartnern kann immer auf derselben Route oder auf von Paket zu Paket unterschiedlichen Wegen erfolgen. Bei der zweiten Variante kommt es vor, dass die Pakete in falscher Reihenfolge am Ziel ankommen. Dann ist es Aufgabe des Layer-4, die richtige zeitliche Aufeinanderfolge herzustellen.

Layer-3-Switch – Switch und Router in einem Gerät

Bei einem Layer-3-Switch handelt es sich um eine Einheit, die Daten basierend auf Layer-3-Informationen weiterleitet. Er unterstützt alle Switching-Funktionen, verfügt aber auch über grundlegende Routing-Funktionen, um zwischen Virtual Local Area Networks (VLANs) zu wechseln. Konzipiert wurden die Layer-3-Geräte, um die Netzwerkroutingleistung in großen LANs zu verbessern. Sie arbeiten schneller als herkömmliche Router, verzichten dafür jedoch in aller Regel auf einige der erweiterten Funktionalitäten dieser Netzwerkgeräte. Wegen der höheren Geschwindigkeit und aus Kostengründen wird in großen Netzwerken meist Layer-3-Switches gegenüber reinen Routern der Vorzug gegeben.

Vom Network Layer verursachte Netzwerkprobleme

Fehler im Layer-3 können im Netzwerk unterschiedlichste Probleme hervorrufen. Sind zum Beispiel Adressen doppelt vergeben, ist es nicht möglich, Datenpakete eindeutig einem Kommunikationspartner zuzuordnen. Das kann zu Schleifen (Loops) in der Datenvermittlung führen. In diesem Fall pendeln die Daten zwischen den Netzwerkknoten, ohne ihr eigentliches Ziel zu erreichen.

Ebenfalls typisch sind falsche Paketgrößen. Überschreitet ein Datenpaket die in einem Teilabschnitt maximal übertragbare Größe und ist eine Fragmentierung nicht möglich, wird es verworfen.

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