OSI-malli

Vuonna 1983 hyväksyttiin kuusi vuotta työn alla ollut OSI-malli, jonka tavoitteena oli stantardoida tietoliikenteen arkkitehtuuri siten, että se voidaan jakaa erillisiin kerroksiin. OSI-mallissa kerroksia on 7 ja jokainen niistä kommunikoi ainoastaan yhtä ylemmän ja yhtä alemman kerroksen kanssa. Vertauskuvana voidaan ajatella vaikkapa armeijaa tai muuta hierarkista organisaatiota: jokaisen tason henkilö kommunikoi ainoastaan välittömien alaistensa tai välittömän esimiehensä kanssa. Tässä tapauksessa alokas ei koskaan kommunikoi kenraalin kanssa vaan ainoastaan hänen omalle esimiehelleen. Tämä taas voi viestiä asiasta omalle esimiehelleen ja niin edelleen. Viesti tavoittaa aikoinaan kenraalin ja vastaus tulee takaisin alokkaalle esimiesketjua pitkin. Osi-mallin kerrosajattelussa ideana on se, että jokainen taso kommunikoi stantardoidusti ala- ja yläpuolella olevien kerroksiensa kanssa. Tämä mahdollistaa jonkun kerroksen vaihtamisen siten, että toiminta ei häiriinny. Verrattuna taas armeijaan: alokkaiden esimies voidaan vaihtaa toiseen henkilöön, joka tietää tasan tarkkaan mitä kenellekin pitää puhua ja miten. OSI-malli on suositus ja viitemalli tietoliikenteen hoitamiselle. Monet tietoliikenneprotokollat eivät toteuta kaikkia OSI-mallin kerroksia ollenkaan tai vaihtoehtoisesti yhdistelevät niitä suuremmiksi kokonaisuuksiksi.

Osi-mallin kerrokset ovat alhaalta ylös kuvattuna seuraavat

  1. Fyysinen kerros (physical layer) - Fyysisellä kerroksella määritetään yhteyden fyysiset ominaisuudet, kuten kaapelointi, liitännät, käytännöt datan muuntamiseksi biteistä siirtotielle ja niin edelleen. Toiminnallisesti fyysinen kerros muuntaa siirrettävän datan bitti kerrallaan sähköimpulsseiksi, radiosignaaleiksi tai valoksi sekä takaisin.
     
  2. Siirtoyhteyskerros (link layer) - huolehtii päätepisteiden välisen yhteyden toiminnasta, havaitsee sekä korjaa fyysisellä kerroksella tapahtuneet virheet sekä huolehtii siitä, että fyysiselle kerrokselle toimitettavan datan määrä (nopeus) on juuri sopiva, eikä sinne esimerkiksi yritetä työntää liikaa dataa.
     
  3. Verkkokerros (network layer) tarjoaa ylemmille kerroksille yhteyden, joka ei ota kantaa esimerkiksi verkon rakenteeseen tai kaapelointeihin. Tällöin ylemmät tasot voivat hoitaa yhteyden minne tahansa päin maailmaa siten, ettei niiden tarvitse miettiä miten ja mitä laitteita pitkin yhteys muodostetaan. Tällä kerroksella toimivat muun muassa verkko-osoitteet, ip-osoitteet sekä pakettien reititys.
     
  4. Kuljetuskerros (transport layer) tarjoaa varsinaisen tietoliikenneyhteyden, jota pitkin ylemmät tasot voivat siirtää mitä tahansa dataa. Edellisen (verkko-)kerroksen huolehtiessa, että kaksi konetta voivat kommunikoida keskenään verkon eri kolkissa, muodostaa kuljetuskerros varsinaisen yhteyden. Yhteys voi olla yhteydellinen tai yhdeydetön. Yhteydellinen yhteys huolehtii siitä, että vastaanottaja saa tiedon varmasti perille. Vertaa esimerkiksi radiopuhelimessa käytettyyn 'roger' kuittaukseen. Yhteydetön yhteys siirtää tietoa vastaanottajalle tarkastamatta, että päätyykö kaikki paketit perille. Tämä on luonnollisesti nopeampi tapa viestiä, mutta tietoa voi hävitä.
     
  5. Istuntokerros (session layer) muodostaa yhteyden verkon yli koneiden välille, ylläpitää sitä sekä lopuksi sulkee yhteyden vapauttaen samalla resursseja. Istuntokerroksen yksi tehtävä on myös synkronoida erilaiset datavirrat, kuten videoissa ääni ja kuva. 
     
  6. Esitystapakerros (presentation layer) huolehtii siitä, että sovellus saa datan oikeassa muodossa. Tällä kerroksella voidaan suorittaa myös datan enkryptaus ja dekryptaus, eli salaaminen ja salauksen purkaminen.
     
  7. Sovelluskerros (application layer) tarjoaa varsinaiset rajapinnat sovelluksille, joita ne voivat käyttää verkkoviestintään. Toisin sanoen tietokoneelle asennettava ohjelma kommunikoi OSI-mallin kerroksista ainoastaan tämän kerroksen kanssa.

OSI-malli

Tehtävä

OSI-malli - asiakirja

Vertaa TCP/IP:tä OSI-malliin.

  • Mitkä ovat TCP/IP:n kerrokset?
  • Mitkä TCP/IP:n kerrokset vastaavat mitäkin OSI-mallin kerroksia?