OSI Model

ความรู้เกี่ยวกับ OSI Model

                  ISO (International Standards Organization) เป็นหน่วยงาน ที่มีหน้าที่พัฒนา มาตรฐานสำหรับ การสื่อสารข้อมูล ในประเทศ และระหว่างประเทศ ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ISO ได้พัฒนาแบบจำลอง OSI (Open Systems Interconnection ) ขึ้นเพื่อใช้เป็นมาตรฐาน สำหรับการออกแบบอุปกรณ์ ของผู้ผลิตเพื่อที่อุปกรณ์ จากต่างผู้ผลิต สามารถสื่อสารกันได้ แบบจำลอง OSI ประกอบด้วย 7 เลเยอร์ (layer) อธิบายถึงสิ่งที่เกิดขึ้น เมื่ออุปกรณ์ที่เชื่อมโยงกันสนทนากัน Layer ทั้ง 7 จะสนับสนุนในส่วนฮาร์ดแวร์ และซอฟท์แวร์ รวมทั้งการติดต่อถึงกัน ของทั้งสองข้าง ที่ต้องการสื่อสารเข้าด้วยกัน คือ ด้านส่ง และด้านรับจึงได้เกิดหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสากลขึ้นคือ International Standards Organization ขึ้นและทำการกำหนดโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ในการสื่อสาร    ข้อมูลและเป็นระบบเปิด เพื่อให้ผู้ผลิตต่างๆสามารถแยกผลิตในส่วนที่ตัวเองถนัดแต่สามารถนำไปใช้ร่วมกันได้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างทีแน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้นๆ (layer) โดยกำหนดหน้าที่ในแต่ละชั้นไว้อย่างชัดเจน แบบจำลองสำหรับอ้างอิงแบบ OSI (Open System Interconnection Reference Model) หรือที่นิยมเรียกกันทั่วไปว่า OSI Reference Model ของ ISO เป็นแบบจำลองที่ถูกเสนอและพัฒนาโดยองค์กร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรยายถึงโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายในอุดมคติซึ่งระบบเครือข่ายที่เป็นไปตามสถาปัตยกรรมนี้จะเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิดและอุปกรณ์ทางเครือข่ายจะสามารถติดต่อกันได้โดยไม่ขึ้นกับว่าเป็นอุปกรณ์ของผู้ขายรายใด

              เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) คือการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกัน ผ่านช่องทางการสื่อสาร (Communication hannel)
เครื่องคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่องสามารถติดต่อสื่อสารและทำงานร่วมกันได้ การที่คอมพิวเตอร์ที่อยู่ในเครือข่ายสามารถทำงานร่วมกันได้ จะต้องสร้างมาตรฐานของสัญญาณ  ที่มีชื่อเรียกว่า โปรโตคอล (Protocol)


องค์ประกอบระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

           1. เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ชื่อมโยง( Computer Hardware) หมายถึง เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่อเชื่อมโยงอยู่ในระบบเครือข่าย
            2. อุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสาร (Communication Equipment) ได้แก่ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่านระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ คือ
อุปกรณ์รวมสัญญาณมัลติเพล็กซ์เซอร์ (Multiplexer) นิยมเรียกกันว่า มัก (MUX) จะเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการลดค่าใช้จ่ายในการส่งข้อมูลผ่านสายสื่อสาร โดยจะทำการรวมข้อมูล (multiplex) จากเครื่องเทอร์มินัลจำนวนหนึ่งเข้าด้วยกัน และส่งผ่านสายสื่อสารเช่น สายโทรศัพท์ และที่ปลายทาง MUX อีกตัวก็จะทำหน้าที่แยกข้อมูล (demultiplex) ส่งไปยังจุดหมายที่ต้องการคอนเซนเตรเตอร์ (concentrator) นิยมเรียกกันว่า คอนเซน จะเป็นมัลติเพลกเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยจะสามารถทำการเก็บข้อมูลเพื่อส่งต่อ (store and forward) โดยใช้หน่วยความจำ buffer ทำให้สามารถเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูงกับความเร็วต่ำได้ รวมทั้งอาจมีการบีบอัดข้อมูล (compress) เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลได้มากขึ้นด้วยฮับ (Hub) สามารถเรียกได้อีกอย่างว่า LAN Concentrator เนื่องจากฮับจะทำหน้าที่เช่นเดียวกับคอนเซน แต่จะมีราคาถูกกว่า นิยมใช้ในเครือข่าย LAN รุ่นใหม่ๆ โดยใช้ฮับในการเชื่อมสัญญาณจากหลายๆ จุดเข้าเป็นจุดเดียวในโทโปโลยีของ LAN แบบ Star เช่น 10BaseT เป็นต้นฮับสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ
                   1. Passive Hub เป็นฮับที่ไม่มีการขยายสัญญาณใดๆที่ส่งผ่านมา มีข้อดีคือราคาถูกและไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้า
                   2. Active Hub จะทำหน้าที่เป็นเครื่องทวนซ้ำสัญญาณ (Repeater) ในตัว นั่นคือจะขยายสัญญาณที่ส่งผ่านมา ทำให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ผ่านสายเคเบิลได้ไกลขึ้น และเนื่องจากต้องทำการขยายสัญญาณทำให้ Active Hub ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าด้วย จึงเป็นข้อเสียที่ต้องมีปลั๊กไฟในการใช้งานเสมอ ฟรอนต์เอนต์โปรเซสเซอร์ (Front-End Processor) มีหน้าที่การทำงานเช่นเดียวกับคอนเซนเตรเตอร์ แต่โดยปกติจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำงานนี้โดยเฉพาะเครื่องหนึ่ง ซึ่งจะมีปลายด้านหนึ่งทำการเชื่อมโยงด้วยความเร็วสูงเข้ากับเครื่อง คอมพิวเตอร์หลัก เช่น เมนเฟรม และปลายอีกด้านจะเชื่อมเข้ากับสายสื่อสารและอุปกรณ์อื่นๆ ฟรอนต์เอนต์โปรเซสเซอร์จะพบมากในระบบขนาดใหญ่ เพื่อช่วยลดภาระในการติดต่อกับอุปกรณ์รอบข้างให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์หลัก (Host)เซกเมนต์เครือข่าย (Network Segments) ระบบเครือข่ายสามารถแบ่งออกเป็นหลายๆ เซกเมนต์ ซึ่งแต่ละเซกเมนต์จะเป็นระบบเครือข่ายอิสระที่แยกออกจากกันด้วยบริดจ์หรือเราท์เตอร์ หรือแม้กระทั่งเครื่องคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งซึ่งเชื่อมต่ออยู่กับเซกเมนต์เหล่านั้น และทำงานเสมือนหนึ่งเป็นบริดจ์ (อาจเป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์ก็ได้) การแบ่งเครือข่ายเป็นเซกเมนต์ย่อยๆ จะช่วยลดการจราจรของข้อมูลในระบบเครือข่าย เนื่องจากข้อมูลการติดต่อกันของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ภายในเซกเมนต์เดียวกันจะไม่ถูกกระจายออกนอกเซกเมนต์ ยกเว้นแต่จะระบุให้ส่งไปยังเซกเมนต์อื่นเท่านั้น เซกเมนต์ของเครือข่ายนิยมเรียกอีกอย่างว่า เครือข่ายย่อ (subnetwork)อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายเครื่องทวนซ้ำสัญญาณ (Repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในระดับ Physical Layer ใน OSI Model มีหน้าที่เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อสำหรับขยายสัญญาณให้กับเครือข่าย เพื่อเพิ่มระยะทางในการรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายให้ไกลออกไปได้กว่าปกติ ข้อจำกัดของรีพีตเตอร์คือทำหน้าที่ในการส่งต่อสัญญาณที่ได้รับมาเท่านั้น จะไม่มีการติดต่อกับระบบเครือข่าย และไม่รู้จักลักษณะของข้อมูลที่แฝงมากับสัญญาณเลย
         บริดจ์ (Bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อ วงแลน (LAN Segments) เข้าด้วยกัน ทำให้สามารถขยายขอบเขตของLAN ออกไปได้เรื่อยๆ โดยที่ประสิทธิภาพรวมของระบบไม่ลดลงมากนัก เนื่องจากการติดต่อของเครื่องที่อยู่ในเซกเมนต์เดียวกัน จะไม่ถูกส่งผ่านบริดจ์ไปรบกวนการจราจรของเซกเมนต์อื่น และเนื่องจากบริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในระดับ Data Link Layer ใน OSI Model ทำให้สามารถใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายที่แตกต่างกันในระดับ Physical และ Data link ได้ เช่น ระหว่าง Ethernet กับ Token Ring เป็นต้น ซึ่งอาจเชื่อมต่อระหว่าง LAN ที่อยู่ห่างกันผ่านทางสื่อสาธารณะเช่นสายโทรศัพท์ด้วยบริดจ์ระยะไกล (Remote Bridge) โดยบริดจ์อาจเป็นได้ทั้งฮาร์ดแวร์เฉพาะ หรือซอฟต์แวร์บนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่กำหนดให้เป็นบริดจ์ก็ได้
         สวิตซ์  ( Switch) หรือที่นิยมเรียกว่า อีเธอร์เนตสวิตซ์ (Ethernet Swiftch) จะเป็นบริดจ์แบบหลายช่องทาง (Mulftiport Bridge) ที่นิยมใช้ในระบบเครือข่ายแลนแบบ Ethernet เพื่อใช้เชื่อมต่อเครือข่ายหลายๆ เครือข่าย (Segment) เข้าด้วยกัน สวิตซ์จะช่วยลดการจราจรระหว่างเครือข่ายที่ไม่จำเป็น (ตามคุณสมบัติของบริดจ์) และเนื่องจากการเชื่อมต่อแต่ละช่องทาง กระทำอยู่ภายในตัวสวิตซ์เอง ทำให้สามารถทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลในแต่ละเครือข่าย (Switching) ได้อย่างรวดเร็วกว่าการใช้บริดจ์จำนวนหลายๆ ตัวเชื่อมต่อกันนอกจากนี้ สวิตซ์ยังสามารถใช้เชื่อมเครื่องคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเข้ากับตัว สวิตซ์ ซึ่งจะทำให้เครื่องๆ นั้น สามารถติดต่อกับเซิร์ฟเวอร์ด้วยความเร็วเต็มความสามารถของช่องทางการสื่อสาร ข้อมูลกับเครื่องอื่นๆ เลย
          เราท์เตอร์ (Router) เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในระดับที่สูงกว่าบริดจ์ คือในระดับ Network Layer ใน OSI Model ทำให้สามารถใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลเครือข่ายต่าง กัน และสามารถทำการกรอง (filter) เลือกเฉพาะชนิดของข้อมูลที่ระบุไว้ว่าให้ผ่านไปได้ ทำให้ช่วยลดปัญหาการจราจรที่คับคั่งของข้อมูล และเพิ่มระดับความปลอดภัยของเครือข่าย นอกจากนี้เราท์เตอร์ยังสามารถหาเส้นทางการส่งข้อมูลที่เหมาะสมให้โดย อัตโนมัติด้วย (ในกรณีที่สามารถส่งได้หลายเส้นทาง) อย่างไรก็ดีเราท์เตอร์จะเป็นอุปกรณ์ที่ขึ้นกับโปรโตคอล ในการใช้งานจะต้องเลือกซื้อเราท์เตอร์ที่สนับสนุนโปรโตคอลของเครือข่ายที่ ต้องการจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเราท์เตอร์อาจเป็นฮาร์ดแวร์เฉพาะหรือ ซอฟท์แวร์เราท์เตอร์
           เกทเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในระดับ Transport Layer จนถึง Application Layer ของ OSI Model มีหน้าที่ในการเชื่อมต่อและแปลงข้อมูลระหว่างเครือข่ายที่แตกต่างกันทั้งใน ส่วนของโปรโตคอลและสถาปัตยกรรมของเครือข่าย เช่น เชื่อมต่อและแปลงข้อมูลระหว่างระบบเครือข่าย LAN และระบบ Mainframe หรือเชื่อมระหว่างเครือข่าย SNA ของ IBM กับ DECNet ของ DEC เป็นต้น โดยปกติ Gateway มักจะเป็น Software Package ที่ใช้งานบนเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง (ซึ่งทำให้เครื่องนั้นมีสถานะเป็น Gateway) และมักใช้สำหรับเชื่อม Workstation เข้าสู่เครื่องที่เป็นเครื่องหลัก (host) ทำให้เครื่องที่เป็น Workstation ทำงานติดต่อกับเครื่องหลักได้โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับข้อแตกต่างของระบบเลย
            3.ช่องทางสื่อสาร (Communication Channel) ได้แก่ช่องทางหรือเส้นทางที่ข้อมูลจะส่งผ่านออกไป ช่องทางเหล่านี้มีทั้งที่อยู่ในรูปแบบเป็นระบบสาย เช่น สายโทรศัพท์ สายูทีพี สายโคแอคเชียล และสายเคเบิลใยแก้ว เป็นต้น และอยู่ในรูปแบบไร้สาย เช่น การส่งผ่านระบบคลื่นวิทยุ หรือระบบดาวเทียม ซึ่งให้ความแตกต่างกันออกไปตามลักษณะการใช้งาน
            4.โปรแกรมหรือระบบปฏิบัติการที่ใช้ในการติดต่อสื่อสาร (Communication Software) ได้แก่ โปรแกรมหรือระบบปฏิบัติการที่ถูกเขียนขึ้นมาเพื่อรองรับการทำงานในการรับขส่ งข้อมูลผ่านทางระบบเครือข่าย โปรแกรมเหล่านี้ ปัจจุบันมักรวมอยู่เป็นส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการ เช่น Microsoft Windows 95/98/2000, Microsoft Windows NT,linux,Unix เป็นต้น โดยโปรแกรมเหล่านี้จะต้องมีมาตรฐานที่ใช้ในการเชื่อมโยงเฉพาะของตนเองที่ เรียกว่า โปรโตคอล เช่น TCP/IP,IPX/SPX,NetBEUI เพื่อสารมารถแลกเปลี่ยนข้อมูลในระบบเครือข่ายได้

แบบจำลอง OSI 7 Layer Reference Model แบบจำลอง OSI จะแบ่งการทำงานของระบบเครือข่ายออกเป็น 7 ชั้น คือ แต่ละชั้นของแบบการสื่อสารข้อมูลเรียกว่า Layer ประกอบด้วย Layer ย่อยๆทั้งหมด7 Layerแต่ละชั้นทำหน้าที่รับส่งข้อมูลกับชั้นที่อยู่ติดกับตัวเองเท่านั้นจะไม่ ติดต่อกระโดดข้ามไปยังชั้นอื่นๆเช่น Layer 6จะติดต่อกับ Layer5 และ Layer7 เท่านั้นและการส่งข้อมูลจะทำไล่จาก Layer7 ลงมาจนถึง Layer1 ซึ่งเป็นชั้นที่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพ จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งไปยังเครื่องผู้รับปลายทางโดยเริ่มจาก Layer1 ข้อมูลก็จะถูกถอดรหัส และส่งขึ้นไปตาม Layer จนถึง Layer7 ก็จะประกอบกลับมาเป็นข้อมูล นำไปส่งให้ application นำไปใช้แสดงผลต่อไป OSI Model ได้แบ่ง ตามลักษณะแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ได้แก่  - Application-oriented Layers เป็น 4 Layer ด้านบนคือ Layer ที่ 7,6,5,4 ทำหน้าที่เชื่อมต่อรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับโปรแกรมประยุกต์ เพื่อให้รับส่งข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่ชั้นล่างได้อย่างถูกต้อง ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับซอฟแวร์เป็นหลัก  - Network-dependent Layers เป็น 3 Layers ด้านล่าง ทำหน้าที่เกี่ยวกับการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่ง และควบคุมการรับส่งข้อมูล.ตรวจสอบข้อผิดพลาด รวมทั้งเลื่อนเส้นทางที่ใช้ในการรับส่ง ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์เป็นหลัก ทำให้ใช้ผลิตภัณฑ์ต่างบริษัทกันได้อย่างไม่มีปัญหา การส่งผ่านข้อมูลระหว่างชั้น เมื่อ computer A ต้องการส่งข้อมูลไปยัง computer B จะมีกระบวนการทำงานต่างๆ ตามลำดับดังนี้ ข้อมูลจาก Layer 7,6,5 จะถูกนำมาหั่นเป็นท่อนๆ แล้วใส่ข้อมูลบางอย่างตอ่เพิ่มเข้าไปในส่วนหัว เรียกว่า Header เพื่อใช้ในการบันทึกข้อมูลที่จำเป็นเช่น หมายเลข port ต้นทางและหมายเลข port ปลายทาง กลายมาเป็นก้อนข้อมูล (Segment) ใน Layer4 ซึ่งเรียกว่า TCP Segment จากนั้นข้อมูล Layer4 จะถูกส่งผ่านลงไปยัง Layer3 และจะถูกใส่ Header อีกซึ่งเป็นการเพิ่ม header เป็นชั้นๆ เรียกว่า การ Encapsulate ซึ่งในส่วนนี้จะ เหมือนกับการเอาเอกสารใส่ซองจดหมายแล้วจ่าหน้าซองระบุผู้ส่งและผู้รับ คือเป็นการบันทึกหมายเลข ip address ของโฮสต์ต้นทางและโฮสต์ปลายทางไว้ด้วย เมื่อการ encapsulate เสร็จสิ้นจะได้ก้อนข้อมูลที่เรียกว่า packetจากนั้น packet ของข้อมูลจะถูกส่งผ่านไปยังระดับล่างอีก คือส่งไปให้ Layer2 ในชั้นนี้ข้อมูลจะถูกใส่ header เพิ่มเข้าไปที่ส่วนหัวเพื่อเก็บ MAC Address ของต้นทางและปลายทาง และยังมีการใส่ข้อมูล่ต่อเพิ่มเข้าไปในส่วนหางด้วย ข้อมูลที่ต่อเพิ่มไปในส่วนหางนี้เรียกว่า Trailer จึงรวมกันกลายเป็นก้อนข้อมูลของ Layer2 ที่เรียกว่า Frame จากนั้น Frame ข้อมูลจะถูกแปลงให้กลายเป็น bit ของข้อมูลเพื่อส่งไปตามสื่อเข่นสาย UTP, Fiber ต่อไป การส่งสัญญาณทางไฟฟ้าไปตามสื่อต่างๆนี้ เป็นการทำงานในระดับ Layer1 เรียกว่า Physical Layer หน้าที่ของแต่ละ Layer                Layer7, Application Layer เป็นชั้นที่อยู่บนสุดของขบวนการรับส่งข้อมูล ทำหน้าที่ติดต่อกับผู้ใช้ โดยจะรับคำสั่งต่างๆจากผู้ใช้ส่งให้คอมพิวเตอร์แปลความ หมาย และทำงานตามคำสั่งที่ได้รับในระดับโปรแกรมประยุกต์ เช่นแปลความหมายของการกดปุ่มเมาส์ให้เป็นคำสั่งในการก็อปปี้ไฟล์ หรือดึงข้อมูลมาแสดงผลบนหน้าจอเป็น Browser, HTTP,FTP, Telnet, WWW, SMTP, SNMP,NFS เป็นต้น                Layer6, Presentation Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่ตกลงกับคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่งในชั้นเดียวกันว่า การรับส่งข้อมูลในระดับโปรแกรมประยุกต์จะมีขั้นตอนและข้อบังคับอย่างไร จุดประสงค์หลักของ Layer นี้คือ กำหนดรูปแบบของการสื่อสาร อย่างเช่น ASCII Text, EBCDIC, Binary และ JPEG รวมถึงการเข้ารหัส (Encription)ก็รวมอยู่ใน Layer นี้ด้วย ตัวอย่างเช่น โปรแกรม FTP ต้องการรับส่งโอนย้ายไฟล์กับเครื่อง server ปลายทาง โปรโตคอล FTP จะอนุญาตให้ผู้ใช้ระบุรูปแบบของข้อมูลที่โอนย้ายกันได้ว่าเป็นแบบ ASCII text หรือแบบ binary JPEG, ASCII, Binary, EBCDICTIFF, GIF, MPEG, Encription เป็นต้น                 Layer5, Session Layer เป็น Layer ที่ควบคุมการสื่อสารจากต้นทางไปยังปลายทางแบบ End to End และคอยควบคุมช่องทางการสื่อสารในกรณีที่มีหลายๆ โปรเซสต้องการรับส่งข้อมูลพร้อมๆกันบนเครื่องเดียวกัน (ทำงานคล้ายๆเป็นหน้าต่างคอยสลับเปิดให้ข้อมูลเข้าออกตามหมายเลขช่อง(port)ที่กำหนด) และยังให้อินเตอร์เฟซสำหรับ Application Layer ด้านบนในการควบคุมขั้นตอนการทำงานของ protocol ในระดับ transport/network เช่น socket ของ unix หรือ windows socket ใน windows ซึ่งได้ให้ Application Programming Interface (API) แก่ผู้พัฒนาซอฟแวร์ในระดับบนสำหรับการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมการทำงานของ protocol TCP/IP ในระดับล่าง และทำหน้าที่ควบคุม "จังหวะ" ในการรับส่งข้อมูล ของทั้ง 2ด้านให้มีความสอดคล้องกัน (syncronization) และกำหนดวิธีที่ใช้รับส่งข้อมูล เช่นอาจจะเป็นในลักษณะสลับกันส่ง (Half Duplex) หรือรับส่งไปพร้อมกันทั้ง2ด้าน (Full Duplex) ข้อมูลที่รับส่งกันใน Layer5 นี้จะอยู่ในรูปของ dialog หรือประโยคข้อมูลที่สนทนาโต้ตอบกันระหว่างต้านรับและด้านที่ส่งข้อมูล ไม่ได้มองเป็นคำสั่งอย่างใน Layer6 เช่นเมื่อผู้รับได้รับข้อมูลส่วนแรกจากผู้ส่ง ก็จะตอบกลับไปให้ผู้ส่งรู้ว่าได้รับข้อมูลส่วนแรกเรียบร้อยแล้ว และพร้อมที่จะรับข้อมูลส่วนต่อไป คล้ายกับเป็นการสนทนาตอบโต้กันระหว่างผู้รับกับผู้ส่งนั่นเอง ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ RPC, SQL, Netbios, Windows socket, NFS เป็นต้น                  Layer4, Transport Layer เป็น Layer ที่มีหน้าที่หลักในการแบ่งข้อมูลใน Layer บนให้พอเหมาะกับการจัดส่งไปใน Layer ล่าง ซึ่งการแบ่งข้อมูลนี้เรียกว่า Segmentation, ทำหน้าที่ประกอบรวมข้อมูลต่างๆที่ได้รับมาจาก Layer ล่าง และให้บริการตรวจสอบและแก้ไขปัญหาเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้นระหว่างการส่ง(error recovery) ทำหน้าที่ยืนยันว่าข้อมูลได้ถูกส่งไปถึงยังเครื่องปลายทางและได้รับข้อมูลถูกต้องเรียบร้อยแล้ว หน่วยของข้อมูลที่ถูกแบ่งแล้วนี้เรียกว่า Segment ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ TCP,UDP,SPX                  Layer3, Network Layer เป็น Layer ที่มีหน้าที่หลักในการส่ง packet จากเครื่องต้นทางให้ไปถึงปลายทางด้วยความพยายามที่ดีที่สุด (best effort delivery) layer นี้จะกำหนดให้มีการตั้ง logical address ขึ้นมาเพื่อใช้ระบุตัวตน ตัวอย่างของ protocol นี้เช่น IP และ logical address ที่ใช้คือหมายเลข IP นั่นเอง layer นี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ซึ่งที่ทำงานอยู่บน Layer นี้คือ router นั่นเอง protocol ที่ทำงานใน layer นี้จะไม่ทราบว่าpacketจริงๆแล้วไปถึงเครื่องปลายทางหรือไม่ หน้าที่ยืนยันว่าข้อมูลได้ไปถึงปลายทางจริงๆแล้วคือหน้าที่ของ Transport Layer นั่นเอง หน่วยของ layer นี้คือ packet ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ IP, IPX, Apple talk                  Layer2, Data Link Layer รับผิดชอบในการส่งข้อมูลบน network แต่ละประเภทเช่น Ethernet, Token ring, FDDI, หรือบน WAN ต่างๆ ดูแลเรื่องการห่อหุ้ม ข้อมูลจาก layer บนเช่น packet IP ไว้ภายใน Frame และส่งจากต้นทางไปยังอุปกรณ์ตัวถัดไป layer นี้จะเข้าใจถึงกลไกและอัลกอริทึ่มรวมทั้ง format จอง frame ที่ต้องใช้ใน network ประเภทต่างๆเป็นอย่างดี ในnetworkแบบEthernet layer นี้จะมีการระบุหมายเลข address ของเครื่อง/อุปกรณ์ต้นทางกับเครื่อง/อุปกรณ์ปลาทางด้วย hardware address ที่เรียกว่า MAC Address เป็น address ที่ฝังมากับอุปกรณ์นั้นเลยไม่สามารถเปลี่ยนเองได้ MAC Address เป็นตัวเลขขนาด 6 byte, 3 byte แรกจะได้รับการจัดสรรโดยองค์กรกลาง IEEE ให้กับผู้ผลิตแต่ละราย ส่วนตัวเลข 3 byte หลังทางผู้ผลิตจะเป็นผู้กำหนดเอง หน่วยของ layer นี้คือ Frame ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ Ethernet, Token Ring, IEEE 802.3/202.2,Frame Relay, FDDI, HDLC, ATM เป็นต้น                  Layer1, Physical Layer เป็นการกล่าวถึงข้อกำหนดมาตรฐานคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้ง2ระบบ สัญญาณทาง ไฟฟ้าและการเชื่อมต่อต่างๆของสายเคเบิล,Connectorต่างๆ เช่นสายที่ใช้รับส่งข้อมูลเป็นแบบไหน ข้อต่อหรือปลั๊กที่ใช้มีมาตรฐานอย่างไร ใช้ไฟกี่โวลต์ ความเร็วในการรับส่งเป็นเท่าไร สัญญาณที่ใช้รับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร Layer1 นี้จะมองเห็นข้อมูลเป็นการรับ-ส่งที่ละ bit เรียงต่อกันไปโดยไม่มีการพิจารณาเรื่องความหมายของข้อมูลเลย การรับส่งจะเป็นในรูป 0 หรือ 1 หากการรับส่งข้อมูลมีปัญหาเนื่องจากฮาร์ดแวร์ เช่นสายขาดก็จะเป็นหน้าที่ของ Layer1 นี้ที่จะตรวจสอบและแจ้งข้อผิดพลาดนั้นให้ชั้นอื่นๆที่อยู่เหนือขึ้นไปทราบ หน่วยของ layer นี้คือ bits ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ CAT5, CAT6, RJ-45, EIA/TIA-232, V.35cable เป็นต้น ICMP (Internet Control Message Protocol) ICMP เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการตรวจสอบและรายงานสถานภาพของดาต้าแกรม (Datagram) ในกรณีที่เกิดปัญหากับดาต้าแกรม เช่น เราเตอร์ไม่สามารถส่ง ดาต้าแกรมไปถึงปลายทางได้ ICMP จะถูกส่งออกไปยังโฮสต้นทางเพื่อรายงานข้อผิดพลาด ที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ดี ไม่มีอะไรรับประกันได้ว่า ICMP Message ที่ส่งไปจะถึงผู้รับจริงหรือไม่ หากมีการส่งดาต้าแกรมออกไปแล้วไม่มี ICMP Message ฟ้อง Error กลับมา ก็แปลความหมายได้สองกรณีคือ ข้อมูลถูกส่งไปถึงปลายทางอย่างเรียบร้อย หรืออาจจะมีปัญหา ในการสื่อสารทั้งการส่งดาต้าแกรม และ ICMP Message ที่ส่งกลับมาก็มีปัญหาระว่างทางก็ได้ ICMP จึงเป็นโปรโตคอลที่ไม่มีความน่าเชื่อถือ (unreliable) ซึ่งจะเป็นหน้าที่ของ โปรโตคอลในระดับสูงกว่า Network Layer ในการจัดการให้การสื่อสารนั้นๆ มีความน่าเชื่อถือ ในส่วนของ ICMP Message จะประกอบด้วย Type ขนาด 8 บิต Checksum ขนาด 16 บิต และส่วนของ Content ซึ่งจะมีขนาดแตกต่างกันไปตาม Type และ Code ดังรูป  1. แบ่งเป็นโพรโตคอล 2 ชนิดตามลักษณะ ลักษณะแรกเรียกว่า Transmission Control Protocol (TCP) เป็นแบบที่มีการกำหนดช่วงการสื่อสารตลอดระยะเวลาการสื่อสาร (connection-oriented) ซึ่งจะยอมให้มีการส่งข้อมูลเป็นแบบ Byte stream ที่ไว้ใจได้โดยไม่มีข้อผิดพลาด ข้อมูลที่มีปริมาณมากจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ เรียกว่า message ซึ่งจะถูกส่งไปยังผู้รับผ่านทางชั้นสื่อสารของอินเทอร์เน็ต ทางฝ่ายผู้รับจะนำ message มาเรียงต่อกันตามลำดับเป็นข้อมูลตัวเดิม TCP ยังมีความสามารถในการควบคุมการไหลของข้อมูลเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ส่ง ส่งข้อมูลเร็วเกินกว่าที่ผู้รับจะทำงานได้ทันอีกด้วย  2. โปรโตคอลการนำส่งข้อมูลแบบที่สองเรียกว่า UDP (User Datagram Protocol) เป็นการติดต่อแบบไม่ต่อเนื่อง (connectionless) มีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลแต่จะไม่มีการแจ้งกลับไปยังผู้ส่ง จึงถือได้ว่าไม่มีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้มีข้อดีในด้านความรวดเร็วในการส่งข้อมูล จึงนิยมใช้ในระบบผู้ให้และผู้ใช้บริการ (client/server system) ซึ่งมีการสื่อสารแบบ ถาม/ตอบ (request/reply) นอกจากนั้นยังใช้ในการส่งข้อมูลประเภทภาพเคลื่อนไหวหรือการส่งเสียง (voice) ทางอินเทอร์เน็ต a. UDP:(User Datagram Protocol) เป็นโปรโตคอลที่อยู่ใน Transport Layer เมื่อเทียบกับโมเดล OSI โดยการส่งข้อมูลของ UDP นั้นจะเป็นการส่งครั้งละ 1 ชุดข้อมูล เรียกว่า UDP datagram ซึ่งจะไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่างดาต้าแกรมและจะไม่มีกลไกการตรวจสอบความสำเร็จในการรับส่งข้อมูล  3. กลไกการตรวจสอบโดย checksum ของ UDP นั้นเพื่อเป็นการป้องกันข้อมูลที่อาจจะถูกแก้ไข หรือมีความผิดพลาดระหว่างการส่ง และหากเกิดเหตุการณ์ดังกล่าว ปลายทางจะได้รู้ว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น แต่มันจะเป็นการตรวจสอบเพียงฝ่ายเดียวเท่านั้น โดยในข้อกำหนดของ UDP หากพบว่า Checksum Error ก็ให้ผู้รับปลายทางทำการทิ้งข้อมูลนั้น แต่จะไม่มีการแจ้งกลับไปยังผู้ส่งแต่อย่างใด การรับส่งข้อมูลแต่ละครั้งหากเกิดข้อผิดพลาดในระดับ IP เช่น ส่งไม่ถึง, หมดเวลา ผู้ส่งจะได้รับ Error Message จากระดับ IP เป็น ICMP Error Message แต่เมื่อข้อมูลส่งถึงปลายทางถูกต้อง แต่เกิดข้อผิดพลาดในส่วนของ UDP เอง จะไม่มีการยืนยัน หรือแจ้งให้ผู้ส่งทราบแต่อย่างใด