Om ervoor te zorgen dat meerdere apparaten betrouwbaar met elkaar kunnen communiceren, is het essentieel om standaarden te hebben. Hoewel het niet zo moeilijk zou moeten zijn om één standaard te maken, heb je realistisch gezien meer nodig dan dat. Om meerdere standaarden te hebben die kunnen samenwerken, is het belangrijk om een goed begrepen raamwerk te hebben, zodat essentiële rollen kunnen worden vervuld door gerichte standaarden.
Het OSI-model is een raamwerk dat een set van zeven communicatielagen beschrijft die nodig zijn om applicaties via een netwerkverbinding met andere apparaten te laten communiceren. Het is van cruciaal belang dat dit model niet op een standaard is gebaseerd, wat betekent dat het niet noodzakelijk veroudert of moet worden vervangen omdat protocollen achterhaald zijn.
Desondanks zijn er andere modellen gepubliceerd met variaties op hetzelfde onderwerp, waarvan sommige in wezen, onofficieel, geïntegreerd zijn in het OSI-model. Een aantal van de andere modellen vereenvoudigen enkele van de lagen op een manier die beter aansluit bij de momenteel gebruikte protocollen zoals TCP/IP.
De lagen zijn opgesplitst in twee groepen: de media- en hostlagen. Medialagen hebben betrekking op de daadwerkelijke overdracht van gegevens over een verbinding met de bestemming. De hostlagen hebben betrekking op de gegevens die moeten worden verzonden en hoe deze moeten worden geformatteerd. De medialagen zijn Fysiek, Datalink en Netwerk. De hostlagen zijn Transport, Sessie, Presentatie en Toepassing. De lagen zijn respectievelijk genummerd van één tot en met zeven. Elke laag heeft alleen directe interactie met de laag eronder, terwijl het faciliteiten biedt voor gebruik voor de laag erboven om te interageren.
Laag 1: Fysieke laag
De fysieke laag is verantwoordelijk voor het verzenden en ontvangen van gegevens tussen twee apparaten. Het zet de digitale bits waaruit de gegevens bestaan om in de signalen die door het betreffende transportmedium worden gebruikt. Er is geen gespecificeerd medium, dus elektrische, optische of radiosignalen kunnen worden gebruikt. Theoretisch is het zelfs niet beperkt tot die: audio, vlaggen of elke andere methode voor het overbrengen van gegevens kan worden gebruikt.
Het is aan specifieke protocollen om de exacte kenmerken te definiëren van wat een binaire 1 of 0 is op de fysieke laag. Het is ook aan bepaalde protocollen om het overdrachtsmedium te bepalen. Voor fysieke connectoren kan dit het aantal, de positie en de vorm van elektrische pinnen omvatten en hoe ze van het ene apparaat op het andere aansluiten. Voorbeelden van protocollen die de fysieke laag afdekken zijn Bluetooth, Ethernet en USB.
Laag 2: Gegevenslinklaag
De datalinklaag biedt een structuur voor twee direct verbonden apparaten. Deze apparaten bevinden zich in hetzelfde netwerk en hetzelfde conflictdomein. De factor botsingsdomein betekent dat deze laag wordt gedecodeerd en gebruikt door netwerkswitches, maar niet door netwerkhubs. Het is ontworpen om verbindingen tussen twee aangesloten apparaten tot stand te brengen en te beëindigen en om fouten op de fysieke laag te detecteren en waar mogelijk te corrigeren.
Deze laag is beschreven als twee sublagen in het IEEE 802-model. De lagen Medium Access Control (MAC) en Logical Link Control (LLC). De MAC-laag is verantwoordelijk voor het regelen hoe apparaten toegang krijgen tot een transmissiemedium en toestemming krijgen om gegevens te verzenden. De LLC-laag kapselt netwerklaagprotocollen in en biedt foutcontrole en framevolgorde.
Ethernet, Wi-Fi en Bluetooth zijn allemaal voorbeelden van protocollen die de datalinklaag afdekken. Het MAC-adres van de netwerkinterfaces van uw computer is gekoppeld aan de datalinklaag.
Laag 3: Netwerklaag
De netwerklaag biedt functionaliteit voor het verzenden van pakketten tussen netwerken. De netwerklaag biedt een bestemmingsadres voor een netwerkpakket. Toch definieert het niet hoe je daar moet komen, en laat dat over aan het netwerk. Een IP-adres is een voorbeeld van een netwerklaagadres. De levering van berichten is niet gegarandeerd betrouwbaar op de netwerklaag. Netwerklaagprotocollen kunnen echter methoden implementeren voor een betrouwbare bezorging van berichten.
Laag 4: Transportlaag
De transportlaag bouwt de eigenlijke gegevensreeks op die moet worden verzonden. Het construeert gegevens in formaten die het mogelijk maken om binnen de Maximum Transmission Unit (MTU) van een verbindingslink te passen. De MTU is het maximale aantal bytes van een pakket, inclusief alle headers. Als een pakket te groot is, wordt het in meerdere pakketten gesegmenteerd om in volgorde te worden verzonden.
De transportlaag kan optioneel de betrouwbaarheid van een link tussen bron en bestemming over de volledige link sturen alsof het een enkele directe verbinding is. Sommige transportprotocollen, zoals UDP, passen geen betrouwbaarheidsmethoden toe. Daarentegen hebben anderen, zoals TCP, de functionaliteit om fouten te detecteren en verloren pakketten opnieuw te verzenden.
Lagen 5, 6 en 7: Sessie-, Presentatie- en Applicatielagen
Lagen 5, 6 en 7 zijn over het algemeen gegroepeerd in modernere communicatiemodellen, die samen in de Internet Protocol Suite worden geliquideerd als de "Applicatie" -laag. In het OSI-model stelt de sessielaag de verbindingen tussen twee of meer computers in, bestuurt en verbreekt ze, wat grofweg overeenkomt met authenticatieprocessen.
De presentatielaag kapselt data in en decapsuleert data. Dit kan zo simpel zijn als het formatteren van gegevens als XML, maar ook codering/decodering met TLS omvatten. De applicatielaag verwijst naar de daadwerkelijke applicaties en het netwerkverkeer dat ze genereren, zoals HTTP en FTP.
Conclusie
Het OSI-model is een conceptueel model dat een standaardraamwerk van telecommunicatiesystemen beschrijft. Het is niet specifiek afhankelijk van een protocol om veroudering te voorkomen. Naarmate er nieuwere protocollen zijn ontwikkeld, zijn sommige van de lagen die het definieert, gegroepeerd in modernere modellen.
Dit is vooral merkbaar voor de lagen 5, 6 en 7, die over het algemeen lastig te onderscheiden en te definiëren zijn met moderne software. Andere lagen zijn gemakkelijker uit te leggen, maar sommige protocollen passen niet per se netjes in één categorie. Hoewel het niet perfect is, helpt het OSI-model de complexiteit en lagen van protocollen en systemen in internetcommunicatie te begrijpen.