مدل اتصال سیستم های باز (OSI) چارچوب شبکه ای را برای پیاده سازی پروتکل ها در لایه ها با کنترل از یک لایه به لایه بعدی تعریف می کند. امروزه در درجه اول به عنوان یک ابزار آموزشی استفاده می شود. از نظر مفهومی معماری شبکه کامپیوتری را در یک پیشرفت منطقی به 7 لایه تقسیم می کند.
لایه‌های پایین‌تر با سیگنال‌های الکتریکی، تکه‌هایی از داده‌های باینری و مسیریابی این داده‌ها در شبکه‌ها سروکار دارند. سطوح بالاتر درخواست‌ها و پاسخ‌های شبکه، نمایش داده‌ها و پروتکل‌های شبکه را پوشش می‌دهند، همانطور که از دیدگاه کاربر دیده می‌شود.
مدل OSI در ابتدا به عنوان یک معماری استاندارد برای ساختن سیستم های شبکه در نظر گرفته شد و بسیاری از فناوری های شبکه محبوب امروزی طراحی لایه ای OSI را منعکس می کنند.
لایه فیزیکی
در لایه 1، لایه فیزیکی مدل OSI مسئول انتقال نهایی بیت های داده دیجیتال از لایه فیزیکی دستگاه فرستنده (منبع) از طریق رسانه های ارتباطی شبکه به لایه فیزیکی گیرنده (مقصد) است.) دستگاه.
نمونه‌هایی از فناوری‌های لایه 1 شامل کابل‌های اترنت و هاب هستند. همچنین، هاب‌ها و دیگر تکرارکننده‌ها دستگاه‌های شبکه استانداردی هستند که در لایه فیزیکی کار می‌کنند، همانطور که کانکتورهای کابل نیز همینطور هستند.
در لایه فیزیکی، داده ها با استفاده از نوع سیگنال پشتیبانی شده توسط رسانه فیزیکی منتقل می شوند: ولتاژ الکتریکی، فرکانس های رادیویی، یا پالس های نور مادون قرمز یا معمولی.
لایه پیوند داده
هنگام بدست آوردن داده از لایه فیزیکی، لایه پیوند داده خطاهای انتقال فیزیکی را بررسی می کند و بیت ها را در فریم های داده بسته بندی می کند. لایه Data Link همچنین طرح های آدرس دهی فیزیکی مانند آدرس های MAC برای شبکه های اترنت را مدیریت می کند و دسترسی دستگاه های شبکه به رسانه فیزیکی را کنترل می کند.
از آنجایی که لایه Data Link پیچیده ترین لایه در مدل OSI است، اغلب به دو بخش تقسیم می شود: لایه فرعی Media Access Control وکنترل پیوند منطقی لایه فرعی.
لایه شبکه
لایه Network مفهوم مسیریابی را در بالای لایه Data Link اضافه می کند. هنگامی که داده ها به لایه شبکه می رسند، آدرس های مبدا و مقصد موجود در هر فریم بررسی می شوند تا مشخص شود که آیا داده ها به مقصد نهایی خود رسیده اند یا خیر. اگر داده ها به مقصد نهایی رسیده باشند، لایه 3 داده ها را به بسته هایی که به لایه حمل و نقل تحویل داده می شود قالب بندی می کند. در غیر این صورت، لایه شبکه آدرس مقصد را به‌روزرسانی می‌کند و فریم را به لایه‌های پایین‌تر فشار می‌دهد.
برای پشتیبانی از مسیریابی، لایه شبکه آدرس های منطقی مانند آدرس های IP را برای دستگاه های موجود در شبکه حفظ می کند. لایه شبکه همچنین نگاشت بین این آدرس های منطقی و آدرس های فیزیکی را مدیریت می کند.در شبکه IPv4، این نقشه برداری از طریق پروتکل Address Resolution Protocol (ARP) انجام می شود. IPv6 از پروتکل Neighbor Discovery Protocol (NDP) استفاده می کند.
لایه حمل و نقل
لایه انتقال داده ها را در سراسر اتصالات شبکه ارائه می دهد. TCP (پروتکل کنترل انتقال) و UDP (پروتکل داده‌های کاربر) رایج‌ترین نمونه‌های پروتکل‌های شبکه لایه انتقال 4 هستند. پروتکل‌های انتقال مختلف ممکن است از طیف وسیعی از قابلیت‌های اختیاری، از جمله بازیابی خطا، کنترل جریان، و پشتیبانی از ارسال مجدد پشتیبانی کنند.
لایه جلسه
لایه Session توالی و جریان رویدادهایی را مدیریت می کند که اتصالات شبکه را آغاز و از بین می برد. در لایه 5، برای پشتیبانی از چندین نوع اتصال ساخته شده است که می توانند به صورت پویا ایجاد شوند و روی شبکه های جداگانه اجرا شوند.
لایه ارائه
لایه Presentation ساده ترین عملکرد را در بین هر قطعه ای از مدل OSI دارد. در لایه 6، پردازش نحوی داده های پیام مانند تبدیل فرمت و رمزگذاری/رمزگشایی مورد نیاز برای پشتیبانی از لایه Application بالای آن را مدیریت می کند.
لایه کاربردی
لایه Application خدمات شبکه را برای برنامه های کاربردی کاربر نهایی تامین می کند. خدمات شبکه پروتکل هایی هستند که با داده های کاربر کار می کنند. به عنوان مثال، در یک برنامه مرورگر وب، پروتکل لایه برنامه HTTP داده های مورد نیاز برای ارسال و دریافت محتوای صفحه وب را بسته بندی می کند. این لایه 7 داده ها را به لایه Presentation ارائه می دهد (و داده ها را از آن دریافت می کند.
