Το μοντέλο Open Systems Interconnection (OSI) ορίζει ένα πλαίσιο δικτύωσης για την υλοποίηση πρωτοκόλλων σε επίπεδα, με έλεγχο που περνά από το ένα επίπεδο στο άλλο. Χρησιμοποιείται κυρίως σήμερα ως εργαλείο διδασκαλίας. Διαιρεί εννοιολογικά την αρχιτεκτονική δικτύου υπολογιστών σε 7 επίπεδα σε μια λογική εξέλιξη.
Τα κατώτερα επίπεδα ασχολούνται με ηλεκτρικά σήματα, κομμάτια δυαδικών δεδομένων και δρομολόγηση αυτών των δεδομένων στα δίκτυα. Τα υψηλότερα επίπεδα καλύπτουν αιτήματα και αποκρίσεις δικτύου, αναπαράσταση δεδομένων και πρωτόκολλα δικτύου, όπως φαίνεται από τη σκοπιά του χρήστη.
Το μοντέλο OSI σχεδιάστηκε αρχικά ως μια τυπική αρχιτεκτονική για την κατασκευή συστημάτων δικτύου και πολλές δημοφιλείς τεχνολογίες δικτύου σήμερα αντικατοπτρίζουν τον πολυεπίπεδο σχεδιασμό του OSI.
Φυσικό Επίπεδο
Στο Επίπεδο 1, το Φυσικό επίπεδο του μοντέλου OSI είναι υπεύθυνο για την τελική μετάδοση ψηφιακών bit δεδομένων από το Φυσικό επίπεδο της συσκευής αποστολής (πηγή) μέσω μέσων επικοινωνίας δικτύου στο Φυσικό επίπεδο της λήψης (προορισμός) συσκευή.
Παραδείγματα τεχνολογιών επιπέδου 1 περιλαμβάνουν καλώδια Ethernet και διανομείς. Επίσης, οι διανομείς και άλλοι επαναλήπτες είναι τυπικές συσκευές δικτύου που λειτουργούν στο Φυσικό επίπεδο, όπως και οι υποδοχές καλωδίων.
Στο Φυσικό επίπεδο, τα δεδομένα μεταδίδονται χρησιμοποιώντας τον τύπο σήματος που υποστηρίζεται από το φυσικό μέσο: ηλεκτρικές τάσεις, ραδιοσυχνότητες ή παλμούς υπέρυθρου ή συνηθισμένου φωτός.
Επίπεδο συνδέσμου δεδομένων
Κατά τη λήψη δεδομένων από το Φυσικό επίπεδο, το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων ελέγχει για φυσικά σφάλματα μετάδοσης και συσκευάζει bits σε πλαίσια δεδομένων. Το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων διαχειρίζεται επίσης σχήματα φυσικών διευθύνσεων, όπως διευθύνσεις MAC για δίκτυα Ethernet, ελέγχοντας την πρόσβαση των συσκευών δικτύου στο φυσικό μέσο.
Επειδή το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων είναι το πιο περίπλοκο επίπεδο στο μοντέλο OSI, συχνά χωρίζεται σε δύο μέρη: το υποεπίπεδο Έλεγχος πρόσβασης μέσων και τοΛογικός έλεγχος συνδέσμου υποεπίπεδο.
Επίπεδο δικτύου
Το επίπεδο δικτύου προσθέτει την έννοια της δρομολόγησης πάνω από το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων. Όταν τα δεδομένα φτάνουν στο επίπεδο δικτύου, οι διευθύνσεις προέλευσης και προορισμού που περιέχονται σε κάθε πλαίσιο εξετάζονται για να καθοριστεί εάν τα δεδομένα έχουν φτάσει στον τελικό προορισμό τους. Εάν τα δεδομένα έχουν φτάσει στον τελικό προορισμό, το επίπεδο 3 μορφοποιεί τα δεδομένα σε πακέτα που παραδίδονται στο επίπεδο μεταφοράς. Διαφορετικά, το επίπεδο δικτύου ενημερώνει τη διεύθυνση προορισμού και ωθεί το πλαίσιο προς τα κάτω στα χαμηλότερα επίπεδα.
Για την υποστήριξη της δρομολόγησης, το επίπεδο δικτύου διατηρεί λογικές διευθύνσεις, όπως διευθύνσεις IP για συσκευές στο δίκτυο. Το επίπεδο δικτύου διαχειρίζεται επίσης την αντιστοίχιση μεταξύ αυτών των λογικών διευθύνσεων και των φυσικών διευθύνσεων. Στη δικτύωση IPv4, αυτή η αντιστοίχιση πραγματοποιείται μέσω του Πρωτοκόλλου Ανάλυσης Διεύθυνσης (ARP). Το IPv6 χρησιμοποιεί Neighbor Discovery Protocol (NDP).
Επίπεδο μεταφοράς
Το επίπεδο μεταφοράς παρέχει δεδομένα σε συνδέσεις δικτύου. Το TCP (Transmission Control Protocol) και το UDP (User Datagram Protocol) είναι τα πιο κοινά παραδείγματα πρωτοκόλλων δικτύου Transport Layer 4. Διαφορετικά πρωτόκολλα μεταφοράς ενδέχεται να υποστηρίζουν μια σειρά προαιρετικών δυνατοτήτων, συμπεριλαμβανομένης της ανάκτησης σφαλμάτων, του ελέγχου ροής και της υποστήριξης για εκ νέου μετάδοση.
Επίπεδο περιόδου σύνδεσης
Το επίπεδο περιόδου λειτουργίας διαχειρίζεται την ακολουθία και τη ροή των γεγονότων που ξεκινούν και καταστρέφουν τις συνδέσεις δικτύου. Στο επίπεδο 5, έχει κατασκευαστεί για να υποστηρίζει πολλούς τύπους συνδέσεων που μπορούν να δημιουργηθούν δυναμικά και να εκτελούνται σε μεμονωμένα δίκτυα.
Επίπεδο παρουσίασης
Το επίπεδο παρουσίασης έχει την απλούστερη λειτουργία από οποιοδήποτε κομμάτι του μοντέλου OSI. Στο επίπεδο 6, χειρίζεται τη συντακτική επεξεργασία δεδομένων μηνυμάτων, όπως μετατροπές μορφής και κρυπτογράφηση/αποκρυπτογράφηση που απαιτούνται για την υποστήριξη του επιπέδου εφαρμογής πάνω από αυτό.
Επίπεδο εφαρμογής
Το επίπεδο εφαρμογής παρέχει υπηρεσίες δικτύου σε εφαρμογές τελικού χρήστη. Οι υπηρεσίες δικτύου είναι πρωτόκολλα που λειτουργούν με τα δεδομένα του χρήστη. Για παράδειγμα, σε μια εφαρμογή προγράμματος περιήγησης ιστού, το πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογής HTTP συσκευάζει τα δεδομένα που απαιτούνται για την αποστολή και λήψη περιεχομένου ιστοσελίδας. Αυτό το επίπεδο 7 παρέχει δεδομένα στο επίπεδο παρουσίασης (και λαμβάνει δεδομένα από).
