Model OSI (Open Systems Interconnection) to model koncepcyjny służący do opisywania funkcji systemu sieciowego. Został on pierwotnie opracowany przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) w 1984 roku. OSI nie odnosi się bezpośrednio do żadnego systemu sieciowego; zamiast tego opisuje architekturę sieci i pozwala różnym systemom komputerowym od różnych producentów komunikować się i wymieniać dane przy użyciu standardowych protokołów.
Używając modelu OSI, komunikacja między systemami obliczeniowymi odbywa się poprzez siedem warstw abstrakcji; łatwo jest zapamiętać sekwencję 7 warstw modelu OSI, używając tego prostego zdania: „Wydaje się, że wszyscy ludzie potrzebują przetwarzania danych.”
Wszyscy = warstwa aplikacjiPeople = warstwa prezentacjiSeem = warstwa sesjiTo = warstwa transportuNeed = warstwa sieciData = warstwa łącza danychProcessing = warstwa fizyczna
Przyjrzyjrzyjrzyjmy się bliżej każdej z warstw. Zaczniemy od pierwszych trzech warstw: aplikacji, prezentacji i sesji, znanych jako warstwa oprogramowania. Następnie przejrzymy serce modelu OSI, czyli warstwę transportową. Na koniec omówimy trzy ostatnie warstwy: sieciową, łącza danych i fizyczną, określaną jako warstwa sprzętowa.
Warstwa aplikacji (danych)
Warstwa aplikacji zapewnia interfejs między użytkownikami końcowymi a aplikacjami programowymi. Otrzymuje ona dane od użytkowników końcowych i wyświetla dla nich otrzymane dane. Ta warstwa nie zawiera aplikacji użytkownika końcowego; zamiast tego ułatwia komunikację z niższymi warstwami. Niektóre protokoły znajdujące się w tej warstwie obejmują HTTP, HTTPS, FTP, TFTP, Telnet, SNMP, DNS, Rlogin, SMTP, POP3, IMAP i LDAP.
Warstwa prezentacji (Dane)
Warstwa ta ułatwia prezentację danych do wyższych warstw. Głównie, zapewnia schemat kodowania i szyfrowania/deszyfrowania dla bezpiecznej transmisji. Na przykład, tłumaczy format aplikacji na format sieciowy i vice-versa. Protokoły tej warstwy: JPEG, BMP, GIF, TIF, PNG, MP3, MIDI, ASCII & ANSI, itp.
Warstwa sesji (dane)
Gdy dwa urządzenia obliczeniowe muszą się komunikować, musi zostać utworzona sesja, co dzieje się w tej warstwie. Niektóre z funkcji tej warstwy są ustanowienie, zarządzanie (koordynacja), i zakończenie sesji. Dobrym przykładem funkcjonowania tej warstwy jest rozmowa telefoniczna, w której najpierw nawiązuje się połączenie, wymienia wiadomość, a na końcu kończy sesję. Niektóre z protokołów tej warstwy to SIP, NFS, SQL, ASP i RDBMS.
Warstwa transportowa (segment)
Ta warstwa, często uważana za serce modelu OSI, jest odpowiedzialna za kontrolowanie przepływu danych między dwoma urządzeniami. Na przykład, warstwa ta określa ilość danych potrzebnych do wysłania oraz miejsce, do którego powinny zostać wysłane. Warstwa ta jest również odpowiedzialna za przepływ danych i kontrolę błędów. Na przykład, kontrola przepływu określa optymalną prędkość wysyłania danych, aby uniknąć zalania odbiornika danymi, jeśli prędkość połączenia jest różna pomiędzy dwoma komunikującymi się stronami. Jednocześnie, kontrola błędów zapewnia ponowne przesłanie danych, jeśli niektóre pakiety zostały utracone po stronie odbiorcy. Najbardziej znanym przykładowym protokołem tej warstwy jest protokół TCP, który stanowi część pakietu protokołów TCP/IP. Niektóre inne protokoły tej warstwy to TCP, UDP i SPX.
Warstwa sieciowa (pakietowa)
Warstwa sieciowa jest odpowiedzialna za przekazywanie pakietów danych i trasowanie danych między routerami. Ułatwia ona przesyłanie danych pomiędzy dwoma urządzeniami znajdującymi się w dwóch różnych sieciach. Na przykład, jeśli chcesz wysłać wiadomość z komputera w Nowym Jorku do serwera w San Francisco, istnieją tysiące routerów i – być może – miliony ścieżek między tymi dwoma punktami. Jednak routery w tej warstwie pomogą Ci to zrobić efektywnie, automatycznie wybierając najbliższą drogę. Warstwa sieciowa jest również odpowiedzialna za tłumaczenie adresów logicznych na adresy fizyczne i jest odpowiedzialna za fragmentację danych. Stąd rozbija segmenty danych na mniejsze jednostki zwane pakietami przed wysłaniem ich do innych sieci.
Warstwa łącza danych (ramka)
Warstwa ta zapewnia połączenie między dwoma urządzeniami rezydującymi w tej samej sieci fizycznej, na przykład między dwoma urządzeniami w tej samej sieci LAN. Warstwa ta odbiera pakiety z warstwy sieciowej i rozbija je na małe jednostki zwane ramkami. Warstwa łącza danych realizuje również przepływ danych i kontrolę błędów w sieciach intranetowych. Zawiera ona dwie inne podwarstwy: warstwę kontroli dostępu do nośnika (MAC) oraz warstwę kontroli łącza logicznego (LLC). W większości przypadków przełączniki sieciowe działają w tej warstwie. Niektóre protokoły w tej warstwie to PPP, HDLC, ATM, Frame Relay, SLIP i Ethernet.
Warstwa fizyczna (binarna)
Ta warstwa istnieje na dole warstwy OSI. Reprezentuje fizyczny element modelu OSI, w tym typ kabla, częstotliwości radiowe (w przypadku korzystania z połączenia bezprzewodowego), układ pinów i napięcia. Warstwa ta jest odpowiedzialna za dostarczanie surowych danych z warstwy fizycznej urządzenia wysyłającego do warstwy fizycznej urządzenia odbierającego. Popularne urządzenia znajdujące się w tej warstwie obejmują koncentratory sieciowe, okablowanie, repeatery i modemy.
Podsumowanie
Model OSI, choć stworzony wiele lat temu, jest nadal podstawowym modelem używanym do przedstawiania architektury sieci. Wszystkie profesjonalne kursy i testy certyfikacyjne z zakresu sieci zawierają sekcję dotyczącą warstw OSI. Model referencyjny OSI jest nadal podstawowym przewodnikiem używanym przez twórców oprogramowania i sprzedawców sprzętu do tworzenia interoperacyjnych programów i urządzeń, które ułatwiają komunikację cyfrową.