For å kunne få flere enheter til å kunne kommunisere med hverandre pålitelig, er det viktig å ha standarder. Selv om det ikke burde være for vanskelig å lage en standard, trenger du realistisk sett mer enn det. For å ha flere standarder som kan fungere sammen, er det viktig å ha et godt forstått rammeverk slik at vitale roller kan fylles av målrettede standarder.
OSI-modellen er et rammeverk som beskriver et sett med syv kommunikasjonslag som trengs for at applikasjoner skal kunne kommunisere med andre enheter over en nettverkstilkobling. Kritisk er denne modellen ikke basert på noen standard, noe som betyr at den ikke nødvendigvis eldes eller må erstattes ettersom protokoller blir foreldet.
Til tross for dette er det publisert andre modeller som har variasjoner om samme emne, hvorav noen i hovedsak, uoffisielt, er integrert i OSI-modellen. En rekke av de andre modellene forenkler noen av lagene på en måte som bedre gjenspeiler de nåværende brukte protokollene som TCP/IP.
Lagene er delt inn i to grupper: media- og vertslag. Medielag relaterer seg til den faktiske overføringen av data over en forbindelse til destinasjonen. Vertslagene er relatert til dataene som må overføres og hvordan de skal formateres. Medielagene er Fysisk, Datalink og Nettverk. Vertslagene er Transport, Session, Presentation og Application. Lagene er nummerert henholdsvis en til syv. Hvert lag samhandler bare direkte med laget under det samtidig som det gir fasiliteter for bruk for laget over å samhandle.
Lag 1: Fysisk lag
Det fysiske laget er ansvarlig for overføring og mottak av data mellom to enheter. Den konverterer de digitale bitene som utgjør dataene til signalene som brukes av det respektive transportmediet. Det er ikke noe spesifisert medium, så elektriske, optiske eller radiosignaler kan brukes. Teoretisk sett er det ikke engang begrenset til disse: lyd, flagg eller andre metoder for å overføre data kan brukes.
Det er opp til spesifikke protokoller å definere de nøyaktige egenskapene til hva som utgjør en binær 1 eller 0 på det fysiske laget. Det er også opp til bestemte protokoller å bestemme overføringsmediet. For fysiske kontakter kan dette inkludere antall, posisjon og form på elektriske pinner og hvordan de kobles fra en enhet til en annen. Eksempler på protokoller som dekker det fysiske laget er Bluetooth, Ethernet og USB.
Layer 2: Data Link Layer
Datalinklaget gir en struktur for to direkte tilkoblede enheter. Disse enhetene vil være på samme nettverk og kollisjonsdomene. Faktoren kollisjonsdomene betyr at dette laget dekodes og brukes av nettverkssvitsjer, men ikke nettverkshuber. Den er designet for å etablere og avslutte forbindelser mellom to tilkoblede enheter og for å oppdage og, der det er mulig, korrigere feil på det fysiske laget.
Dette laget er blitt beskrevet som to underlag i IEEE 802-modellen. Lagene Medium Access Control (MAC) og Logical Link Control (LLC). MAC-laget er ansvarlig for å kontrollere hvordan enheter får tilgang til et overføringsmedium og tillatelse til å overføre data. LLC-laget innkapsler nettverkslagsprotokoller og gir feilkontroll og rammerekkefølge.
Ethernet, Wi-Fi og Bluetooth er alle eksempler på protokoller som dekker datalinklaget. MAC-adressen til datamaskinens nettverksgrensesnitt er knyttet til datalinklaget.
Lag 3: Nettverkslag
Nettverkslaget gir funksjonalitet for overføring av pakker mellom nettverk. Nettverkslaget gir en destinasjonsadresse for en nettverkspakke. Likevel definerer det ikke hvordan du kommer dit, og overlater det til nettverket. En IP-adresse er et eksempel på en nettverkslagsadresse. Meldingslevering er ikke garantert pålitelig på nettverkslaget. Nettverkslagsprotokoller kan imidlertid implementere metoder for pålitelig meldingslevering.
Lag 4: Transportlag
Transportlaget bygger selve datasekvensen som skal overføres. Den konstruerer data i formater som lar den passe inn i en forbindelseskoblings maksimale overføringsenhet (MTU). MTU er en pakkes maksimale antall byte, inkludert alle overskrifter. Hvis en pakke er for stor, segmenterer den den i flere pakker som skal sendes i rekkefølge.
Transportlaget kan valgfritt kontrollere påliteligheten til en kobling mellom kilden og destinasjonen over hele koblingen som om det var en enkelt direkte forbindelse. Noen transportprotokoller, for eksempel UDP, bruker ikke pålitelighetsmetoder. I motsetning til dette har andre som TCP funksjonaliteten til å oppdage feil og retransmittere tapte pakker.
Lag 5, 6 og 7: Økt, presentasjon og applikasjonslag
Lag 5, 6 og 7 er generelt gruppert i mer moderne kommunikasjonsmodeller, og vikles sammen i Internet Protocol Suite som "Application"-laget. I OSI-modellen setter sesjonslaget opp, kontrollerer og river ned forbindelsene mellom to eller flere datamaskiner, som tilordnes grovt sett til autentiseringsprosesser.
Presentasjonslaget innkapsler og dekapsler data. Dette kan være så enkelt som å formatere data som XML, men også inkludere kryptering/dekryptering med TLS. Applikasjonslaget refererer til de faktiske applikasjonene og nettverkstrafikken de genererer, for eksempel HTTP og FTP.
Konklusjon
OSI-modellen er en konseptuell modell som beskriver et standard rammeverk for telekommunikasjonssystemer. Den er ikke spesifikt avhengig av noen protokoll som hjelper den med å unngå foreldelse. Etter hvert som nyere protokoller har blitt utviklet, har noen av lagene den definerer blitt gruppert i mer moderne modeller.
Dette er spesielt merkbart for lag 5, 6 og 7, som vanligvis er vanskelige å skille og definere med moderne programvare. Andre lag er lettere å forklare, men noen protokoller passer ikke nødvendigvis inn i én kategori. Selv om den ikke er perfekt, hjelper OSI-modellen med å forstå kompleksiteten og lagene til protokoller og systemer i internettkommunikasjon.