Birden fazla cihazın birbiriyle güvenilir bir şekilde iletişim kurabilmesi için standartların olması şarttır. Bir standart oluşturmak çok zor olmasa da, gerçekçi olarak bundan daha fazlasına ihtiyacınız var. Birlikte çalışabilen birden fazla standarda sahip olmak için, iyi anlaşılmış bir çerçeveye sahip olmak önemlidir, böylece hayati roller hedeflenen standartlarla doldurulabilir.
OSI modeli, uygulamaların bir ağ bağlantısı üzerinden diğer cihazlarla iletişim kurabilmesi için gereken yedi iletişim katmanını tanımlayan bir çerçevedir. Kritik olarak, bu model herhangi bir standarda dayanmamaktadır, yani protokoller eskidiği için mutlaka eskimesi veya değiştirilmesi gerekmemektedir.
Buna rağmen, aynı konuda varyasyonları olan ve bazıları esasen gayri resmi olarak OSI modeline entegre edilmiş başka modeller yayınlanmıştır. Diğer modellerin bir kısmı, TCP/IP gibi halihazırda kullanılan protokolleri daha iyi yansıtacak şekilde bazı katmanları basitleştirir.
Katmanlar iki gruba ayrılır: medya ve ana bilgisayar katmanları. Medya katmanları, hedefe bir bağlantı üzerinden gerçek veri iletimi ile ilgilidir. Ana bilgisayar katmanları, iletilmesi gereken veriler ve nasıl biçimlendirileceği ile ilgilidir. Medya katmanları Fiziksel, Veri Bağlantısı ve Ağdır. Ana bilgisayar katmanları Taşıma, Oturum, Sunum ve Uygulama'dır. Katmanlar sırasıyla birden yediye kadar numaralandırılmıştır. Her katman, yalnızca altındaki katmanla doğrudan etkileşime girerken, yukarıdaki katmanın etkileşime girmesi için kullanım olanakları sağlar.
Katman 1: Fiziksel katman
Fiziksel katman, iki cihaz arasında veri iletimi ve alımından sorumludur. Verileri oluşturan dijital bitleri ilgili taşıma ortamı tarafından kullanılan sinyallere dönüştürür. Belirli bir ortam yoktur, bu nedenle elektriksel, optik veya radyo sinyalleri kullanılabilir. Teorik olarak bunlarla sınırlı bile değil: ses, bayraklar veya başka herhangi bir veri aktarma yöntemi kullanılabilir.
Fiziksel katmanda ikili 1 veya 0'ı neyin oluşturduğunun tam özelliklerini tanımlamak belirli protokollere bağlıdır. Aktarım ortamını belirlemek de belirli protokollere bağlıdır. Fiziksel konektörler için bu, elektrik pinlerinin sayısını, konumunu ve şeklini ve bir cihazdan diğerine nasıl bağlandıklarını içerebilir. Fiziksel katmanı kapsayan protokol örnekleri Bluetooth, Ethernet ve USB'dir.
Katman 2: Veri Bağlantı Katmanı
Veri bağlantı katmanı, doğrudan bağlı iki cihaz için bir yapı sağlar. Bu cihazlar aynı ağ ve çarpışma etki alanında olacaktır. Çarpışma etki alanı faktörü, bu katmanın kodunun çözüldüğü ve ağ anahtarları tarafından kullanıldığı, ancak ağ hub'ları tarafından kullanılmadığı anlamına gelir. İki bağlı cihaz arasında bağlantı kurmak ve sonlandırmak ve fiziksel katmandaki hataları tespit etmek ve mümkünse düzeltmek için tasarlanmıştır.
Bu katman, IEEE 802 modelinde iki alt katman olarak tanımlanmıştır. Orta Erişim Kontrolü (MAC) ve Mantıksal Bağlantı Kontrolü (LLC) katmanları. MAC katmanı, cihazların bir iletim ortamına nasıl erişeceğini ve veri iletme iznini kontrol etmekten sorumludur. LLC katmanı, ağ katmanı protokollerini kapsar ve hata denetimi ve çerçeve düzeni sağlar.
Ethernet, Wi-Fi ve Bluetooth, veri bağlantısı katmanını kapsayan protokol örnekleridir. Bilgisayarınızın ağ arayüzlerinin MAC adresi, veri bağlantı katmanı ile ilişkilendirilir.
Katman 3: Ağ Katmanı
Ağ katmanı, ağlar arasında paketleri iletmek için işlevsellik sağlar. Ağ katmanı, bir ağ paketi için bir hedef adres sağlar. Yine de, oraya nasıl gidileceğini tanımlamaz ve bunu ağa bırakır. Bir IP adresi, bir ağ katmanı adresinin bir örneğidir. Ağ katmanında mesaj tesliminin güvenilir olduğu garanti edilmez. Ancak, ağ katmanı protokolleri güvenilir mesaj teslimi için yöntemler uygulayabilir.
Katman 4: Taşıma Katmanı
Taşıma katmanı, iletilecek gerçek veri dizisini oluşturur. Verileri, bir bağlantı bağlantısının Maksimum İletim Birimi (MTU) içine sığmasına izin veren biçimlerde oluşturur. MTU, tüm üstbilgiler dahil olmak üzere bir paketin maksimum bayt sayısıdır. Bir paket çok büyükse, sırayla iletilmek üzere birden çok pakete ayırır.
Taşıma katmanı, isteğe bağlı olarak, tam bağlantı boyunca kaynak ve hedef arasındaki bir bağlantının güvenilirliğini tek bir doğrudan bağlantıymış gibi kontrol edebilir. UDP gibi bazı aktarım protokolleri güvenilirlik yöntemlerini uygulamaz. Buna karşılık, TCP gibi diğerleri, hataları algılama ve bırakılan paketleri yeniden iletme işlevine sahiptir.
Katmanlar 5, 6 ve 7: Oturum, Sunum ve Uygulama katmanları
Katmanlar 5, 6 ve 7 genellikle daha modern iletişim modellerinde gruplandırılır ve İnternet Protokol Paketinde “Uygulama” katmanı olarak toplanır. OSI modelinde, oturum katmanı, kabaca kimlik doğrulama işlemleriyle eşlenen iki veya daha fazla bilgisayar arasındaki bağlantıları kurar, kontrol eder ve parçalar.
Sunum katmanı, verileri kapsüller ve kapsülsüzleştirir. Bu, verileri XML olarak biçimlendirmek kadar basit olabilir, ancak TLS ile şifreleme/şifre çözmeyi de içerir. Uygulama katmanı, HTTP ve FTP gibi gerçek uygulamaları ve oluşturdukları ağ trafiğini ifade eder.
Çözüm
OSI modeli, telekomünikasyon sistemlerinin standart bir çerçevesini tanımlayan kavramsal bir modeldir. Eskimeyi önlemeye yardımcı olan herhangi bir protokole özel olarak güvenmez. Daha yeni protokoller geliştirildikçe, tanımladığı katmanlardan bazıları daha modern modellerde gruplandırılmıştır.
Bu, özellikle modern yazılımlarla ayırt edilmesi ve tanımlanması genellikle zor olan katmanlar 5, 6 ve 7 için fark edilir. Diğer katmanları açıklamak daha kolaydır, ancak bazı protokoller mutlaka tek bir kategoriye tam olarak sığmaz. Mükemmel olmasa da OSI modeli, internet iletişimindeki protokollerin ve sistemlerin karmaşıklığını ve katmanlarını anlamaya yardımcı olur.