Aby bolo možné zabezpečiť, aby viaceré zariadenia spolu mohli spoľahlivo komunikovať, je nevyhnutné mať štandardy. Aj keď by nemalo byť príliš ťažké vytvoriť jeden štandard, reálne potrebujete viac. Ak chcete mať viacero štandardov, ktoré môžu spolupracovať, je dôležité mať dobre pochopený rámec, aby bolo možné plniť dôležité úlohy cielenými štandardmi.
Model OSI je rámec, ktorý popisuje sadu siedmich komunikačných vrstiev potrebných na to, aby aplikácie mohli komunikovať s inými zariadeniami cez sieťové pripojenie. Je kritické, že tento model nie je založený na žiadnom štandarde, čo znamená, že nemusí nevyhnutne starnúť alebo je potrebné ho nahradiť, pretože protokoly sú zastarané.
Napriek tomu boli publikované ďalšie modely, ktoré majú variácie na rovnakú tému, z ktorých niektoré sú v podstate, neoficiálne, integrované do modelu OSI. Množstvo ďalších modelov zjednodušuje niektoré vrstvy spôsobom, ktorý lepšie odráža aktuálne používané protokoly, ako je TCP/IP.
Vrstvy sú rozdelené do dvoch skupín: vrstvy médií a hostiteľa. Vrstvy médií sa týkajú skutočného prenosu údajov cez spojenie do cieľa. Hostiteľské vrstvy sa týkajú údajov, ktoré je potrebné preniesť, a spôsobu ich formátovania. Vrstvy médií sú fyzické, dátové spojenie a sieť. Hostiteľské vrstvy sú Transport, Session, Presentation a Application. Vrstvy sú očíslované jedna až sedem, resp. Každá vrstva priamo interaguje iba s vrstvou pod ňou, pričom poskytuje možnosti na interakciu vrstvy nad ňou.
Vrstva 1: Fyzická vrstva
Fyzická vrstva je zodpovedná za prenos a príjem dát medzi dvoma zariadeniami. Prevádza digitálne bity, ktoré tvoria dáta, na signály používané príslušným prenosovým médiom. Neexistuje žiadne špecifikované médium, takže možno použiť elektrické, optické alebo rádiové signály. Teoreticky sa to neobmedzuje ani na tieto: možno použiť zvuk, príznaky alebo akýkoľvek iný spôsob prenosu údajov.
Je na konkrétnych protokoloch, aby definovali presné charakteristiky toho, čo predstavuje binárnu 1 alebo 0 na fyzickej vrstve. Je tiež na konkrétnych protokoloch, aby určili prenosové médium. V prípade fyzických konektorov to môže zahŕňať počet, polohu a tvar elektrických kolíkov a spôsob ich pripojenia z jedného zariadenia k druhému. Príklady protokolov, ktoré pokrývajú fyzickú vrstvu, sú Bluetooth, Ethernet a USB.
Vrstva 2: Data Link Layer
Vrstva dátového spojenia poskytuje štruktúru pre dve priamo pripojené zariadenia. Tieto zariadenia budú v rovnakej sieti a kolíznej doméne. Faktor kolíznej domény znamená, že táto vrstva je dekódovaná a používaná sieťovými prepínačmi, ale nie sieťovými rozbočovačmi. Je určený na nadviazanie a ukončenie spojenia medzi dvoma pripojenými zariadeniami a na detekciu a tam, kde je to možné, na opravu chýb na fyzickej vrstve.
Táto vrstva bola v modeli IEEE 802 opísaná ako dve podvrstvy. Vrstvy Medium Access Control (MAC) a Logical Link Control (LLC). Vrstva MAC je zodpovedná za kontrolu toho, ako zariadenia získajú prístup k prenosovému médiu a povolenie na prenos údajov. Vrstva LLC zapuzdruje protokoly sieťovej vrstvy a poskytuje kontrolu chýb a poradie snímok.
Ethernet, Wi-Fi a Bluetooth sú príklady protokolov, ktoré pokrývajú vrstvu dátového spojenia. MAC adresa sieťových rozhraní vášho počítača je spojená s vrstvou dátového spojenia.
Vrstva 3: Sieťová vrstva
Sieťová vrstva poskytuje funkčnosť na prenos paketov medzi sieťami. Sieťová vrstva poskytuje cieľovú adresu pre sieťový paket. Napriek tomu nedefinuje, ako sa tam dostať, ponecháva to na sieť. IP adresa je príkladom adresy sieťovej vrstvy. Nie je zaručené, že doručovanie správ bude spoľahlivé na sieťovej vrstve. Protokoly sieťovej vrstvy však môžu implementovať metódy spoľahlivého doručovania správ.
Vrstva 4: Transportná vrstva
Transportná vrstva vytvára skutočnú dátovú sekvenciu, ktorá sa má preniesť. Vytvára údaje vo formátoch, ktoré im umožňujú zapadnúť do maximálnej prenosovej jednotky (MTU) spojovacieho spojenia. MTU je maximálny počet bajtov paketu vrátane všetkých hlavičiek. Ak je paket príliš veľký, rozdelí ho na viacero paketov, ktoré sa majú preniesť za sebou.
Transportná vrstva môže voliteľne riadiť spoľahlivosť spojenia medzi zdrojom a cieľom cez celé spojenie, ako keby to bolo jediné priame spojenie. Niektoré transportné protokoly, ako napríklad UDP, nepoužívajú metódy spoľahlivosti. Naproti tomu iné, ako je TCP, majú funkcie na detekciu chýb a opätovné odoslanie zahodených paketov.
Vrstvy 5, 6 a 7: Vrstvy relácie, prezentácie a aplikácie
Vrstvy 5, 6 a 7 sú vo všeobecnosti zoskupené v modernejších komunikačných modeloch, ktoré sú v súprave internetových protokolov skombinované ako „aplikačná“ vrstva. V modeli OSI vrstva relácie nastavuje, riadi a ruší spojenia medzi dvoma alebo viacerými počítačmi, čo sa zhruba mapuje na procesy autentifikácie.
Prezentačná vrstva zapuzdruje a deenkapsuluje dáta. Môže to byť také jednoduché ako formátovanie údajov ako XML, ale zahŕňa aj šifrovanie/dešifrovanie pomocou TLS. Aplikačná vrstva sa vzťahuje na skutočné aplikácie a sieťový prenos, ktorý generujú, ako napríklad HTTP a FTP.
Záver
Model OSI je koncepčný model, ktorý popisuje štandardný rámec telekomunikačných systémov. Nespolieha sa konkrétne na žiadny protokol, ktorý by mu pomohol vyhnúť sa zastaraniu. Ako boli vyvinuté novšie protokoly, niektoré vrstvy, ktoré definuje, boli zoskupené do modernejších modelov.
Toto je obzvlášť viditeľné pre vrstvy 5, 6 a 7, ktoré je vo všeobecnosti zložité rozlíšiť a definovať pomocou moderného softvéru. Iné vrstvy sa dajú ľahšie vysvetliť, ale niektoré protokoly nemusia nevyhnutne zapadať do jednej kategórie. Aj keď to nie je dokonalé, model OSI pomáha pochopiť zložitosť a vrstvy protokolov a systémov v internetovej komunikácii.