Model OSI 

Wersja kursu do wydruku 

 
 
 
 
 

 
 

 
 

 

 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

 

Autorzy kursu 

 

E-mail:  

mgr inż. Sławomir Karmelita 

skarmelita@wsiz.rzeszow.pl

 

 

E-mail:  

mgr inż. Arkadiusz Majdański

 

amajdanski@wsiz.rzeszow.pl

 

 

OSI  (Open  System  Interconnection)  został  opracowany  w  1977  roku  przez 
Międzynarodową  Organizację  Normalizacyjną  (International  Standard  Organization). 
Głównym  celem  stworzenia  takiego  modelu  było  umożliwienie  współpracy  urządzeń 
pochodzących  od  innych  producentów.  Referencyjny  model  OSI  stał  się  głównym 
modelem komunikacji sieciowej i został podzielony na siedem warstw. Każda z warstwa 
pełni  inne  funkcje  sieciowe.  Funkcje  danej  warstwy  mogą  być  wykorzystywane  przez 
kilka  różnych  protokołów.  Kolejne  warstwy  i  odpowiadające  im  protokoły  zawarte  w 
każdej  z  warstw  komunikują  się  bezpośrednio  z  odpowiadającymi  im  warstwami  w 
oddalonym  hoście.  Dane  od  komputera  nadającego  przekazywane  są  od  wierzchołka 
stosu, kolejno przez wszystkie warstwy, aż do warstwy najniższej, której zadaniem jest 
przesyłanie  ich  poprzez  sieć  do  innego  hosta.  Na  warstwach  wyższych  znajdują  się 
usługi  świadczone  bezpośrednio  użytkownikowi  przez  aplikacje  sieciowe,  natomiast  na 
warstwie  najniższej  znajduje  się  sprzęt  realizujący  transmisję  sygnałów  niosących 
informacje. Warstwowy model OSI jest strukturą pozwalającą zrozumieć jak informacje 
przemieszczają  się  poprzez  sieć.  Podział  sieci  na  warstwy  dostarcza  następujących 
korzyści:  

•  pozwala różnym typom sprzętu i oprogramowania komunikowanie się ze sobą  

•  dzieli komunikację sieciową na mniejsze części, powodując łatwiejszą do 

zrozumienia  

•  łatwiejsze projektowanie, rozwijanie obszaru wybranej funkcji warstwy może 

rozwijać się szybciej  

•  ujednolica komponenty sieciowe umożliwiając wielu producentom ich rozwój i 

wspieranie  

Warstwa aplikacji

 

 

Rysunek 1: Warstwa aplikacji w modelu OSI  

Warstwa  aplikacji  jest  najwyższą  warstwą  modelu  OSI,  najbliższą  użytkownikowi. 
Warstwa  aplikacji  nie  dostarcza  usług żadnym  innym  warstwom  modelu  OSI  jedynie 
świadczy  usługi  końcowe  dla  aplikacji  np.:  udostępnianie  zasobów  (plików,  drukarek), 
arkusze  kalkulacyjne,  programy  terminala  bankowego.  Pełni  ona  rolę  interfejsu 
pomiędzy  aplikacjami  użytkownika  a  usługami  sieci.  Warstwę  tę  można  uważać  za 
inicjującą sesje komunikacyjne. Inne typowe usługi występujące w tej warstwie to:  

- FTP (File Transfer Protocol) - międzysieciowa usługa transferu plików  

-  WWW  (World  Wide  Web)  -  jest  hipertekstowym,  multimedialnym,  wykorzystujący 
mechanizmy TCP/IP systemem informacyjnym  

- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - mechanizm wymiany poczty w Internecie.  

Warstwa prezentacji

 

 

Rysunek 2: Warstwa prezentacji w modelu OSI 

 

Warstwa  prezentacji  -  odpowiada  za  kontrolowanie  sposobem  kodowania  wszystkich 
danych,  zapewnia,  że  informacja  przesyłana  przez  warstwę  aplikacji  jest  klarowna  dla 
warstwy  aplikacji  innego  systemu.  W  razie  konieczności,  warstwa  prezentacji  ma  za 
zadanie  tłumaczenie  pomiędzy  wielorakimi  formatami  danych  używając  wspólnego 
formatu  oraz  odpowiednią  składnię  -  umożliwia  przekształcenie  danych  na  postać 
standardową,  niezależną  od  aplikacji.  Może  rozwiązywać  zagadnienia  niezgodności 
reprezentacji  liczb,  znaków  końca  wiersza,  itp.  Odpowiada  także  za  kompresję  i 
szyfrowanie. Warstwa ta wykorzystywana jest także do szyfrowania i rozszyfrowywania 
wiadomości.  Metody  te  stosowne  są  podczas  transmisji  jeśli  chcemy  zabezpieczyć 
informację przed niepowołanymi osobami.  

Warstwa  prezentacji  przygotowuje  dane,  które  są  przesyłane  do  warstwy  wyższej  - 
warstwy aplikacji, gdzie są odbierane przez użytkowników. Warstwa dostosowuje postać 
danych wychodzących do wymogów sieciowej transmisji.  

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) jest przykładem protokołu służący do formatowania 
informacji, które są umieszczane na witrynach internetowych. Ponadto oprogramowanie 
warstwy  prezentacji  odpowiada  za  sterowanie  urządzeniami  peryferyjnymi  takimi  jak: 
drukarki lub plotery.  

Standardy warstwy aplikacji ustalają sposób, w jaki obrazy graficzne lub pliki dźwiękowe 
są przedstawiane np.:  

JPEG - używany do obrazów o jakości fotograficznej  

TIFF - obrazy bitmapowe o wysokiej rozdzielczości  

MIDI - standard opisujący sposób kodowania muzyki i dźwięku  

MPEG - standard kompresji i kodowania filmów  

Warstwa sesji

 

 

Rysunek 3: Warstwa prezentacji w modelu OSI  

Głównym  zadaniem  warstwy  sesji  jest  zarządzanie  przebiegiem  komunikacji  podczas 
połączenia miedzy dwoma komputerami. Komunikacja taka określana jest jako sesja.  

Warstwa sesji zakłada, zarządza i zakańcza sesje pomiędzy dwoma komunikującymi się 
komputerami w sieci. Określa czy komunikacja między połączonymi komputerami może 
odbywać się w jednym, czy w obu kierunkach:  

- (full-duplex) sterowanie wymianą danych w trybie dwukierunkowym  

- (half-duplex) sterowanie wymianą danych w trybie jednokierunkowym  

Warstwa  ta  odpowiada  za  ustanowienie  punktów  synchronizacji  danych,  które 
umożliwiają na odzyskiwanie danych utraconych podczas przerwy w łączności, wysyłając 
je ponownie.  

Poza  kontrolą  sesji,  warstwa  sesji  zapewnia  zabezpieczenie  efektywnego  transferu 
danych,  klas  usług  oraz  zgłaszanie  wyjątkowych  problemów  warstwy  sesji,  warstwy 
prezentacji i warstwy aplikacji.  

Warstwa transportowa

 

 

Rysunek 4: Warstwa prezentacji w modelu OSI  

Zadaniem  warstwy  transportowej  jest  podział  danych  wysłanych  przez  system 
komputera  sieciowego  i  ponownie  składa  je  w  strumień  danych  w  systemie  komputera 
odbierającego  dane.  Warstwa  transportowa  potrafi  wykrywać  pakiety,  które  zostały 
odrzucone  przez  routery  i  automatycznie  generować  żądanie  retransmisji.  Warstwa 
transportu  dba  o  kolejność  pakietów  otrzymywanych  przez  odbiorcę  i  ustawia  je  w 
oryginalnej  kolejności  przed  wysłaniem  ich  zawartości  do  warstwy  sesji.  Warstwy 
aplikacji,  prezentacji  i  sesji  zajmują  się  kwestiami  aplikacji,  natomiast  niższe  trzy 
warstwy  zajmują  się  zagadnieniami  transportu  danych.  Warstwa  transportowa  próbuje 
zapewnić  usługę  transportu  danych,  izolując  trzy  górne  warstwy  przed  szczegółami 
przeprowadzania  transportu  -  nawiązuje,  zarządza  i  odpowiednio  zakańcza  wirtualne 
obwody.  W  celu  dostarczania  niezawodnych  usług  używane  są  systemy  wykrywania  i 
usuwania  błędów   transportowych  oraz  kontroli  przepływu  informacji.  Jednym  z 
problemów, które mogą wyniknąć podczas transportu danych jest przepełnienie buforów 
w urządzeniach odbiorczych. Przepełnienia mogą powodować stany krytyczne np. utratę 
danych.  Warstwa  ta  decyduje  o  jakości  usług  i  niezawodności  przepływu  danych  i 
odpowiada  za  synchronizację  połączeń.  Funkcjonalność  transportu  jest  realizowana 
segment po segmencie tzn. i wykorzystują zasadę, że jeżeli pierwszy nadszedł wówczas 
zostanie  pierwszy  obsłużony  -  kolejka  FIFO.Warstwa  transportowa  zapewnia  usługi 
połączeniowe (protokół TCP) lub bezpołączeniowe (protokół UDP).  

Warstwa sieciowa

 

 

Rysunek 5: Warstwa prezentacji w modelu OSI  

Warstwa sieciowa jest warstwą odpowiedzialną za połączenie i wybór ścieżki transportu 
pomiędzy  dwoma  systemami  komputerów,  które  mogą  być  zlokalizowane  w 
oddzielonych  sieciach.  Zapewnia  metody  ustanawiania,  utrzymywania  i  rozłączania 
połączenia sieciowego. Warstwa sieci nie posiada żadnych wbudowanych mechanizmów 
korekcji  błędów  i  musi  polegać  na  transmisji  końcowej  warstwy  łącza  danych. 
Trasowanie  (routing)  pakietów  w  sieci  pozwala  na  wyznaczaniu  optymalnej  trasy  dla 
połączeń. Urządzania, które umożliwiają realizację tych usług na poziomie warstwy sieci 
to  rutery(routery).  Warstwa  sieci  jest  wykorzystywana  wtedy,  gdy  komputery 
komunikujące się ze sobą zlokalizowane są w różnych segmentach sieci przedzielonych 
routerem.  Adresy  w  sieciach  lokalnych  mogą  posiadać  różne  formaty  i  nie  być 
jednoznaczne  dla  przy  połączeniu  wielu  sieci.  Dlatego  protokół  IP,  który  jest  ściśle 
związany z warstwą sieci definiuje własny format adresu,  który jest zrozumiały w całej 
sieci  Internet.  Warstwa  sieci  odpowiada  za  proces  adresacji  poszczególnych  sieci  i 
komputerów.  

Warstwa łącza danych

 

 

Rysunek 6: Warstwa prezentacji w modelu OSI  

Warstwa łącza danych  pełni dwie zasadnicze funkcje: odbierania i nadawania. Jest ona 
odpowiedzialna za końcową zgodność przesyłania danych. W zakresie zadań związanych 
z przesyłaniem, warstwa łącza danych odpowiada za upakowanie instrukcji, danych itp. 
w  tzw.  ramki.  Warstwa  łącza  danych  zapewnia  niezawodny  transfer  danych  poprzez 
fizyczne łącze i zapewnia niezawodność łącza danych. Robiąc to, warstwa łącza danych 
jest  zaangażowana  w  fizyczne  (a  nie  logiczne)  adresowanie,  dostęp  do  sieci, 
zawiadomienie  o  błędach,  uporządkowane  dostarczenie  ramek  i  kontrolę  przepływu 
danych.  Warstwa  łącza  danych  jest  powiązana  z  warstwą  fizyczną,  która  narzuca 
topologię.  Warstwa  zajmuje  się  również  kompresją  danych.  Urządzania,  które  są 
związane z warstwą łącza danych to: karty sieciowe (NIC), mosty (bridge) i przełączniki 
(switche).  Jednostką  informacji  na  poziomie  wartstwy  łącza  danych  jest  ramka. 
Pomyślna transmisja danych zachodzi wtedy, gdy ramki dotrą do miejsca przeznaczenie 

w  postaci  niezmienionej  w  stosunku  do  postaci,  w  której  zostały  wysłane.  Ramka 
zawiera  mechanizm  umożliwiający  weryfikowanie  integralności  jej  zawartości  podczas 
transmisji.  Wysyłane  ramki  nie  zawsze  osiągnąć  miejsce  docelowe  lub  mogą  ulec 
uszkodzeniu podczas transmisji. Odpowiedzialność za rozpoznawanie i naprawę każdego 
takiego  błędu  realizuje  warstwa  łącza  danych,  która  ponownie  składa  otrzymane  z 
warstwy fizycznej strumienie binarne i umieszcza je w ramkach. Warstwa łącza danych 
nie tworzy ramek od nowa lecz buforuje przychodzące bity, aż nie zbierze w ten sposób 
całej ramki.  

Warstwę łącza danych możemy podzielić na dwie podwarstwy:  

-  sterowanie  łączem  logicznym  (LLC  -  Logical  Link  Control)  -  znajduje  się  w  górnej 
warstwie  warstwy  łącza  danych.  Powoduje  izolację  protokołów  wyższej  warstwy  od 
właściwej metody dostępu oraz nośnika. Powoduje to, że protokoły wyższych warstw nie 
muszą wiedzieć czy będą przesyłane Ethernet czy Token Bus.  

- sterowanie dostępem  do nośnika (MAC - Media Access Control) - umieszczona jest w 
dolnej części warstwy łącza danych. Podwarstwa ta jest odpowiedzialna za połączenia z 
warstwą  fizyczną  ,  a  także  za  przebieg  nadawania  i  odbioru  (formatowanie  ramek, 
definiowanie fizycznej topologii sieci, detekcję błędów).  

Warstwa fizyczna

 

 

Rysunek 7: Warstwa prezentacji w modelu OSI  

Warstwa  fizyczna  jest  to  najniższą  warstwą  odpowiedzialną  za  przesyłanie  strumieni 
bitów,  zapewnia  transmisję  danych  pomiędzy  węzłami  sieci.  Odbiera  ramki  danych  z 
warstwy  łącza  danych  i  przesyła  szeregowo,  bit  po  bicie,  całą  ich  strukturę  oraz 
zawartość.  Warstwa  ta  określa  elektryczne,  mechaniczne  ,  formalne  i  funkcjonalne 
wymogi  aktywacji,  utrzymywania,  i  deaktywacji  fizycznego  połączenia  pomiędzy 
końcowymi  systemami.  W  zakresie  tych  funkcji  znajdują  się:  poziomy  napięć,  prądów, 
przedział  zmian  napięcia,  fizyczna  prędkość  przesyłu,  maksymalne  odległości  przy 
transmisji,  fizyczne  złącza  i  wtyczki  oraz  inne  podobne  atrybuty  definiowane  przez 
specyfikacje  warstwy  fizycznej.  W  skład  jej  obiektów  wchodzą  min.:  przewody,  karty 
sieciowe,  modemy,  wzmacniaki,  koncentratory.  Warstwa  fizyczna  umożliwia  nam  za 
przesyłanie  sygnałów  w  sposób  elektryczny,  elektromagnetyczny,  mechaniczny, 
optyczny i każdy inny sposób, wykorzystując do tego fizyczne medium komunikacyjne.