Για να μπορέσετε να αποκτήσετε πολλές συσκευές ώστε να μπορούν να επικοινωνούν αξιόπιστα μεταξύ τους, είναι απαραίτητο να υπάρχουν πρότυπα. Αν και δεν θα πρέπει να είναι πολύ δύσκολο να δημιουργήσετε ένα πρότυπο, ρεαλιστικά, χρειάζεστε περισσότερα από αυτό. Για να έχετε πολλά πρότυπα που μπορούν να λειτουργήσουν μαζί, είναι σημαντικό να έχετε ένα καλά κατανοητό πλαίσιο, ώστε οι ζωτικοί ρόλοι να μπορούν να καλυφθούν από στοχευμένα πρότυπα.
Το μοντέλο OSI είναι ένα πλαίσιο που περιγράφει ένα σύνολο επτά επιπέδων επικοινωνίας που απαιτούνται για να μπορούν οι εφαρμογές να επικοινωνούν με άλλες συσκευές μέσω μιας σύνδεσης δικτύου. Ουσιαστικά, αυτό το μοντέλο δεν βασίζεται σε κανένα πρότυπο, που σημαίνει ότι δεν γερνάει απαραίτητα ούτε χρειάζεται αντικατάσταση καθώς τα πρωτόκολλα είναι παρωχημένα.
Παρόλα αυτά, έχουν δημοσιευτεί και άλλα μοντέλα που έχουν παραλλαγές στο ίδιο θέμα, μερικά από τα οποία ουσιαστικά, ανεπίσημα, ενσωματώνονται στο μοντέλο OSI. Ορισμένα από τα άλλα μοντέλα απλοποιούν ορισμένα από τα επίπεδα με τρόπο που αντικατοπτρίζει καλύτερα τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται αυτήν τη στιγμή, όπως το TCP/IP.
Τα επίπεδα χωρίζονται σε δύο ομάδες: τα επίπεδα μέσων και τα επίπεδα κεντρικού υπολογιστή. Τα επίπεδα πολυμέσων σχετίζονται με την πραγματική μετάδοση δεδομένων μέσω μιας σύνδεσης στον προορισμό. Τα επίπεδα κεντρικού υπολογιστή σχετίζονται με τα δεδομένα που πρέπει να μεταδοθούν και τον τρόπο μορφοποίησής τους. Τα επίπεδα πολυμέσων είναι Physical, Datalink και Network. Τα επίπεδα κεντρικού υπολογιστή είναι Μεταφορά, Συνεδρία, Παρουσίαση και Εφαρμογή. Τα στρώματα αριθμούνται από το ένα έως το επτά, αντίστοιχα. Κάθε στρώμα αλληλεπιδρά απευθείας μόνο με το στρώμα κάτω από αυτό, ενώ παρέχει ευκολίες για χρήση για να αλληλεπιδράσει το παραπάνω στρώμα.
Στρώμα 1: Φυσικό στρώμα
Το φυσικό επίπεδο είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση και τη λήψη δεδομένων μεταξύ δύο συσκευών. Μετατρέπει τα ψηφιακά bit που αποτελούν τα δεδομένα στα σήματα που χρησιμοποιούνται από το αντίστοιχο μέσο μεταφοράς. Δεν υπάρχει καθορισμένο μέσο, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρικά, οπτικά ή ραδιοσήματα. Θεωρητικά, δεν περιορίζεται καν σε αυτά: θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ήχος, σημαίες ή οποιαδήποτε άλλη μέθοδος μεταφοράς δεδομένων.
Εναπόκειται σε συγκεκριμένα πρωτόκολλα να καθορίσουν τα ακριβή χαρακτηριστικά του τι συνιστά ένα δυαδικό 1 ή 0 στο φυσικό επίπεδο. Εναπόκειται επίσης σε συγκεκριμένα πρωτόκολλα για τον προσδιορισμό του μέσου μεταφοράς. Για τους φυσικούς συνδέσμους, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τον αριθμό, τη θέση και το σχήμα των ηλεκτρικών ακίδων και τον τρόπο σύνδεσης από τη μια συσκευή στην άλλη. Παραδείγματα πρωτοκόλλων που καλύπτουν το φυσικό επίπεδο είναι το Bluetooth, το Ethernet και το USB.
Επίπεδο 2: Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων
Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων παρέχει μια δομή για δύο άμεσα συνδεδεμένες συσκευές. Αυτές οι συσκευές θα βρίσκονται στον ίδιο τομέα δικτύου και σύγκρουσης. Ο παράγοντας του τομέα σύγκρουσης σημαίνει ότι αυτό το επίπεδο αποκωδικοποιείται και χρησιμοποιείται από μεταγωγείς δικτύου αλλά όχι από διανομείς δικτύου. Έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί και να τερματίζει συνδέσεις μεταξύ δύο συνδεδεμένων συσκευών και να εντοπίζει και, όπου είναι δυνατόν, να διορθώνει σφάλματα στο φυσικό επίπεδο.
Αυτό το επίπεδο έχει περιγραφεί ως δύο υποστρώματα στο μοντέλο IEEE 802. Τα επίπεδα Medium Access Control (MAC) και Logical Link Control (LLC). Το επίπεδο MAC είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο οι συσκευές αποκτούν πρόσβαση σε ένα μέσο μετάδοσης και άδεια μετάδοσης δεδομένων. Το επίπεδο LLC ενσωματώνει πρωτόκολλα επιπέδου δικτύου και παρέχει έλεγχο σφαλμάτων και σειρά πλαισίων.
Το Ethernet, το Wi-Fi και το Bluetooth είναι όλα παραδείγματα πρωτοκόλλων που καλύπτουν το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων. Η διεύθυνση MAC των διεπαφών δικτύου του υπολογιστή σας σχετίζεται με το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων.
Επίπεδο 3: Επίπεδο δικτύου
Το επίπεδο δικτύου παρέχει λειτουργικότητα για τη μετάδοση πακέτων μεταξύ δικτύων. Το επίπεδο δικτύου παρέχει μια διεύθυνση προορισμού για ένα πακέτο δικτύου. Ωστόσο, δεν καθορίζει πώς θα φτάσετε εκεί, αφήνοντας το κάτω στο δίκτυο. Μια διεύθυνση IP είναι ένα παράδειγμα διεύθυνσης επιπέδου δικτύου. Η παράδοση μηνυμάτων δεν είναι εγγυημένη αξιόπιστη στο επίπεδο δικτύου. Ωστόσο, τα πρωτόκολλα επιπέδου δικτύου μπορούν να εφαρμόσουν μεθόδους για αξιόπιστη παράδοση μηνυμάτων.
Επίπεδο 4: Επίπεδο μεταφοράς
Το επίπεδο μεταφοράς δημιουργεί την πραγματική ακολουθία δεδομένων που πρόκειται να μεταδοθεί. Κατασκευάζει δεδομένα σε μορφές που του επιτρέπουν να χωράει στη Μέγιστη Μονάδα Μετάδοσης (MTU) μιας ζεύξης σύνδεσης. Το MTU είναι ο μέγιστος αριθμός byte ενός πακέτου, συμπεριλαμβανομένων όλων των κεφαλίδων. Εάν ένα πακέτο είναι πολύ μεγάλο, το χωρίζει σε πολλά πακέτα για να μεταδοθούν διαδοχικά.
Το επίπεδο μεταφοράς μπορεί προαιρετικά να ελέγχει την αξιοπιστία μιας σύνδεσης μεταξύ της πηγής και του προορισμού κατά μήκος της πλήρους ζεύξης σαν να ήταν μια ενιαία άμεση σύνδεση. Ορισμένα πρωτόκολλα μεταφοράς, όπως το UDP, δεν εφαρμόζουν μεθόδους αξιοπιστίας. Αντίθετα, άλλα όπως το TCP έχουν τη δυνατότητα να ανιχνεύουν σφάλματα και να αναμεταδίδουν πακέτα που πέφτουν.
Επίπεδα 5, 6 και 7: Επίπεδα περιόδου λειτουργίας, παρουσίασης και εφαρμογής
Τα επίπεδα 5, 6 και 7 ομαδοποιούνται γενικά σε πιο σύγχρονα μοντέλα επικοινωνίας, τα οποία ολοκληρώνονται μαζί στη σουίτα πρωτοκόλλων Internet ως το επίπεδο «Εφαρμογή». Στο μοντέλο OSI, το επίπεδο περιόδου λειτουργίας ρυθμίζει, ελέγχει και καταρρίπτει τις συνδέσεις μεταξύ δύο ή περισσότερων υπολογιστών, κάτι που αντιστοιχίζεται κατά προσέγγιση σε διαδικασίες ελέγχου ταυτότητας.
Το επίπεδο παρουσίασης ενθυλακώνει και αποενθυλακώνει δεδομένα. Αυτό μπορεί να είναι τόσο απλό όσο η μορφοποίηση δεδομένων όπως η XML, αλλά να περιλαμβάνει επίσης κρυπτογράφηση/αποκρυπτογράφηση με TLS. Το επίπεδο εφαρμογής αναφέρεται στις πραγματικές εφαρμογές και στην κίνηση δικτύου που δημιουργούν, όπως το HTTP και το FTP.
συμπέρασμα
Το μοντέλο OSI είναι ένα εννοιολογικό μοντέλο που περιγράφει ένα τυπικό πλαίσιο τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Δεν βασίζεται συγκεκριμένα σε κανένα πρωτόκολλο που το βοηθά να αποφύγει την απαξίωση. Καθώς αναπτύχθηκαν νεότερα πρωτόκολλα, ορισμένα από τα επίπεδα που ορίζει έχουν ομαδοποιηθεί σε πιο σύγχρονα μοντέλα.
Αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό για τα επίπεδα 5, 6 και 7, τα οποία είναι γενικά δύσκολο να τα διακρίνουμε και να τα ορίζουμε με το σύγχρονο λογισμικό. Άλλα επίπεδα εξηγούνται ευκολότερα, αλλά ορισμένα πρωτόκολλα δεν ταιριάζουν απαραίτητα σε μία κατηγορία. Αν και δεν είναι τέλειο, το μοντέλο OSI βοηθά στην κατανόηση της πολυπλοκότητας και των επιπέδων πρωτοκόλλων και συστημάτων στις επικοινωνίες στο Διαδίκτυο.