Kommunikationsarchitektur

Kommunikationsarchitektur bezeichnet das konzeptionelle Rahmenwerk, das die Struktur, Funktionen und Schnittstellen eines Kommunikationssystems beschreibt. Ziel ist es, Kommunikationsprozesse zu klären, Interoperabilität sicherzustellen und Skalierbarkeit, Wartbarkeit sowie Sicherheit zu ermöglichen.

Sie gliedert sich in Schichten, Komponenten und Protokolle. Ein mehrschichtiges Modell teilt Aufgaben wie Übertragung, Vermittlung, Adressierung und Anwendungskommunikation auf. Bekannt sind OSI (Sieben Schichten) und TCP/IP (vier Schichten) als Referenzmodelle für Entwurf, Implementierung und Fehlersuche.

Zentrale Bausteine sind Protokolle, Adressierung und Vermittlungstechniken. Protokolle legen Sprache und Abläufe fest, Adressen ermöglichen Routing, und Netzwerkgeräte wie Router, Switches, Gateways und Firewalls realisieren Verbindungen. Names- und Routingdienste, QoS sowie Sicherheitsmechanismen wie Verschlüsselung, Authentisierung und Integritätsschutz spielen eine zentrale Rolle.

Beim Entwurf berücksichtigen Architekturen Anforderungen wie Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Wartbarkeit. Redundanz, Lastverteilung, Monitoring und standardisierte Schnittstellen fördern Stabilität und Interoperabilität. Architekturstile wie Client-Server, Peer-to-Peer oder Publish-Subscribe sowie Muster wie REST oder Messaging beeinflussen Gestaltung und Implementierung.

Anwendungsfelder reichen von Unternehmensnetzen und Internetdiensten über Mobilfunk- und Cloud-Infrastrukturen bis zu verteilten Anwendungen.

Standards und Referenzwerke stammen aus Organisationen wie ISO/IEC, ITU-T, IEEE sowie hersteller- und anwendungsneutralen Spezifikationen. Durch Entwicklungen wie Software-defined Networking, Network Functions Virtualization und Edge Computing verändert sich die Kommunikationsarchitektur weiter.