У числі "сім" немає нічого магічного, просто в розробці Еталонною моделі брали участь сім комітетів, і для кожного з них був створений один рівень. Схема OSI - не просто абстрактна модель; її супроводжує реальний набір "стандартних" протоколів. Створення системи OSI почалося в першій половині 80-х років і розтягнулося на багато років. Поки комітети ISO сперечалися про свої стандарти, за їх спиною змінювалася вся концепція організації мереж і по всьому світу впроваджувався протокол TCP / IP.
Кожному рівню відповідають різні мережеві операції, обладнання та протоколи.
Мал. 1. Сім рівнів моделі OSI
На рис. 1 представлена багаторівнева архітектура моделі OSI. На кожному рівні виконуються певні мережеві функції, які взаємодіють з функціями сусідніх рівнів, розташованого вище і нижчого. Наприклад, Сеансовий рівень повинен взаємодіяти тільки з Представницьким і Транспортним. Всі ці функції докладно описані.
Рівень 7, Прикладний (Application Layer), - самий верхній рівень моделі OS1.
Він являє собою вікно для доступу прикладних процесів до мережевих послуг. Прикладний рівень забезпечує доступ прикладних процесів в середовищі OSI. Функції прикладного рівня поділяються на дві групи: загальні та спеціальні. Перші дають кошти взаємодії, які використовуються різними програмами, наприклад, засоби організації зв'язку між прикладними процесами. Другі забезпечують певні потреби конкретних програм, наприклад, обмін файлами, доступ до баз даних і електронну пошту.
Рівень 6, Представницький (Presentation Layer),
Представницький рівень призначений для представлення даних, що підлягають передачі між прикладними об'єктами, уявлення структур даних, на які посилаються прикладні об'єкти, поданням методів, які можуть використовуватися для маніпулювання і обробки даних. Представницький рівень має справу з синтаксисом, тобто з формальним їх поданням. Семантика, тобто спосіб інтерпретації даних, їх зміст - прерогатива тільки прикладного рівня. Наявність представницького рівня звільняє додатки від необхідності піклуватися про проблему загального представлення даних і забезпечує незалежність від синтаксису. Це дозволяє прикладних об'єктів використовувати будь-який локальний синтаксис, представницький рівень забезпечує перетворення локальних синтаксисів в узгоджений обома прикладними об'єктами. Перетворення синтаксисів виконуються локально і видно для інших відкритих систем. У зв'язку з цим представницькі протоколів не стандартизуються.
Функції представницького рівня включають:- запит на встановлення сеансу;
- передачу даних;
- узгодження і перепогодження вибору синтаксису;
- перетворення синтаксису, включаючи перетворення даних,
- форматування і спеціальні перетворення (стиснення, шифрування / дешифрування).
Сутність другої і третьої функції полягає в наступному. Існує три варіанти синтаксису даних: синтаксис відправника, синтаксис одержувача і синтаксис, який використовується об'єктами представницького рівня (синтаксис пердачи). Будь-які або два з них можуть бути іденітічнимі. Рівень представлення містить функції, необхідне для перетворення між синтаксисом передачі і кожним з синтаксисів прикладних об'єктів у міру необхідності. Єдиного синтаксису передачі для всієї OSI не існує тому представницькі об'єкти-кореспонденти узгодять синтаксис в процесі встановлення з'єднання. Представницький об'єкт повинен знати синтаксис свого прикладного об'єкта і узгоджений синтаксис передачі. Узгодження синтаксису передачі здійснюється в процесі діалогу між об'єктами представницького рівня або в процесі встановлення з'єднання, або в будь-який час в процесі передачі даних.
Рівень 5, Сеансовий (Session Layer)
Сеансовий рівень призначений для організації і синхронізації діалогу і управління обміном даними. З цією метою рівень надає послуги по встановленню сеансового з'єднання між двома представницькими об'єктами і підтримці впорядкованого взаємодії при обміні даними між ними. Для здійснення передачі даних між представницькими об'єктами сеанс відображається на транспортне сполучення і використовує останнім. Сеанс може бути розірваний сеансовими або представницькими об'єктами.
Функції сеансового рівня зводяться до встановлення і розірвання сеансового з'єднання; обміну нормальними і терміновими даними; управління взаємодією; синхронізації сеансу; відновленню сеансу. Всі ці функції тісно пов'язані з сеансовим сервісом, оскільки власні, які ініційовані з боку верхнього рівня дії практично відсутні.
Синхронізацію між призначеними для користувача завданнями сеансовий рівень забезпечує за допомогою розстановки в потоці даних контрольних точок (chekpoints). Ta-ким чином, в разі мережевої помилки, потрібно заново передати тільки дані, які йдуть за останній контрольній точкою. На цьому рівні виконується управління діалогом між взаємодіючими процесами, тобто регулюється, яка зі сторін здійснює передачу, коли, як довго і т.д.
Рівень 4, Транспортний (Transport Layer)
Транспортний рівень забезпечує прозору передачу даних між сеансовими об'єктами і звільняє їх від функцій, пов'язаних з надійною та економічно ефективної передачею даних. Рівень оптимізує іспользолваніе наявних мережевих ресурсів представляючи транспортний сервіс при мінімальній вартості. Оптимізація виконується при обмеженнях, що накладаються всіма взаємодіючими в межах мережі сеансовими об'єктами, з одного боку, і можливостями і параметрами мережевого сервісу, який використовується транспортним рівнем, з іншого. Протоколи транспортного рівня призначені для межконцевого (point-to-point) взаємодії, де кінці визначаються як об'єкти транспортної інфраструктури-кореспонденти. Транспортний рівень звільняється від маршрутизації і ретрансляції і займається виключно забезпеченням взаємодії між кінцевими відкритими системами. Транспортні функції залежать від мережевого сервісу і включають:
Транспортний рівень гарантує доставку пакетів без помилок, в тій же послідовності, без втрат і дублювання. На цьому рівні повідомлення переупаковуються: довгі розбиваються на кілька пакетів, а короткі об'єднуються в один. Це збільшує ефективність передачі пакетів по мережі. На транспортному рівні вузла-одержувача повідомлення розпаковуються, відновлюються в первісному вигляді, і зазвичай надсилається підтвердження про отримання. Транспортний рівень управляє потоком, перевіряє помилки і бере участь в ванні проблем, пов'язаних з відправленням і отриманням пакетів.
Рівень 3, Мережевий (Network Layer)
Мережевий рівень визначає маршрут транспортного об'єкта-відправника до транспортного б'екту-одержувачу і забезпечує незалежність від особливостей маршрутизації і ретрансляції, пов'язаних з встановленням і використанням даного мережевого з'єднання. Це той випадок, коли кілька [під] мереж використовуються послідовно або паралельно.
На цьому рівні вирішуються також такі завдання і проблеми, пов'язані з мережевим трафіком, як комутація пакетів, маршрутизація і перевантаження. Якщо мережевий адаптер маршрутизатора не може передавати великі блоки даних, послані комп'ютером-відправником, на мережевому рівні ці блоки розбиваються на менші. Мережевий рівень комп'ютера-одержувача збирає ці дані в початковий стан.
Функції мережевого рівня:- маршрутизація і ретрансляція;
- організація мережевих з'єднань;
- мультиплексування мережевих з'єднань на канальне з'єднання;
- сегментування і блокування;
- виявлення та виправлення помилок;
- сериализация;
- управління потоком;
- передача термінових даних;
- повернення до вихідного стану.
Мережеві з'єднання можуть мати різну конфігурацію - від простого двох-точкового з'єднання до складної комбінації підмереж з різними характеристиками. Зазвичай мережеві функції поділяються на підрівні. Б.м. детально такий поділ описано в оригінальних документах ISO, що описують модель OSI.
Рівень 2, Канальний (Data Link Layer),
Канальний рівень здійснює передачу кадрів (frames) даних від Cетевая рівня до фізичного. Кадри - це логічно організована структура в яку можна поміщати дані. Канальний рівень вузла-одержувача упаковує сирої потік бітів, що надходять від фізичного рівня, в кадри даних.
Канальний рівень забезпечує функціональні і процедурні кошти для встановлення, підтримки і розірвання канальних з'єднань між мережевими об'єктами і передачі блоків даних. Канальне з'єднання (канал передачі даних) будується на одному або декількох фізичних з'єднаннях.
Канальний рівень виявляє і, в більшості випадків виправляє помилки, які можуть виникнути на фізичному рівні. Це дозволяє мережному рівню вважати передачу даних по мережному з'єднанню фактично безпомилкової. Крім цього канальний рівень дозволяє мережному управляти взаємними сполуками фізичних каналів.
Зазвичай, коли канальний рівень посилає кадр, він очікує з боку одержувача підтвердження прийому. Канальний рівень одержувача перевіряє наявність можливих помилок передачі. Кадри, пошкоджені при передачі, або кадри, отримання яких не підтверджено, надсилаються вдруге.
Функції канального рівня:- встановлення і розірвання канального з'єднання;
- розщеплення канального з'єднання на кілька фізичних;
- сериализация;
- виявлення та виправлення помилок;
- управління потоком;
- управління з'єднанням фізичних каналів передачі даних.
Рівень 1, Фізичний (Physical Layer)
Фізичний рівень забезпечує механічні, електричні, функціональні і процедурні кошти активізації, підтримки і деактивизации фізичних з'єднань для передачі даних між канальними об'єктами. Функції рівня зводяться до активізації і деактивизации фізичного з'єднання, а також передачі даних.
Тут реалізуються електричний, оптичний, механічний і функціональний інтерфейси з кабелем. Фізичний рівень також формує сигнали, які переносять дані, що надійшли від усіх вищих рівнів.
На цьому рівні визначається спосіб з'єднання мережевого кабелю з платою мережевого адаптера, зокрема, кількість контактів в роз'ємах і їх функції. Крім того, тут визначається спосіб передачі даних з мережевого кабелю.
Фізичний рівень призначений для передачі бітів (нулів і одиниць) від одного комп'ютера до іншого. Рівень відповідає за кодування даних і синхронізацію бітів, гарантуючи, що передана одиниця буде сприйнята саме як одиниця, а не як нуль. Також фізичний рівень встановлює тривалість кожного біта і спосіб звернення стягнення на біта в відповідні електричні або оптичні імпульси, які передаються з мережевого кабелю.
Нижні рівні 1-й і 2-й визначають фізичну середу передачі даних і супутні завдання, такі, як передача бітів даних через плату мережевого адаптера і кабель. Самі верхні рівні визначають, яким чином здійснюється доступ додатків до послуг зв'язку. Чим вище рівень, тим складніше завдання він вирішує.
Кожен рівень надає кілька послуг (тобто виконує кілька операцій), що готують дані для доставки по мережі на інший комп'ютер. Рівні відокремлюються одна від одної межами - інтерфейсами. Всі запити від одного рівня (іншого передаються через інтерфейс. Кожен рівень використовує послуги нижчого рівня.
Взаємодія рівнів моделі OSI