Jotta useat laitteet pystyisivät kommunikoimaan keskenään luotettavasti, standardit ovat välttämättömiä. Vaikka yhden standardin tekemisen ei pitäisi olla liian vaikeaa, tarvitset realistisesti enemmän. Jotta sinulla on useita standardeja, jotka voivat toimia yhdessä, on tärkeää, että sinulla on hyvin ymmärretty viitekehys, jotta tärkeät roolit voidaan täyttää kohdistetuilla standardeilla.
OSI-malli on kehys, joka kuvaa seitsemän viestintäkerrosta, joita sovellukset tarvitsevat voidakseen kommunikoida muiden laitteiden kanssa verkkoyhteyden kautta. Kriittisesti tämä malli ei perustu mihinkään standardiin, mikä tarkoittaa, että se ei välttämättä vanhene tai tarvitse vaihtaa, koska protokollat ovat vanhentuneita.
Tästä huolimatta on julkaistu muita malleja, joilla on variaatioita samasta aiheesta, joista osa on olennaisesti, epävirallisesti, integroitu OSI-malliin. Useat muut mallit yksinkertaistavat joitakin kerroksia tavalla, joka kuvastaa paremmin tällä hetkellä käytettyjä protokollia, kuten TCP/IP.
Tasot on jaettu kahteen ryhmään: media- ja isäntäkerroksiin. Mediakerrokset liittyvät todelliseen tiedonsiirtoon yhteyden kautta määränpäähän. Isäntäkerrokset liittyvät siirrettäviin tietoihin ja sen muotoiluun. Mediatasot ovat Physical, Datalink ja Network. Isäntätasot ovat Transport, Session, Presentation ja Application. Kerrokset on numeroitu yhdestä seitsemään. Jokainen kerros on vain suoraan vuorovaikutuksessa sen alapuolella olevan kerroksen kanssa samalla kun se tarjoaa käyttömahdollisuudet yläpuolella olevan kerroksen vuorovaikutukseen.
Kerros 1: Fyysinen kerros
Fyysinen kerros vastaa tiedon lähettämisestä ja vastaanottamisesta kahden laitteen välillä. Se muuntaa datan muodostavat digitaaliset bitit signaaleiksi, joita vastaava siirtoväline käyttää. Ei ole määritelty välinettä, joten sähköisiä, optisia tai radiosignaaleja voidaan käyttää. Teoriassa se ei rajoitu edes niihin: ääntä, lippuja tai mitä tahansa muuta tiedonsiirtotapaa voitaisiin käyttää.
Tiettyjen protokollien on määriteltävä tarkat ominaisuudet siitä, mikä muodostaa binääriarvon 1 tai 0 fyysisellä tasolla. Tietyt protokollat voivat myös määrittää siirtovälineen. Fyysisten liittimien osalta tämä voi sisältää sähköisten nastojen lukumäärän, sijainnin ja muodon sekä sen, kuinka ne yhdistetään laitteesta toiseen. Esimerkkejä fyysisen kerroksen kattavista protokollista ovat Bluetooth, Ethernet ja USB.
Taso 2: Tietolinkkikerros
Tietolinkkikerros tarjoaa rakenteen kahdelle suoraan yhdistetylle laitteelle. Nämä laitteet ovat samassa verkossa ja samassa törmäysalueessa. Törmäysalueen tekijä tarkoittaa, että tämä kerros dekoodataan ja sitä käyttävät verkkokytkimet, mutta eivät verkkokeskittimet. Se on suunniteltu muodostamaan ja katkaisemaan yhteyksiä kahden yhdistetyn laitteen välillä sekä havaitsemaan ja mahdollisuuksien mukaan korjaamaan fyysisen kerroksen virheet.
Tämä kerros on kuvattu kahdeksi alikerrokseksi IEEE 802 -mallissa. Medium Access Control (MAC)- ja Logical Link Control (LLC) -kerrokset. MAC-kerros vastaa siitä, kuinka laitteet saavat pääsyn siirtovälineeseen ja luvan lähettää tietoja. LLC-kerros kapseloi verkkokerroksen protokollat ja tarjoaa virheentarkistuksen ja kehysjärjestyksen.
Ethernet, Wi-Fi ja Bluetooth ovat kaikki esimerkkejä protokollista, jotka kattavat datalinkkikerroksen. Tietokoneesi verkkoliitäntöjen MAC-osoite on liitetty tietoyhteyskerrokseen.
Taso 3: Verkkokerros
Verkkokerros tarjoaa toiminnallisuuden pakettien välittämiseen verkkojen välillä. Verkkokerros tarjoaa kohdeosoitteen verkkopaketille. Se ei kuitenkaan määrittele, kuinka sinne pääsee, vaan se jätetään verkon vastuulle. IP-osoite on esimerkki verkkokerroksen osoitteesta. Viestien toimituksen ei taata luotettavaa verkkotasolla. Verkkokerroksen protokollat voivat kuitenkin toteuttaa menetelmiä luotettavan viestien toimittamiseksi.
Kerros 4: Kuljetuskerros
Kuljetuskerros rakentaa todellisen lähetettävän datasekvenssin. Se rakentaa tiedot sellaisissa muodoissa, että ne mahtuvat yhteyslinkin maksimisiirtoyksikköön (MTU). MTU on paketin tavujen enimmäismäärä, mukaan lukien kaikki otsikot. Jos paketti on liian suuri, se segmentoi sen useiksi paketeiksi lähetettäväksi peräkkäin.
Kuljetuskerros voi valinnaisesti ohjata linkin luotettavuutta lähteen ja kohteen välillä koko linkin yli ikään kuin se olisi yksi suora yhteys. Jotkut siirtoprotokollat, kuten UDP, eivät käytä luotettavuusmenetelmiä. Sitä vastoin muilla, kuten TCP: llä, on toiminnallisuus havaita virheet ja lähettää uudelleen pudonneet paketit.
Tasot 5, 6 ja 7: istunto-, esitys- ja sovellustasot
Kerrokset 5, 6 ja 7 on yleensä ryhmitelty nykyaikaisemmiksi viestintämalleiksi, jotka on purettu yhteen Internet Protocol Suitessa "sovellus"-tasoksi. OSI-mallissa istuntokerros määrittää, ohjaa ja purkaa kahden tai useamman tietokoneen välisiä yhteyksiä, mikä liittyy karkeasti todennusprosesseihin.
Esityskerros kapseloi ja purkaa tiedot. Tämä voi olla yhtä yksinkertaista kuin tietojen muotoilu XML-muodossa, mutta se voi sisältää myös salauksen/salauksen purkamisen TLS: n avulla. Sovelluskerros viittaa todellisiin sovelluksiin ja niiden tuottamaan verkkoliikenteeseen, kuten HTTP ja FTP.
Johtopäätös
OSI-malli on käsitteellinen malli, joka kuvaa tietoliikennejärjestelmien standardikehystä. Se ei erityisesti luota mihinkään protokollaan, joka auttaa sitä välttämään vanhenemisen. Kun uusia protokollia on kehitetty, osa sen määrittelemistä tasoista on ryhmitelty nykyaikaisemmiksi malleiksi.
Tämä on erityisen havaittavissa kerroksilla 5, 6 ja 7, joita on yleensä vaikea erottaa ja määritellä nykyaikaisilla ohjelmistoilla. Muut tasot on helpompi selittää, mutta jotkin protokollat eivät välttämättä sovi yhteen luokkaan. Vaikka se ei ole täydellinen, OSI-malli auttaa ymmärtämään Internet-viestinnän protokollien ja järjestelmien monimutkaisuutta ja kerroksia.