Pentru a putea obține mai multe dispozitive pentru a putea comunica între ele în mod fiabil, este esențial să existe standarde. Deși nu ar trebui să fie prea greu să faci un standard, în mod realist, ai nevoie de mai mult decât atât. Pentru a avea mai multe standarde care pot funcționa împreună, este important să existe un cadru bine înțeles, astfel încât rolurile vitale să poată fi îndeplinite de standarde vizate.
Modelul OSI este un cadru care descrie un set de șapte straturi de comunicare necesare pentru ca aplicațiile să poată comunica cu alte dispozitive printr-o conexiune de rețea. În mod critic, acest model nu se bazează pe niciun standard, ceea ce înseamnă că nu îmbătrânește neapărat și nu trebuie înlocuit, deoarece protocoalele devin depășite.
În ciuda acestui fapt, au fost publicate și alte modele care au variații pe aceeași temă, dintre care unele sunt în mod esențial, neoficial, integrate în modelul OSI. O serie de alte modele simplifică unele dintre straturi într-un mod care reflectă mai bine protocoalele utilizate în prezent, cum ar fi TCP/IP.
Straturile sunt împărțite în două grupuri: straturile media și straturile gazdă. Straturile media se referă la transmiterea efectivă a datelor printr-o conexiune la destinație. Straturile gazdă se referă la datele care trebuie transmise și la modul de formatare a acestora. Straturile media sunt Physical, Datalink și Network. Straturile gazdă sunt Transport, Sesiune, Prezentare și Aplicație. Straturile sunt numerotate de la unu la șapte, respectiv. Fiecare strat interacționează direct doar cu stratul de sub el, oferind în același timp facilități de utilizare pentru ca stratul de deasupra să interacționeze.
Stratul 1: Stratul fizic
Stratul fizic este responsabil pentru transmiterea și recepția datelor între două dispozitive. Acesta convertește biții digitali care alcătuiesc datele în semnalele utilizate de mediul de transport respectiv. Nu există un mediu specificat, așa că pot fi utilizate semnale electrice, optice sau radio. Teoretic, nici măcar nu se limitează la acestea: ar putea fi folosite audio, steaguri sau orice altă metodă de transfer de date.
Depinde de protocoalele specifice să definească caracteristicile exacte a ceea ce constituie un 1 sau 0 binar pe stratul fizic. De asemenea, depinde de anumite protocoale să determine mediul de transfer. Pentru conectorii fizici, aceasta poate include numărul, poziția și forma pinilor electrici și modul în care se conectează de la un dispozitiv la altul. Exemple de protocoale care acoperă stratul fizic sunt Bluetooth, Ethernet și USB.
Stratul 2: Stratul de legătură de date
Stratul de legătură de date oferă o structură pentru două dispozitive conectate direct. Aceste dispozitive vor fi pe aceeași rețea și domeniu de coliziune. Factorul domeniului de coliziune înseamnă că acest strat este decodat și utilizat de comutatoarele de rețea, dar nu de hub-urile de rețea. Este conceput pentru a stabili și a termina conexiunile între două dispozitive conectate și pentru a detecta și, acolo unde este posibil, corecta erorile de pe stratul fizic.
Acest strat a fost descris ca două substraturi în modelul IEEE 802. Straturile Medium Access Control (MAC) și Logical Link Control (LLC). Nivelul MAC este responsabil pentru controlul modului în care dispozitivele obțin acces la un mediu de transmisie și permisiunea de a transmite date. Stratul LLC încapsulează protocoalele stratului de rețea și oferă verificarea erorilor și ordinea cadrelor.
Ethernet, Wi-Fi și Bluetooth sunt toate exemple de protocoale care acoperă stratul de legătură de date. Adresa MAC a interfețelor de rețea ale computerului dvs. este asociată cu stratul de legătură de date.
Stratul 3: Stratul de rețea
Stratul de rețea oferă funcționalitate pentru transmiterea pachetelor între rețele. Stratul de rețea oferă o adresă de destinație pentru un pachet de rețea. Totuși, nu definește cum să ajungi acolo, lăsând asta în sarcina rețelei. O adresă IP este un exemplu de adresă de nivel de rețea. Livrarea mesajelor nu este garantată a fi fiabilă la nivelul rețelei. Cu toate acestea, protocoalele de nivel de rețea pot implementa metode pentru livrarea fiabilă a mesajelor.
Stratul 4: Stratul de transport
Stratul de transport construiește secvența reală de date care trebuie transmisă. Construiește date în formate care le permit să se potrivească în Unitatea de transmisie maximă (MTU) a unei legături de conexiune. MTU este numărul maxim de octeți ai unui pachet, inclusiv toate anteturile. Dacă un pachet este prea mare, îl segmentează în mai multe pachete pentru a fi transmis în secvență.
Stratul de transport poate controla opțional fiabilitatea unei legături între sursă și destinație pe întreaga legătură ca și cum ar fi o singură conexiune directă. Unele protocoale de transport, cum ar fi UDP, nu aplică metode de fiabilitate. În schimb, altele precum TCP au funcționalitatea de a detecta erori și de a retransmite pachetele abandonate.
Straturile 5, 6 și 7: straturi Sesiune, Prezentare și Aplicație
Straturile 5, 6 și 7 sunt, în general, grupate în modele de comunicare mai moderne, fiind încheiate împreună în Internet Protocol Suite ca strat „Aplicație”. În modelul OSI, stratul de sesiune configurează, controlează și distruge conexiunile dintre două sau mai multe computere, care se mapează aproximativ cu procesele de autentificare.
Stratul de prezentare încapsulează și decapsulează datele. Acest lucru poate fi la fel de simplu ca formatarea datelor ca XML, dar include și criptarea/decriptarea cu TLS. Stratul de aplicație se referă la aplicațiile reale și la traficul de rețea pe care le generează, cum ar fi HTTP și FTP.
Concluzie
Modelul OSI este un model conceptual care descrie un cadru standard al sistemelor de telecomunicații. Nu se bazează în mod special pe niciun protocol care să-l ajute să evite învechirea. Pe măsură ce au fost dezvoltate protocoale mai noi, unele dintre straturile pe care le definește au fost grupate în modele mai moderne.
Acest lucru este vizibil în special pentru straturile 5, 6 și 7, care sunt în general dificil de distins și definit cu software-ul modern. Alte straturi sunt mai ușor de explicat, dar unele protocoale nu se încadrează neapărat într-o singură categorie. Deși nu este perfect, modelul OSI ajută la înțelegerea complexității și a straturilor de protocoale și sisteme în comunicațiile prin internet.