\Jest to standard zdefiniowany przez ISO oraz ITU-T opisujący strukturę komunikacji sieciowej.
Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ang. International Organization for Standardization) na początku lat osiemdziesiątych dostrzegła potrzebę stworzenia modelu sieciowego, dzięki któremu producenci mogliby opracowywać współpracujące ze sobą rozwiązania sieciowe. W taki sposób powstała specyfikacja Open Systems Interconnection Reference Model, która do polskich norm została zaadaptowana w 1995 roku.
Model ISO OSI RM jest traktowany jako model odniesienia (wzorzec) dla większości rodzin protokołów komunikacyjnych. Podstawowym założeniem modelu jest podział systemów sieciowych na 7 warstw (ang. layers) współpracujących ze sobą w ściśle określony sposób. Został przyjęty przez ISO w 1984 roku a najbardziej interesującym organem jest wspólny komitet powołany przez ISO/IEC, zwany Joint Technical Committee 1- Information Technology (JTC1). Formalnie dzieli się jeszcze na podkomitety SC.
Dla Internetu sformułowano uproszczony Model TCP / IP, który ma tylko 4 warstwy.
\
Transmisja w modelu OSI jest przeprowadzana w dół kolejnych warstw (na urządzeniu źródłowym), a następnie w górę (na serwerze lub urządzeniu docelowym.) Proces przekazywania danych między warstwami protokołu jest nazywany enkapsulacją lub kapsukowaniem.
W procesie enkapsulacji dane użytkownika (z warstwy aplikacji) są dzielone w warstwie transportu na segmenty i opatrywane nagłówkiem zawierającym m.in. numery portów. Tak przygotowane porcje danych wędrują do warstwy trzeciej, gdzie jest dodawany nagłówek zawierający adresy logiczne nadawcy i odbiorcy. Powstaje pakiet. Do pakietów w warstwie łącza danych są dodawane adresy fizyczne – tworzona jest ramka. Ostatnia warstwa – fizyczna – przekształca ramkę z poprzedniej warstwy do postaci pozwalającej przesłać informację medium transmisyjnym. Dane wędrują do stacji docelowej i tam są ponownie przekształcane, najpierw z bitów na ramki, następnie na pakiety i segmenty, po czym zostają zinterpretowane przez aplikację na komputerze docelowym.
Model referencyjny OSI |
|
nazwa warstwy modelu OSI |
numer warstwy |
aplikacji |
7 |
prezentacji |
6 |
sesji |
5 |
transportu |
4 |
sieci |
3 |
łącza danych |
2 |
fizyczna |
1 |
Warstwy od 1 do 3 umożliwiają dostęp do sieci, a warstwy od 4 do 7 obsługują logistycznie komunikację końcową.
Warstwa 1: warstwa fizyczna:
Warstwa najniższa nazywana jest warstwą fizyczną. Jest ona odpowiedzialna za przesyłanie strumieni bitów. Odbiera ramki danych z warstwy 2, czyli warstwy łącza danych, i przesyła szeregowo, bit po bicie, całą ich strukturę oraz zawartość przez medium transmisyjne. Jest ona również odpowiedzialna za odbiór kolejnych bitów przychodzących strumieni danych. Strumienie te są następnie przesyłane do warstwy łącza danych w celu ich ponownego ukształtowania. W warstwie tej działają karty sieciowe, koncentratory (huby), wzmacniaki (repeatery) i tranceivery.
Warstwa 2: warstwa łącza danych:
Jak każda z warstw, pełni ona dwie zasadnicze funkcje: odbierania i nadawania. Warstwa ta jest odpowiedzialna za upakowanie strumienia danych przychodzącego z warstwy fizycznej w tzw. ramki. Każda ramka zawiera adres nadawcy i odbiorcy. Pozwala to na zlokalizowanie komputera, dla którego informacja jest przeznaczona. Dodatkowo zapewnia niezawodność łącza danych. Definiuje mechanizmy kontroli błędów w przesyłanych ramkach - CRC (Cyclic Redundancy Check). Jest ona ściśle powiązana z warstwą fizyczną, która narzuca topologię np. Ethernet. W warstwie tej działają sterowniki (drivery) kart sieciowych oraz mosty (bridge) i przełączniki (switche).
Warstwa 3: warstwa sieci:
Warstwa sieci jest odpowiedzialna za określanie trasy transmisji między komputerem-nadawcą, a komputerem-odbiorcą. Warstwa ta nie ma żadnych wbudowanych mechanizmów kontroli korekcji błędów i w związku z tym musi polegać na wiarygodnej transmisji końcowej warstwy łącza danych.
Warstwa sieci używana jest do komunikowania się z komputerami znajdującymi się poza lokalnym segmentem sieci LAN. Umożliwia im to własna architektura trasowania, niezależna od adresowania fizycznego warstwy 2.
Protokołami trasowanymi są: • IP,
• IPX,
• AppleTalk.
Korzystanie z warstwy sieci nie jest obowiązkowe. Wymagane jest jedynie wtedy, gdy komputery komunikujące się znajdują się w różnych segmentach sieci przedzielonych routerem.
Warstwa 4: warstwa transportowa:
Warstwa transportu pełni funkcję podobną do funkcji warstwy łącza w tym sensie, że jest odpowiedzialna za końcową integralność transmisji. Jednak w odróżnieniu od warstwy łączy danych - warstwa transportu umożliwia tę usługę również poza lokalnymi segmentami sieci LAN. Potrafi bowiem wykrywać pakiety, które zostały przez routery odrzucone i automatycznie generować żądanie ich ponownej transmisji.
Inną ważną funkcją warstwy transportu jest resekwencjonowanie pakietów, które mogły zostać przysłane w nieodpowiedniej kolejności. Sytuacja taka może mieć kilka przyczyn. Na przykład, pakiety mogły podążać przez sieć różnymi ścieżkami lub zostać uszkodzone podczas transmisji. Warstwa transportu identyfikuje więc oryginalną sekwencję pakietów i ustawia je w oryginalnej kolejności przed wysłaniem ich zawartości do warstwy sesji.
Warstwa 5: warstwa sesji
Piątą warstwą modelu OSI jest warstwa sesji. Jest ona rzadko używana; wiele protokołów funkcje tej warstwy dołącza do swoich warstw transportowych.
Zadaniem warstwy sesji modelu OSI jest zarządzanie przebiegiem komunikacji podczas połączenia między dwoma komputerami. Ów przepływ komunikacji nazywany jest również sesją. Warstwa 5 określa, czy komunikacja może zachodzić w jednym, czy w obu kierunkach. Gwarantuje również zakończenie wykonywania bieżącego żądania przed przyjęciem kolejnego.
Warstwa 6: warstwa prezentacji
Warstwa prezentacji jest odpowiedzialna za zarządzanie sposobem kodowania wszelkich danych. Nie każdy komputer korzysta z tych samych schematów kodowania danych, więc warstwa prezentacji odpowiedzialna jest za translację między niezgodnymi schematami kodowania danych, takimi jak na przykład American Standard Code for Information Interchange (ASCII) a Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC).
Warstwa prezentacji może być wykorzystywana do niwelowania różnic między formatami zmiennopozycyjnymi, jak również do szyfrowania i rozszyfrowywania wiadomości.
Warstwa 7: warstwa aplikacji
Najwyższą warstwą modelu OSI jest warstwa aplikacji. Pomimo sugestywnej nazwy warstwa ta nie obejmuje aplikacji użytkownika, pełniąc raczej rolę interfejsu pomiędzy tą aplikacją a usługami sieci.
Warstwę tę można uważać za inicjującą sesje komunikacyjne. Na przykład, klient poczty elektronicznej mógłby generować żądanie pobrania nowych wiadomości od jej nadawcy. Taka aplikacja kliencka generuje automatycznie żądanie do odpowiedniego protokołu (lub protokołów) warstwy 7 i uruchamia sesję komunikacji w celu otrzymania odpowiednich plików.
W warstwie tej działają protokoły HTTP, FTP, NNTP, TELNET, SMTP, POP3.