در اوایل 1980، ISO اقدام به ارائه ویژگی هایی کرد که کامپیوتر های سراسر دنیا را به قادر به ارتباط با یکدیگر می کرد.
نتیجه این تلاش، ارائه ی مدلی مفید برای سادگیری و توسعه ی ارتباطات شبکه ای کامپیوتری بود. این مدل، Open Systems Interconnection نام گرفت و دارای 7 لایه با نام های فیزیکی، پسوند داده، شبکه، انتقال، جلسه، نمایش و کاربرد می باشد.در هر لایه پرواکل ها مختص آن لایه را اجرا می کنند. علاوه بر اجرای سرویس های هر لایه، پروتکل ها وظیفه برقرار کردن ارتباط با پروتکل های لایه ی بالا و لایه ی پایین خود را بر عهده دارند. هر فرآیندی که در ارتباطات شبکه ای رخ می دهد، به یکی از لایه های مدل OSI مرتبط می باشد.
لایه کاربرد
هفتمین لایه ی مدل OSI، لایه کاربرد (Application Layer) است. منظور از لایه کاربرد سرویس هایی است که ارتباط بین برنامه های نرم افزاری و سرویس های لایه های پایین تر شبکه را فراهم می کنند.
برای نمونه زمانی که توسط فایرفاکس، یک صفحه وب را باز می کنید، یکی از پروتکل های لایه کاربرد به نام HTTP درخواست شما را از طریق مرورگر، بسته بندی و به سرور ارسال و پاسخ وب سرور را بسته بندی و به کلاینت ارسال می کند.
لایه نمایش
پروتکل های لایه نمایش (Presentation Layer) که ششمین لایه ی مدل OSI است، داده های دریافتی از لایه ی کاربرد را به شکلی قالب بندی می کند که کامپیوتر مقصد توانایی درک و استفاده از آن ها را داشته باشد. پروتکل های لایه نمایش عمل رمز گذاری ، رمزگشایی و فشرده سازی را برای قالب ها انجام می دهند.
لایه جلسه
پروتکل های پنجمین لایه ی مدل OSI، یعنی لایه جلسه (Session Layer) وظیفه ی ایجاد و برقراری ارتباطی مطمئن و پایدار بین دو Node عضو شبکه را بر عهده دارند.
برقراری ارتباط پایدار و قابل اطمینان در مدت جلسه، حفظ امنیت ارتباط، همزمان سازی مکالمه ی 2 Node، تعیین زمان قطع ارتباط و پایان دادن به ارتباط از جمله وظایف لایه ی جلسه می باشند. سرویس های لایه ی جلسه با تشخیص مدت زمان مورد نیاز برای برقراری ارتباط و اینکه کدام Node ابتدا اقدام به برقراری ارتباط کرده است زمان برقراری ارتباط را تعیین می کنند.
لایه انتقال
لایه ی انتقال (Transport Layer) چهارمین لایه ی مدل OSI است و پروتکل های آن، داده ها را از لایه ی جلسه دریافت و درستی انتقال آن ها (حصول اطمینان از انتقال درست و بدون خطا داده ) از دو سمت فرستنده و گیرنده را مدیریت می کنند. پروتکل های لایه انتقال وظیفه ی کنترل جریان (Follow Control) انتقال داده یعنی فرایند تنظیم سرعت ارسال داده ها بر اساس مشخصات گیرنده را بر عهده دارد.
برخی از این پروتکل ها از نوع اتصال گرا (Connection Oriented) می باشند، زیرا قبل از ارسال داده با کامپیوتر مورد نظر ارتباط برقرار می کنند. پس از ایجاد ارتباط با ارسال هر واحد داده، پروتکل TCP برای اطمینان از درستی دریافت داده های ارسالی پیغامی مینی بر تحویل درست و بدون خطای آن از گیرنده دریافت می کند.
پروتکل های بدون اتصال (Connection Less) قبل از انتقال داده تلاشی در جهت برقرار کردن ارتباطی پایدار و اطمینان از عدم وجود خطا در داده های دریافتی نخواهند کرد.
پروتکل های لایه ی انتقال وظیفه ی تبدیل و شکستن بسته های بزرگ داده ی دریافتی از لایه ی جلسه به بسته های کوچکتری به نام Segment را به عهده دارند.
لایه شبکه
این لایه لایه ی سوم مدل OSI است. اصلی ترین وظیفه ی پروتکل های لایه ی شبکه (Network Layer) تبدیل آدرس شبکه به آدرس فیزیکی متناظر و تعیین مسیر انتقال داده از فرستنده به گیرنده می باشد.
لایه شبکه وظیفه پشتیبانی از مسیریابی و مسیریاب ها-دستگاه هایی که دو بخش شبکه را به هم متصل و داده ها را هدایت می کنند- را بر عهده دارد. یکی از مهم ترین پروتکل های لایه ی شبکه، IP است. این پروتکل IP است که هر بسته اطلاعاتی را پس از دریافت به مسیری هدایت کند تا به مقصد برسد.
هر Node عضو شبکه دارای 2 نوع ادرس می باشد:
آدرس شبکه که با استفاده از یک روش سلسله مراتبی آدرس دهی، توسط سیستم عامل به Node تخصیص داده می شوند که به آن آدرس لایه دهی شبکه ، آدرس منطقی نیز گفته می شود.
آدرس فیزیکی یا MAC Address عدد ثابتی است که به کارت شبکه ی دستگاه تخصیص داده می شود. این عدد در کارخانه ی تولید کننده اختصاص و در حافظه ی روی برد کارت شبکه ذخیره می شود.
لایه پیوند داده
وظیفه این لایه کشف و کنترل خطا داده ها می باشد، داده هایی را که لایه فیزیکی روی کانال انتقال قرار داده بدون خطا، مطمئن به مقصد برساند، هدفش حصول اطمینان از یکی بودن داده های ارسالی با داده های دریافتی است.
از دیگر وظایف این لایه مدیریت کنترل جریان می باشد.
Media Access Control) MAC ) وظیفه ی کنترل دسترسی بر روی کانال ارتباطی را بر عهده دارد زمانی که دو دستگاه در شبکه اقدام به ارسال بسته می کنند کنترل می کند این بسته ها به هم برخورد نکنند.
این لایه آدرس فیزیکی کامپیوتر مقصد را به قاب داده اضافه می کند.
لایه فیزیکی
پایین ترین لایه ی مدل OSI،لایه ی فیزیکی (Physical Layer) است. این لایه هیچ درکی از محتوای پیام ندارد و پیام را به صورت 0 و 1 می بیند.
دستگاه های اتصال مانند هاب و تکرارکننده در لایه ی فیزیکی کار می کنند و کارت شبکه افزون بر لایه ی فیزیکی در لایه ی پیوند داده هم کار می کند.مشکلات فیزیکی شبکه مانند قطعی کابل یا خرابی دستگاه اتصال تاثیرات خود را در لایه ی فیزیکی نشان می دهند.