Kommunikationsprinzipien und Protokollprinzipen beim Bus

Moderne Systeme müssen heutzutage dazu befähigt sein, intelligent zu arbeiten. Das Ziel der Forschungs-und Entwicklungsarbeiten liegt dabei deutlich darin, eine Kommunikation zwischen den Teilnehmern in einem Netzwerk zu schaffen. Daraus entsteht die logische Folgerung, dass es Regeln und vor allem Prinzipien bedarf, nachdem dieser Prozess abläuft, damit auch die gewünschten Effekte erreicht werden können. Hauptsächlich unterliegen die Kommunikation an sich und das Protokoll solchen Richtlinien.

Die Kommunikationsprinzipien

Wenn es darum geht, den Ablauf einer Kommunikation zu beschreiben, dann werden Grundformen herangezogen, um Vorgehensweisen zu konstruieren, bei denen ein international anerkannter Standard entstehen kann, sodass eine komponentenunabhängige Nutzung durch alle gewährleistet wird. Bei den Kommunikationsprinzipien stechen besonders zwei Arten hervor, die vorwiegend zum Tragen kommen

  • Client-Server-Modell: Hierbei handelt es sich um die Veranschaulichung einer One-to-One-Beziehung, also solch einer Verbindung bei welcher immer ein Klient mit einem Server kommuniziert. Dieses Modell staffelt sich in vier unterschiedliche Teilabläufe auf
    • Anforderung - RequestAnzeige -
    • IndicationAntwort -
    • ResponseBestätigung -
    • Confirmation
    • Zwischen diesen Sequenzen, die in Diagrammen visualisiert werden, sind Datenübertragungen gelagert.
  • Producer-Consumer-Modell: Dieses Modell basiert auf den Kommunikationsvorgängen des Broadcast-Verfahrens und Multicast-Verfahrens. Es gibt einen Produzenten und einen Konsumenten, zwischen denen die Kommunikation abläuft.

Das Broadcast-Verfahren

Der Begriff Broadcast stammt aus dem Englischen und bedeutet übersetzt Rundfunk. Innerhalb eines Computernetzwerks handelt es sich dabei um eine Nachricht, bei welcher die zu übermittelnden Datenpakete ausgehend von einem zentralen Punkt an alle anderen Teilnehmer der Topologie gesendet werden. Wenn es um die Branche der Vermittlungstechnik geht, ist der Broadcast jedoch eine ganz spezielle Form der Verbindung über mehrere Punkte.

Wenn der „Rundfunk“ im Netzwerk eines Computers zum Einsatz kommt, dann geschieht dies meist aufgrund dessen, dass die Adresse des Empfängers, an den die Nachricht geht, noch nicht bekannt ist. Zu den weiteren Aufgaben des Broadcasts zählt auch die einfach ablaufende Übermittlung von Informationen an die Teilnehmer des Systems. Somit grenzt sich dieses Verfahren vom Unicast ab, bei welchem immer dieselbe Information wieder und wieder übertragen wird.

Die Besonderheit des Broadcast-Verfahrens liegt darin, dass der Empfänger eigenmäßig entscheiden kann, ob er die Nachricht verarbeiten muss und will oder ob er sie verwirft. Innerhalb des ISO/OSI-Referenzmodells findet sich dieser Kommunikationsvorgang in der Vermittlungsschicht.

Das Multicast-Verfahren

Die Telekommunikation beinhaltet den Kommunikationsvorgang des Multicast-Verfahrens. Hierbei wird eine Nachricht von einem Punkt aus zu einer Gruppe übertragen. Bei dieser Gruppe handelt es sich in der Regel um eine Mehrpunktverbindung. Auch dieses Verfahren findet seine Anwendung in der Vermittlungsschicht, also der dritten Schicht des OSI-Referenzmodells. Der wesentliche Vorteil, der sich durch den Einsatz einer solchen Methode ergibt, liegt in der Möglichkeit, gleichzeitig eine Nachricht an mehrere Teilnehmer zu versenden. Alternativ kann die Nachricht auch direkt an eine geschlossene Teilnehmergruppe übertragen werden, ohne dass es dabei zur Multiplikation der Empfängeranzahl mit der Datenübertragungsrate des Senders kommt.

Denn wenn das Multicast-Verfahren zum Tragen kommt, dann bedarf es beim Sender gerade mal einer Datenübertragungsrate, die zu einem einzigen Empfänger konform ist. Wenn es während des Vorgangs zum Verschicken von paketorientierten Daten kommt, wird die Vervielfältigung der Pakete an der Stelle der Verteiler durchgeführt. Dies gilt für jede Route die durchlaufen wird. Die Besonderheit von Multicast liegt in der Version „Geocast“, bei welchem nur innerhalb eines räumlich klar definierten Bereichs gesendet wird. Das Hauptmerkmal dieses Kommunikationsvorgangs liegt in der notwendigen Anmeldung der erwünschten Übertragung bei der Sendeeinheit.

Die Protokollprinzipien

Ein Protokoll ist die Festlegung und Festhaltung der Vorgänge während eines Prozesses. So wird hier aufgenommen, zu welchem Zeitpunkt und in welcher Abfolge etwas geschehen ist. Auch wird die Ursache, also wer oder was für den Vorgang verantwortlich war, erfasst. Somit bezeichnet die Protokollierung an sich die Niederlegung der Bestandteile Zeitpunkt, Veranlasser und Vorgang.

Ebenso wie bei den Kommunikationsprinzipien lassen sich auch bei der Festlegung von Prinzipien für die Protokolle zwei wesentliche Richtlinien unterscheiden, die sich daran orientieren, ob das Protokoll die Teilnehmer berücksichtigt oder die Nachrichten.

  • Teilnehmerorientiertes Protokoll
    die Nachrichten, welche nach diesem Prinzip versendet werden, enthalten stets eine klare Identifikation des einzelnen Teilnehmers, der in dieser Nachrichtenübertragung eingebunden ist. Im Normalfall erfolgt die Identifikation über die Versendung der Adresse des Teilnehmers, der die Botschaft empfangen soll.
  • Nachrichtenorientiertes Protokoll
    Auch hier werden die Nachrichten identifiziert, jedoch nicht über eine Adresse, sondern über eine Kennung, die auch gleichsam als Identifier bezeichnet werden kann. Ein genaues Ziel, also der Grund, warum eine Nachricht oder Botschaft gesendet wird, ist bei dem Nachrichtenorientierten Protokoll nicht festgelegt. Vielmehr sind die Teilnehmer selbst dazu berechtigt, zu entscheiden, in welcher Art und Weise sie die empfangene Botschaft verwenden wollen.