Open Systems Interconnection (OSI) -malli on käsitteellinen malli, jolla kuvataan verkkojärjestelmän toimintoja. Sen kehitti alun perin kansainvälinen standardisoimisjärjestö ISO (International Organization for Standardization) vuonna 1984. OSI ei liity suoraan mihinkään verkkojärjestelmään; sen sijaan se kuvaa verkkoarkkitehtuuria ja mahdollistaa sen, että eri valmistajien erilaiset tietokonejärjestelmät voivat kommunikoida ja vaihtaa tietoja standardiprotokollien avulla.
OSI-mallin avulla tietojenkäsittelyjärjestelmien välinen viestintä tapahtuu seitsemän abstraktiokerroksen kautta; OSI-mallin 7 kerroksen järjestys on helppo muistaa tämän yksinkertaisen lauseen avulla: ”
Kaikki = SovelluskerrosIhmiset = EsityskerrosNäyttäytymiskerros = IstuntokerrosTo = KuljetuskerrosTarve = VerkkokerrosData = DatayhteyskerrosKäsittely = Fyysinen kerros
Katsotaanpa kutakin kerrosta tarkemmin. Aloitamme kolmesta ensimmäisestä kerroksesta: sovellus, esitys ja istunto, joita kutsutaan ohjelmistokerrokseksi. Sitten käymme läpi OSI-mallin sydämen, siirtokerroksen. Lopuksi keskustelemme kolmesta viimeisestä kerroksesta: verkko-, datayhteys- ja fyysisestä kerroksesta, jota kutsutaan laitteistokerrokseksi.
Sovelluskerros (Data)
Sovelluskerros tarjoaa rajapinnan loppukäyttäjien ja ohjelmistosovellusten välille. Se vastaanottaa tietoja loppukäyttäjiltä ja näyttää vastaanotetut tiedot käyttäjille. Tämä kerros ei sisällä loppukäyttäjäsovelluksia, vaan se helpottaa viestintää alempien kerrosten kanssa. Joitakin tämän kerroksen sisältämiä protokollia ovat HTTP, HTTPS, FTP, TFTP, Telnet, SNMP, DNS, Rlogin, SMTP, POP3, IMAP ja LDAP.
Esityskerros (Data)
Tämä kerros helpottaa datan esittämistä ylemmille kerroksille. Pääasiassa se tarjoaa koodausjärjestelmän ja salauksen/purkamisen turvallista siirtoa varten. Se esimerkiksi kääntää sovellusformaatin verkkoformaatiksi ja päinvastoin. Tämän kerroksen protokollat: JPEG, BMP, GIF, TIF, PNG, MP3, MIDI, ASCII & ANSI jne.
Session Layer (Data)
Kun kahden laskentalaitteen on kommunikoitava keskenään, on luotava istunto, mikä tapahtuu tällä kerroksella. Osa tämän kerroksen tehtävistä on istuntojen perustaminen, hallinta (koordinointi) ja lopettaminen. Hyvä esimerkki tämän kerroksen toiminnasta on puhelu, jossa ensin muodostetaan yhteys, vaihdetaan viesti ja lopuksi lopetetaan istunto. Joitakin tämän kerroksen protokollia ovat SIP, NFS, SQL, ASP ja RDBMS.
Kuljetuskerros (segmentti)
Tämä kerros, jota usein pidetään OSI-mallin ytimenä, vastaa kahden laitteen välisen tiedonkulun ohjaamisesta. Tämä kerros määrittää esimerkiksi lähetettävän datan määrän ja paikan, johon se lähetetään. Tämä kerros vastaa myös tiedonkulusta ja virheiden hallinnasta. Virtauksenohjaus määrittää esimerkiksi optimaalisen nopeuden tietojen lähettämiselle, jotta vältetään vastaanottajan tulviminen datalla, jos yhteyden nopeus on erilainen kahden kommunikoivan osapuolen välillä. Samanaikaisesti virheohjaus varmistaa, että tiedot lähetetään uudelleen, jos joitakin paketteja on kadonnut vastaanottajan puolella. Tämän kerroksen tunnetuin esimerkkiprotokolla on TCP-protokolla, joka on osa TCP/IP-protokollapakettia. Joitakin muita tämän kerroksen protokollia ovat TCP, UDP ja SPX.
Verkkokerros (paketti)
Verkkokerros vastaa datapakettien välittämisestä ja tietojen reitittämisestä reitittimien välillä. Se helpottaa tiedonsiirtoa kahdessa eri verkossa sijaitsevien laitteiden välillä. Jos esimerkiksi haluat lähettää viestin New Yorkissa sijaitsevalta tietokoneeltasi San Franciscossa sijaitsevalle palvelimelle, näiden kahden pisteen välillä on tuhansia reitittimiä ja ehkä miljoonia polkuja. Tämän kerroksen reitittimet auttavat kuitenkin tekemään tämän tehokkaasti valitsemalla automaattisesti lähimmän reitin. Verkkokerros vastaa myös loogisten osoitteiden muuntamisesta fyysisiksi osoitteiksi ja datan pirstomisesta. Näin ollen se pilkkoo datasegmentit pienemmiksi yksiköiksi, joita kutsutaan paketeiksi, ennen kuin ne lähetetään muihin verkkoihin.
Datayhteyskerros (kehys)
Tämä kerros tarjoaa yhteyden kahden samassa fyysisessä verkossa sijaitsevan laitteen välille, esimerkiksi kahden samassa lähiverkossa olevan laitteen välille. Tämä kerros vastaanottaa paketteja verkkokerroksesta ja jakaa ne pieniksi yksiköiksi, joita kutsutaan kehyksiksi. Datayhteyskerros huolehtii myös tiedonkulun ja virheiden hallinnasta sisäverkoissa. Se sisältää kaksi muuta alakerrosta: MAC-kerros (Media Access Control) ja LLC-kerros (Logical Link Control). Tavallisimmin verkkokytkimet toimivat tällä kerroksella. Joitakin tämän kerroksen protokollia ovat PPP, HDLC, ATM, Frame Relay, SLIP ja Ethernet.
Fyysinen kerros (binäärinen)
Tämä kerros on OSI-kerroksen pohjalla. Se edustaa OSI-mallin fyysistä komponenttia, mukaan lukien kaapelityyppi, radiotaajuudet (kun käytetään langatonta yhteyttä), nastojen asettelu ja jännitteet. Tämä kerros vastaa raakadatan toimittamisesta lähettävän laitteen fyysisestä kerroksesta vastaanottavan laitteen fyysiseen kerrokseen. Tähän kerrokseen kuuluvia suosittuja laitteita ovat muun muassa verkkokeskittimet, kaapelointi, toistimet ja modeemit.
Yhteenveto
Vuosikausia sitten luotu OSI-malli on edelleen ensisijainen verkkoarkkitehtuurin kuvaamiseen käytetty malli. Kaikki verkkoalan ammattilaisten sertifiointikurssit ja -kokeet sisältävät OSI-kerroksia käsittelevän osion. OSI-viitemalli on edelleen ensisijainen opas, jota ohjelmistokehittäjät ja laitetoimittajat käyttävät luodessaan yhteentoimivia ohjelmia ja laitteita, jotka helpottavat digitaalista viestintää.