För att kunna få flera enheter att kunna kommunicera med varandra på ett tillförlitligt sätt är det viktigt att ha standarder. Även om det inte borde vara för svårt att göra en standard, realistiskt sett behöver du mer än så. För att ha flera standarder som kan fungera tillsammans är det viktigt att ha ett välförstått ramverk så att viktiga roller kan fyllas av riktade standarder.
OSI-modellen är ett ramverk som beskriver en uppsättning av sju kommunikationslager som behövs för att applikationer ska kunna kommunicera med andra enheter över en nätverksanslutning. Kritiskt sett är den här modellen inte baserad på någon standard, vilket betyder att den inte nödvändigtvis åldras eller behöver bytas ut eftersom protokollen blir föråldrade.
Trots detta har andra modeller som har varianter av samma ämne publicerats, av vilka några i huvudsak är inofficiellt integrerade i OSI-modellen. Ett antal av de andra modellerna förenklar några av lagren på ett sätt som bättre återspeglar de för närvarande använda protokollen som TCP/IP.
Lagren är uppdelade i två grupper: media- och värdlagren. Medielager relaterar till den faktiska överföringen av data över en anslutning till destinationen. Värdlagren relaterar till den data som behöver överföras och hur den formateras. Medieskikten är Fysisk, Datalänk och Nätverk. Värdlagren är Transport, Session, Presentation och Application. Lagren är numrerade ett till sju, respektive. Varje lager interagerar endast direkt med lagret under det samtidigt som det ger möjlighet att använda lagret ovanför att interagera.
Lager 1: Fysiskt lager
Det fysiska lagret ansvarar för överföring och mottagning av data mellan två enheter. Den omvandlar de digitala bitarna som utgör data till de signaler som används av respektive transportmedium. Det finns inget specificerat medium, så elektriska, optiska eller radiosignaler kan användas. Teoretiskt sett är det inte ens begränsat till dessa: ljud, flaggor eller någon annan metod för att överföra data kan användas.
Det är upp till specifika protokoll att definiera de exakta egenskaperna för vad som utgör en binär 1 eller 0 på det fysiska lagret. Det är också upp till särskilda protokoll att bestämma överföringsmediet. För fysiska kontakter kan detta inkludera antalet, positionen och formen på elektriska stift och hur de ansluter från en enhet till en annan. Exempel på protokoll som täcker det fysiska lagret är Bluetooth, Ethernet och USB.
Lager 2: Data Link Layer
Datalänklagret tillhandahåller en struktur för två direkt anslutna enheter. Dessa enheter kommer att vara på samma nätverk och kollisionsdomän. Faktorn kollisionsdomän innebär att detta lager avkodas och används av nätverksväxlar men inte nätverkshubbar. Den är utformad för att upprätta och avsluta anslutningar mellan två anslutna enheter och för att upptäcka och om möjligt korrigera fel på det fysiska lagret.
Detta lager har beskrivits som två underlager i IEEE 802-modellen. Lagren Medium Access Control (MAC) och Logical Link Control (LLC). MAC-lagret är ansvarigt för att kontrollera hur enheter får tillgång till ett överföringsmedium och tillstånd att överföra data. LLC-skiktet kapslar in nätverkslagerprotokoll och tillhandahåller felkontroll och ramordning.
Ethernet, Wi-Fi och Bluetooth är alla exempel på protokoll som täcker datalänklagret. MAC-adressen för din dators nätverksgränssnitt är associerad med datalänklagret.
Lager 3: Nätverkslager
Nätverkslagret tillhandahåller funktionalitet för att överföra paket mellan nätverk. Nätverkslagret tillhandahåller en destinationsadress för ett nätverkspaket. Ändå definierar det inte hur man kommer dit, utan det lämnas till nätverket. En IP-adress är ett exempel på en nätverkslageradress. Meddelandeleveransen är inte garanterad att vara tillförlitlig på nätverkslagret. Nätverkslagerprotokoll kan dock implementera metoder för tillförlitlig leverans av meddelanden.
Lager 4: Transportlager
Transportlagret bygger den faktiska datasekvensen som ska sändas. Den konstruerar data i format som låter den passa in i en anslutningslänks Maximum Transmission Unit (MTU). MTU är ett pakets maximala antal byte, inklusive alla rubriker. Om ett paket är för stort segmenterar det det i flera paket som ska överföras i sekvens.
Transportlagret kan valfritt styra tillförlitligheten av en länk mellan källan och destinationen över hela länken som om det vore en enda direkt anslutning. Vissa transportprotokoll, som UDP, tillämpar inte tillförlitlighetsmetoder. Däremot har andra som TCP funktionaliteten att upptäcka fel och återsända tappade paket.
Lager 5, 6 och 7: Sessions-, Presentations- och Applikationslager
Lager 5, 6 och 7 är i allmänhet grupperade i mer moderna kommunikationsmodeller, som lindas upp tillsammans i Internet Protocol Suite som "Application"-lagret. I OSI-modellen ställer sessionslagret upp, kontrollerar och river ner kopplingarna mellan två eller flera datorer, vilket ungefär mappar till autentiseringsprocesser.
Presentationsskiktet kapslar in och avkapslar data. Detta kan vara så enkelt som att formatera data som XML men även inkludera kryptering/dekryptering med TLS. Applikationsskiktet hänvisar till de faktiska applikationerna och nätverkstrafiken de genererar, såsom HTTP och FTP.
Slutsats
OSI-modellen är en konceptuell modell som beskriver ett standardramverk för telekommunikationssystem. Det förlitar sig inte specifikt på något protokoll som hjälper det att undvika inkurans. I takt med att nyare protokoll har utvecklats har några av de lager som definieras grupperats i mer moderna modeller.
Detta är särskilt märkbart för lager 5, 6 och 7, som i allmänhet är svåra att särskilja och definiera med modern programvara. Andra lager är lättare att förklara, men vissa protokoll passar inte nödvändigtvis in i en kategori. Även om den inte är perfekt, hjälper OSI-modellen till att förstå komplexiteten och lagren av protokoll och system i internetkommunikation.