Viele komplexe Vorgänge und Konstruktionen können mithilfe eines sogenannten Schichtenmodells in einfachere Einzelteile aufgespalten werden.

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Wir wollen die Vorteile des Schichtenmodells anhand eines Beispiels versuchen zu verstehen:

Beispiel «Paketversand»

Die Schule Kapellenfeld feiert 100-jähriges Jubiläum und braucht für ihr Fest zusätzliche Schulpulte. Wir möchten helfen und einige Pulte schicken.

Pulte zum Verschicken

• Wie funktioniert dies genau?
• Wer ist alles involviert?

Ablauf des Versandes

Den Schüler*innen ist egal, wie die Pulte in die Schule kommen. Sie freuen sich einfach über die zusätzlichen Schulpulte.

Da die Pulte zu sperrig sind, werden diese vom Hausdienst zerlegt und in einzelne Pakete verpackt. Wenn die Pakete ankommen, kann der Hausdienst der anderen Schule die Pakete auspacken und die Pulte zusammensetzen.

Der Hausdienst trägt diese Pakete aber nicht zum nächsten Gymer. Nein, die Pakete werden an die Post übergeben. Diese ist für den Transport zuständig. Die Pakete machen auch einen Zwischenstopp im Verteilzentrum Härkingen.

Die Post verwendet nun für den eigentlichen Transport verschiedene Fahrzeuge. Im Verteilzentrum wird der Inhalt entladen und gemäss Adresse weitergeleitet.

Die Schichten

Wenn wir im obigen Beispiel die Schichten ansehen, dann ist jede Schicht für einen bestimmten Schritt zuständig.

Protokolle

Wir können auch sagen: Jede Schicht hat ein Protokoll. Dieses beschreibt wie die Daten weitergegeben und auch wieder entpackt werden:

Wenn wir nochmals unser «nach-der-Zeit-fragen»-Beispiel nehmen und die Diskussion in drei Teile zerlegen, dann können wir die drei Anfragen von Alice je einer Schicht zuteilen:

«Guten Tag, darf ich Sie etwas fragen?»	Transport
«Hallo, klar, schiessen Sie los!»
«Wie spät ist es?»	Anwendung
«Es ist 12:41 Uhr.»
«Danke und einen schönen Tag, tschüss.»	Transport
«Kein Problem, Ihnen auch, wiedersehen!»

Auf der Transportschicht wird eine Verbindung hergestellt und diese am Schluss auch wieder getrennt. Dies ist für alle Anfragen gleich. Die eigentlichen Daten werden dann in der Anwendungsschicht übermittelt, also dort, wo die Frage gestellt und eine Antwort darauf gegeben wird. Dies funktioniert beim Computer auf gleiche Weise. Gewisse Protokolle regeln die Verbindung zwischen zwei Geräten, andere definieren den Aufbau der Datenpakete für die Anwendungen.

Vorteile des Schichtenmodells

Aufbau auf bestehendem

Ohne Probleme liesse sich das obenstehende Beispiel verwenden, um andere Inhalte zu transportieren. So könnten statt Pulten auch Stühle – oder z.B. auch Esswaren transportiert werden. So funktioniert auch unser Postsystem: Bis auf wenige Ausnahmen transportiert die Post alles.

Aufgabe: Aufbau auf bestehendem

Was könnte noch Übertragen werden, wobei die unteren Schichten verwendet werden?

Austauschbare Schichten

Die Schichten können ausgetauscht werden, solange sie ihre Aufgabe erfüllen und die Schnittstelle zwischen der darüber- und der darunterliegenden Schicht erfüllt wird.

• Die Post kann auch mit dem Flugzeug oder dem Zug transportiert werden.
• Statt der Post kann man einen privaten Transportservice engagieren.
• Statt des Hauswartes können Schüler*innen die Pulte auseinanderschrauben und wieder zusammensetzen.

Aufgabe: Schichten austauschen

Siehst du andere Möglichkeiten wo eine Schicht ausgetauscht werden könnte?