N-Facility

Eine N-Facility ist der logische Mechanismus, durch den Daten nach oben durch das OSI-Modell wandern, von Schicht N zu Schicht N+1. Physisch treffen Daten bei einer empfangenden Entität auf Schicht N ein. Diese Entität verarbeitet sie nach den Protokollen von Schicht N, entfernt die Header und Trailer von Schicht N und leitet die Nutzlast nach oben an die entsprechende Entität der Schicht N+1 weiter. Das geschieht bei jedem Übergang: von Physical zu Data Link, von Data Link zu Network, und so weiter durch alle sieben Schichten. Die N-Facility ist kein physisches Objekt, sondern vielmehr die definierte Servicebereichsgrenze, wo eine Schicht ihren Vertrag gegenüber der darüber liegenden Schicht erfüllt.

Der Begriff N steht für jede beliebige Schichtnummer. Wenn Fachleute von der "3-Facility" sprechen, meinen sie die Serviceschnittstelle zwischen der Network-Schicht (Schicht 3) und der Transport-Schicht (Schicht 4). Wenn sie von der "2-Facility" sprechen, meinen sie die Grenze zwischen Data Link und Network. Diese Notation hält die Diskussion abstrakt und verallgemeinerbar. Die Facility selbst besteht aus Service Access Points (SAPs), die die Adressstandorte sind, wo die Schicht-N-Entität ihre Services für Schicht-N+1-Clients anbietet. Jeder SAP ist ein definierter Anknüpfungspunkt.

Dateneinheiten, die über eine N-Facility übertragen werden, heißen N-SDUs (Service Data Units). Auf Schicht N erhält die Entität eine N-SDU von oben, kapselt sie mit Schicht-N-Protokollinformationen ein und sendet sie. Wenn die Peer-Entität auf Schicht N sie empfängt, entfernt sie die Schicht-N-Hülle und leitet die ursprüngliche N-SDU als N-SDU an Schicht N+1 weiter. Die Terminologie unterstreicht, dass jede Schicht nur ihre eigene Abstraktionsebene sieht; die Transport-Schicht weiß nicht und kümmert sich nicht darum, wie die Network-Schicht Bits bewegt.

Entwurf und häufige Probleme

Das N-Facility-Konzept setzt auf saubere Schichtung voraus, was echte Implementierungen manchmal verletzen. Protokolle wie TCP/IP folgen nicht streng dem OSI-Modell, und viele eingebettete Systeme überspringen ganze Schichten oder vereinigen sie. Die Facility ist trotzdem wertvoll für Protokolldesign und zum Verständnis, wo Fehler auftreten. Wenn Datenbeschädigungen zwischen zwei Schichten auftauchen, liegt der Fehler im N-Facility-Code: in der Behandlung von SAPs, dem Hinzufügen oder Entfernen von Headern oder im Puffermanagement zwischen Entitäten.

Quality of Service fließt auch über die N-Facility. Eine Schicht-N-Entität kann verschiedene Service-Klassen an verschiedene Schicht-N+1-Clients über getrennte SAPs anbieten. Eine Data-Link-Facility könnte einen SAP für Echtzeit-Verkehr und einen anderen für Best-Effort-Verkehr garantieren, obwohl beide den gleichen physischen Draht nutzen. Diese Aufteilung der Aufgaben ist das, was das N-Facility-Modell für Systementwürfe mächtig macht, auch wenn die OSI-Schichten selbst nicht vollständig implementiert sind.