Mô hình Kết nối Hệ thống Mở (OSI) xác định một khuôn khổ mạng để triển khai các giao thức trong các lớp, với quyền kiểm soát được truyền từ lớp này sang lớp tiếp theo. Ngày nay nó chủ yếu được sử dụng như một công cụ giảng dạy. Về mặt khái niệm, nó phân chia kiến trúc mạng máy tính thành 7 lớp theo một tiến trình hợp lý.
Các lớp thấp hơn xử lý các tín hiệu điện, các khối dữ liệu nhị phân và định tuyến các dữ liệu này qua các mạng. Các cấp cao hơn bao gồm các yêu cầu và phản hồi mạng, biểu diễn dữ liệu và giao thức mạng, như được nhìn nhận từ quan điểm của người dùng.
Mô hình OSI ban đầu được hình thành như một kiến trúc tiêu chuẩn để xây dựng hệ thống mạng và nhiều công nghệ mạng phổ biến ngày nay phản ánh thiết kế phân lớp của OSI.
Lớp vật lý
Tại Lớp 1, Lớp Vật lý của mô hình OSI chịu trách nhiệm truyền các bit dữ liệu kỹ thuật số cuối cùng từ Lớp Vật lý của thiết bị gửi (nguồn) qua phương tiện truyền thông mạng đến Lớp Vật lý của thiết bị nhận (đích).
Ví dụ về công nghệ lớp 1 bao gồm cáp Ethernet và bộ chia. Ngoài ra, các bộ trung tâm và các bộ lặp khác là các thiết bị mạng tiêu chuẩn hoạt động ở lớp Vật lý, cũng như các đầu nối cáp.
Tại lớp Vật lý, dữ liệu được truyền bằng cách sử dụng loại tín hiệu được hỗ trợ bởi phương tiện vật lý:điện áp, tần số vô tuyến hoặc xung của tia hồng ngoại hoặc ánh sáng thông thường.
Lớp liên kết dữ liệu
Khi lấy dữ liệu từ lớp Vật lý, lớp Liên kết dữ liệu sẽ kiểm tra các lỗi truyền vật lý và đóng gói các bit vào khung dữ liệu. Lớp Liên kết dữ liệu cũng quản lý các lược đồ định địa chỉ vật lý như địa chỉ MAC cho mạng Ethernet, kiểm soát quyền truy cập của các thiết bị mạng vào phương tiện vật lý.
Vì lớp Liên kết dữ liệu là lớp phức tạp nhất trong mô hình OSI nên nó thường được chia thành hai phần: Kiểm soát truy cập phương tiện lớp con và Điều khiển liên kết logic lớp con.
Lớp mạng
Lớp Mạng bổ sung khái niệm định tuyến phía trên lớp Liên kết dữ liệu. Khi dữ liệu đến lớp Mạng, địa chỉ nguồn và địa chỉ đích chứa bên trong mỗi khung sẽ được kiểm tra để xác định xem dữ liệu đã đến đích cuối cùng chưa. Nếu dữ liệu đã đến đích cuối cùng, lớp 3 định dạng dữ liệu thành các gói được gửi đến lớp Truyền tải. Nếu không, lớp Mạng cập nhật địa chỉ đích và đẩy khung xuống các lớp thấp hơn.
Để hỗ trợ định tuyến, lớp Mạng duy trì các địa chỉ logic như địa chỉ IP cho các thiết bị trên mạng. Lớp Mạng cũng quản lý ánh xạ giữa các địa chỉ logic này và địa chỉ vật lý. Trong mạng IPv4, việc ánh xạ này được thực hiện thông qua Giao thức phân giải địa chỉ (ARP); IPv6 sử dụng Giao thức khám phá lân cận (NDP).
Lớp vận chuyển
Lớp Truyền tải cung cấp dữ liệu qua các kết nối mạng. TCP (Giao thức điều khiển truyền) và UDP (Giao thức dữ liệu người dùng) là những ví dụ phổ biến nhất về giao thức mạng Lớp 4 của Giao thức truyền tải. Các giao thức truyền tải khác nhau có thể hỗ trợ một loạt các khả năng tùy chọn, bao gồm khôi phục lỗi, kiểm soát luồng và hỗ trợ truyền lại.
Lớp phiên
Lớp Phiên quản lý trình tự và luồng sự kiện khởi tạo và hủy bỏ các kết nối mạng. Ở lớp 5, nó được xây dựng để hỗ trợ nhiều loại kết nối có thể được tạo động và chạy qua các mạng riêng lẻ.
Lớp trình bày
Lớp Trình bày có chức năng đơn giản nhất so với bất kỳ phần nào của mô hình OSI. Tại lớp 6, nó xử lý việc xử lý cú pháp dữ liệu tin nhắn như chuyển đổi định dạng và mã hóa / giải mã cần thiết để hỗ trợ lớp Ứng dụng phía trên nó.
Lớp ứng dụng
Lớp Ứng dụng cung cấp các dịch vụ mạng cho các ứng dụng của người dùng cuối. Dịch vụ mạng là các giao thức hoạt động với dữ liệu của người dùng. Ví dụ, trong ứng dụng trình duyệt web, giao thức HTTP lớp ứng dụng đóng gói dữ liệu cần thiết để gửi và nhận nội dung trang web. Lớp 7 này cung cấp dữ liệu cho (và lấy dữ liệu từ) lớp Bản trình bày.
