כדי להיות מסוגל לגרום למספר מכשירים להיות מסוגלים לתקשר אחד עם השני בצורה אמינה, חיוני שיהיו סטנדרטים. אמנם זה לא אמור להיות קשה מדי ליצור סטנדרט אחד, אך מציאותית, אתה צריך יותר מזה. כדי שיהיו מספר סטנדרטים שיכולים לעבוד יחד, חשוב שתהיה מסגרת מובנת היטב כך שניתן יהיה למלא תפקידים חיוניים על ידי סטנדרטים ממוקדים.
מודל ה-OSI הוא מסגרת המתארת קבוצה של שבע שכבות תקשורת הדרושות ליישומים כדי שיוכלו לתקשר עם מכשירים אחרים דרך חיבור לרשת. באופן קריטי, מודל זה אינו מבוסס על שום תקן, כלומר הוא אינו בהכרח מזדקן או מצריך החלפה מכיוון שהפרוטוקולים מיושנים.
למרות זאת, פורסמו דגמים אחרים שיש להם וריאציות על אותו נושא, חלקם משולבים בעצם, באופן לא רשמי, במודל ה-OSI. מספר דגמים אחרים מפשטים חלק מהשכבות באופן שמשקף טוב יותר את הפרוטוקולים הנמצאים בשימוש כיום כגון TCP/IP.
השכבות מחולקות לשתי קבוצות: שכבות המדיה והמארחים. שכבות מדיה מתייחסות לשידור בפועל של נתונים דרך חיבור ליעד. שכבות המארח מתייחסות לנתונים שצריך להעביר ולאופן העיצוב שלהם. שכבות המדיה הן פיזיות, קישוריות נתונים ורשת. השכבות המארחות הן תחבורה, הפעלה, מצגת ויישום. השכבות ממוספרות אחת עד שבע, בהתאמה. כל שכבה מקיימת רק אינטראקציה ישירה עם השכבה שמתחתיה תוך מתן מתקנים לשימוש עבור השכבה שמעל לאינטראקציה.
שכבה 1: שכבה פיזית
השכבה הפיזית אחראית על שידור וקליטה של נתונים בין שני מכשירים. הוא ממיר את הסיביות הדיגיטליות המרכיבות את הנתונים לאותות המשמשים את אמצעי התחבורה המתאים. אין אמצעי מסוים, כך שניתן להשתמש באותות חשמליים, אופטיים או רדיו. תיאורטית, זה אפילו לא מוגבל לאלו: ניתן להשתמש באודיו, דגלים או כל שיטה אחרת להעברת נתונים.
זה תלוי בפרוטוקולים ספציפיים להגדיר את המאפיינים המדויקים של מה שמהווה 1 או 0 בינאריים בשכבה הפיזית. זה גם תלוי בפרוטוקולים מסוימים כדי לקבוע את אמצעי ההעברה. עבור מחברים פיזיים, זה יכול לכלול את המספר, המיקום והצורה של פינים חשמליים וכיצד הם מתחברים ממכשיר אחד לאחר. דוגמאות לפרוטוקולים המכסים את השכבה הפיזית הם Bluetooth, Ethernet ו-USB.
שכבה 2: שכבת קישור נתונים
שכבת קישור הנתונים מספקת מבנה לשני מכשירים המחוברים ישירות. מכשירים אלה יהיו באותה רשת ותחום התנגשות. הגורם של תחום ההתנגשות אומר שהשכבה הזו מפוענחת ומשמשת את מתגי הרשת אך לא רכזות הרשת. הוא נועד ליצור ולסיים חיבורים בין שני התקנים מחוברים ולזהות ובמידת האפשר לתקן שגיאות בשכבה הפיזית.
שכבה זו תוארה כשתי שכבות משנה בדגם IEEE 802. שכבות בקרת גישה בינונית (MAC) ובקרת קישור לוגית (LLC). שכבת ה-MAC אחראית לשליטה כיצד מכשירים מקבלים גישה לאמצעי שידור והרשאה לשדר נתונים. שכבת LLC מקפלת פרוטוקולי שכבת רשת ומספקת בדיקת שגיאות וסדר מסגרות.
Ethernet, Wi-Fi ו-Bluetooth הם כולם דוגמאות לפרוטוקולים המכסים את שכבת קישור הנתונים. כתובת ה-MAC של ממשקי הרשת של המחשב שלך משויכת לשכבת קישור הנתונים.
שכבה 3: שכבת רשת
שכבת הרשת מספקת פונקציונליות להעברת מנות בין רשתות. שכבת הרשת מספקת כתובת יעד עבור חבילת רשת. ובכל זאת, זה לא מגדיר איך להגיע לשם, ומשאיר את זה לרשת. כתובת IP היא דוגמה לכתובת שכבת רשת. לא מובטח שהעברת הודעות תהיה אמינה בשכבת הרשת. עם זאת, פרוטוקולי שכבת רשת יכולים ליישם שיטות להעברת הודעות אמינה.
שכבה 4: שכבת תחבורה
שכבת התעבורה בונה את רצף הנתונים בפועל שיש לשדר. הוא בונה נתונים בפורמטים המאפשרים להם להשתלב בתוך יחידת השידור המקסימלית (MTU) של קישור חיבור. ה-MTU הוא המספר המרבי של בתים של חבילה, כולל כל הכותרות. אם מנה גדולה מדי, היא מפצלת אותה למספר מנות שישודרו ברצף.
שכבת התחבורה יכולה לשלוט באופן אופציונלי על מהימנות הקישור בין המקור ליעד על פני הקישור המלא כאילו היה חיבור ישיר יחיד. פרוטוקולי תחבורה מסוימים, כגון UDP, אינם מיישמים שיטות אמינות. לעומת זאת, לאחרים כמו TCP יש את הפונקציונליות לזהות שגיאות ולשדר מחדש מנות שנפלו.
שכבות 5, 6 ו-7: שכבות הפעלה, מצגת ויישום
שכבות 5, 6 ו-7 מקובצות בדרך כלל במודלים מודרניים יותר של תקשורת, כשהן משולבות יחד ב-Internet Protocol Suite כשכבת "יישום". במודל ה-OSI, שכבת הפגישה מגדירה, שולטת ומפרקת את החיבורים בין שני מחשבים או יותר, מה שממפה בערך לתהליכי אימות.
שכבת המצגת מקפלת ומבטלת נתונים. זה יכול להיות פשוט כמו עיצוב נתונים כמו XML אבל גם לכלול הצפנה/פענוח עם TLS. שכבת האפליקציה מתייחסת ליישומים בפועל ולתעבורת הרשת שהם מייצרים, כגון HTTP ו-FTP.
סיכום
מודל OSI הוא מודל מושגי המתאר מסגרת סטנדרטית של מערכות תקשורת. זה לא מסתמך ספציפית על שום פרוטוקול שעוזר לו להימנע מהתיישנות. ככל שפותחו פרוטוקולים חדשים יותר, חלק מהשכבות שהוא מגדיר קובצו לדגמים מודרניים יותר.
זה בולט במיוחד עבור שכבות 5, 6 ו-7, שבדרך כלל קשה להבחין ולהגדיר עם תוכנות מודרניות. קל יותר להסביר שכבות אחרות, אבל פרוטוקולים מסוימים לא בהכרח מתאימים בצורה מסודרת לקטגוריה אחת. למרות שהוא לא מושלם, מודל OSI עוזר להבין את המורכבות והשכבות של פרוטוקולים ומערכות בתקשורת באינטרנט.