OSI Model

12/14/04

Home
about us
network sizes
Internetworking
OSI Model
References
Feedback

 

The  Open  Systems  Interconnection (OSI)  model


Introduction
The  OSI  model  was  based  on  a  proposal  by  the  International  Standards  Organization (ISO)  as  the  first  step  toward  international  standardization  of  the  protocols  used  in  the  various  layers  and  was  given  that  name  because  it deals  with  connecting  open  systems (i.e. systems  which  are  open  for  communication  with  other  systems).

OSI  divided  network  communication  into  seven  components  called  layers. Every  layer  consists  of  protocols  for  communicating  with  the  preceding  and  succeeding  layer. There  are  seven  layers  in  the  OSI  model , each  representing  a  step  in  the  network  communications  process. The  seven  layers  are  shown  in  the  following  table :


 

 
 
 

Each  layer  performs  a  specific  task  and  then  passes  the  data  up  or  down  to  the  next  layer, depending  on  whether  the  layer  is  operating  in  the  sending  or  the  receiving  computer. As  the  data  passes  through  the  layers, each  layer  adds  its  own  information  in  the  form  of  headers, which  are  added  in  front  of  the  original  data. As  each  layer  adds  header   information  the  data  is  encaptulated   or  enclosed  within  a  larger  unit.  When  the  data  reaches  the  receiving  computer  the  process  occurs  in  reverse  and  as  it  does  so  the  encaptulated  information  is  stripped  off, one  layer  at  a  time, in  the  reverse  order  in  which  it  was  added.

Here  is  an  analysis  of  the  tasks  performed  by  each  layer  starting  from  the  top  where  the  process  begins  on  the  sending
computer :

The  application  layer
This  layer  provides  for  interaction  between  the  application  program  and  the  network. Protocols  that  function  in  the  applica-tion  layer  perform  functions  like  file  transfers , printing  access  and  messaging  services. Such  protocols(Shinder  2002,p86) are :

-  FTP(File  transfer  protocol)  which  is  used  to  transfer  files  between  computers  that  do  not  necessarily  run  on  the  sameoperating  system  or  platform.
-  Telnet  is  used  for  terminal  emulation  and  to  enable  access  and  applications  and  files  on  another  computer.
-  SMTP(Simple  Mail  Transfer  Protocol)  is  a  non-vector  specific  protocol  used  for  sending  e-mail  on  the  internet.
-  SNMP(Simple  Network  Management  Protocol)  gathers  information  about  the  network.

The  above  are  only  a  few  application-layer  protocols. Others  include  HTTP(Hypertext  transfer  protocol)  and  NNTP (network  news  transfer  protocol).

The  presentation  layer
It  handles  issues  that  have  to  do  with  the  packaging  or  the  presentation  of  the  data. It  hides  differences  between  different kinds  of  computers  who  want  to  talk  to  each  other  by  converting  data  into  or  from  a  machine's  native  internal  format.
It  also  performs (Shinder  2002,p87) :
a) Data  compression : This  is  the  reduction  in  the  size  of  data  in  order  to  achieve  faster  transmission  over  the  network.
b) Data  encryption : It  is  the  conversion  of  data  into  an  encoded  form  that  cannot  be  read  by  an  unothorized  person.
c) Protocol  translation : This  is  the  conversion  of  data  from  one  protocol  to  another  that  it  can  be  transfered  between dissimilar  platforms  or  operating  systems.

The  session  layer
The  protocols  at  this  layer  have  the  responsibility  of  establishing  a  one-to-one  session  between  the  sending  and  receiving computers. It  uses  its  computer's  identification  to  call  another  computer. The  call  is  called  a  session-an  exchange  of  dialog or  messages  between  two  workstations. The  functions  in  this  layer  enable  applications  running  at  two  workstations  to coordinate  their  their  communications  into  a  single  session. Another  function  is  to  control  whether  a  transmission  is  sent  as half-dublex  or  full-dublex  communication. Finally  the  layer  is  responsible  for  data  expedition , class  of  service  and  the  repor-
ting  of  problems  in  itself  and  the  layers  above  it  in  the  networking  model. (Nance  1997,p326)

The  transport  layer
Its  primary  responsibility  is  to  provide  for  reliable  end-to-end  error  control  and  flow  control , making  sure  that  the  information  send  by  a  computer  on  the  network  is  received  properly  by  another  computer. The  layer  knows  the  maximum size  of  each  data  packet  and  breaks  up  a  work  request  message  into  smaller  packets  as  necessary. It  also  keeps  track  of such  things  as  validity  of  data  packets , sequencing  and  the  handling  of  duplicate  packets. There  are  two  protocol  types used  in  this  layer-connection  oriented ( TCP  protocol )  and  connectionless ( UDP  protocol ). Another  duty  of  the  transport layer  is  the  resolution  of  computer  names  to  logical  network  addresses  through  the  Domain  Name  System (DNS)  that  ope-
rates  in  this  layer. (Shinder  2002,p89)

The  network  layer
It  is  responsible  for  getting  the  data  packets  to  their  destination  and  also  handles  the  routing  of  the  packets. Therefore most  routing  protocols  operate  on  this  layer. It  keeps  track  of  the  different  routes  that  a  packet  may  need  to  travel  by inserting  routing  information  into  each  packet  to  help  the intermediate  computers  and  devices (i.e. routers)  to  forward  it to  its  destination. (Nance  1997,p328)

The  data  link  layer
It  is  the  most  complex  layer. It  encompasses  the  sending  of  the  characters  that  make  up  a  data  packet  on  a  character-by-character  basis. Because  of  its  complexity  it  is  broken  down  into  a  Media  Access  Control (MAC)  layer  and  a  Logical Link  Control (LLC)  layer. The  MAC  layer  manages  network  access  and  network  control  by  using  the  MAC  address  or hardware  address  of  computer. The  LLC  layer  operating  at  a  higher  layer  than  the  MAC  layer , sends  and  receives  the  user
data  messages  and  packets. It  is  here  that  the  logical  topology  of  the  network  is  defined.(Nance  1997,p329)

The  physical  layer
This  is  where  the  data  is  translated  into  transmittable  signals  and  put  on  the  network  media (i.e. wire)  to  travel  across  the network. It  is  therefore  dealing  with  signaling  issues  including :  analog  versus  digital  signaling , baseband  versus  broadband technology , asynchronous  versus  synchronous  transmission  and  multiplexing. Another  physical  layer  issue  is  network  topology.This  refers  to  the  physical  layout  of  the  network , as  opposed  to  the  logical  topology  addressed  at  the  data  link  layer. (Shinder  2002,p95)
 

page by CHARALAMPOS  PAPADIMITRIOU