OSI Model (Open Systems Interconnection Model) คือ รูปแบบความคิดที่พรรณาถึงคุณสมบัติพิเศษและมาตรฐานการทำงานภายในของระบบการสื่อสาร โดยการแบ่งการทำงานของระบบอินเทอร์เน็ตเป็นชั้นต่างๆ เพื่อให้การทำงานของระบบการสื่อสารนั้นเป็นไปอย่างประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น OSI Model นั้นถูกออกแบบมาโดยองค์กร ISO (International Organization for Standardization) เพื่อเป็นมาตรฐานในการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลและคอมพิวเตอร์ เนื่องจากได้มีการแบ่งส่วนการทำงานต่างๆ ทำให้เข้าไปจัดการในส่วนของ Layers ชั้นต่างๆ ได้ถูกต้อง ซึ่ง Layers นั้นได้แบ่งทั้งหมด 7 Layers ซึ่งแต่ละ Layers ก็มีหน้าที่การทำงานที่แตกต่างกันไป ดังนี้
Application Layer (แอพพลิเคชัน เลเยอร์) เป็น Layer ชั้นที่ 7 ซึ่งเป็นชั้นที่อยู่ใกล้ผู้ใช้งานมากที่สุด โดยเป็นแอพพลิเคชันของ OSI มีปฏิสัมพันธ์โดยตรงกับผู้ใช้ซอฟต์แวร์แอพพลิเคชัน คอยรับส่งข้อมูลโดยตรงกับผู้ใช้และกำหนดกติกาอัลกอลิทึมว่าเป็นอย่างไร ให้ทำงานเรื่องอะไร
Presentation Layer (พรีเซนเท'เชิน) เป็น Layer ชั้นที่ 6 เป็นชั้นที่รับผิดชอบเรื่องรูปแบบของการแสดงผลเพื่อให้โปรแกรมทราบว่าข้อมูลที่ส่งมาผ่านเครือข่ายนั้น เป็นข้อมูลประเภทใด ซึ่งชั้นนี้ได้มีการเข้ารหัสเพื่อป้องกันการดักจับข้อมูลของผู้อื่น และให้ตัวเครื่องนั้นรับรู้ได้ว่ามีการส่งข้อมูลไปหา
Session Layer (เซสชัน เลเยอร์) เป็น Layer ชั้นที่ 5 เป็นชั้นที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการจัดการเซสชั่นของโปรแกรม ซึ่งเซสชั่นจะช่วยทำให้การติดต่อสื่อสารของเว็บไซต์นั้นสามารถสื่อสารกันได้หลายหน้าต่าง จึงเป็นตัวที่คอยรับส่งข้อมูลไปยังเว็บไซต์ในหลายๆ หน้าต่าง
Transport Layer (แทรนซพอร์ท') เป็น Layer ชั้นที่ 4 เป็นชั้นที่ทำหน้าที่ดูแลการจัดการเรื่องของความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจากการสื่อสาร ซึ่งการตรวจสอบความผิดพลาดนั้นจะพิจารณาจากข้อมูลที่เรียกว่า checksum และอาจจะมีการแก้ไขข้อผิดพลาดต่างๆ โดยพิจารณาจากฝั่งต้นทางกับปลายทาง
Network Layer (เน็ตเวิรค เลเยอร์) เป็น Layer ชั้นที่ 3 เป็นชั้นที่ทำหน้าที่ออกแบบหรือกำหนดเส้นทางการเดินทางของข้อมูลที่จะรับ – ส่ง ข้อมูลไปยังเส้นทางที่สะดวก มีระยะสั้น และรวดเร็วที่สุด เพื่อให้ผู้รับข้อมูลสามารถรับข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
Data Link Layer (ดาต้า ลิงค์ เลเยอร์) เป็น Layer ชั้นที่ 2 เป็นชั้นที่ทำหน้าที่เปรียบเสมือนผู้ตรวจสอบ หรือควบคุมความผิดพลาดในข้อมูล โดยจะแบ่งการส่งข้อมูลที่ออกเป็นแพ็กเกจหรือเฟรม ถ้าผู้ได้รับข้อมูลถูกต้องก็จะส่งสัญญาณยืนยันกลับมาว่า ได้รับข้อมูลแล้ว เรียกว่า สัญญาณ ACK ให้กับผู้ส่ง แต่ถ้าผู้ส่งไม่ได้รับสัญญาณ ACK หรือได้รับสัญญาณ NAK กลับมา ผู้ส่งก็อาจจะทำการส่งข้อมูลไปให้ใหม่
Physical Layer (ฟิสซิเคิล เลเยอร์) เป็น Layer ชั้นที่ 1 หรือเป็น Layer ชั้นล่างสุด ซึ่งทำหน้าที่รับส่งข้อมูลจากช่องทางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ชั้นนี้จะกำหนดว่าแต่ละคอนเนคเตอร์ เช่น RS-232-C มีกี่พิน แต่ละพินทำหน้าที่อะไรบ้าง ใช้สัญญาณไฟกี่โวลด์ เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบต่างๆ ก็จะถูกกำหนดอยู่ในเลเยอร์ชั้นนี้ ซึ่งจะเป็นทั้งแบบที่ใช้สายหรือไม่ใช้สาย
ดังนั้นจะเห็นได้ว่า 7 Layers ของระบบอินเทอร์เน็ตก็ได้มีหน้าที่ที่แตกต่างกันไป ซึ่งทั้งหมดนี้จะช่วยให้การติดต่อสื่อสารหรือการรับส่งข้อมูลต่างๆ บนอินเทอร์เน็ตเป็นไปได้อย่างถูกต้อง ลดความผิดพลาดในการรับส่งต่างๆ และหากมีปัญหาตรงจุดใด ก็สามารถเข้าไปแก้ไขได้ง่ายและทำให้เราทราบปัญหาได้ง่ายขึ้นด้วยว่ามีปัญหามาจากจุดใด เนื่องจากได้มีการแบ่งการทำงานของอินเทอร์เน็ตออกเป็นชั้นต่างๆ แล้ว
OSI Model เป็น medel มาตรฐานการทำงานภายในของระบบการสื่อสาร ซึ่งได้มีการแบ่งการทำงานของระบบอินเทอร์เน็ตเป็นชั้นต่างๆ เพื่อให้การทำงานของระบบการสื่อสารนั้นเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น เนื่องจากได้มีการแบ่งส่วนการทำงานต่างๆ ทำให้เข้าไปจัดการในส่วนของ Layers ชั้นต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง ซึ่ง Layers นั้นได้แบ่งทั้งหมด 7 Layers แต่เกี่ยวเนื่องกันและเป็นรูปแบบมาตรฐาน ISO ซึ่งแต่ละ Layers ก็มีหน้าที่การทำงานที่แตกต่างกันไป ดังนี้
OSI Model ประกอบด้วย 7 Layer
- Physical Layer
- Data link Layer
- Network Layer
- Transport Layer
- Sesion Layer
- Presentation Layer
- Application Layer
Physical Layer
Physical Layer หรือชั้นกายภาพ ทำหน้าที่ จัดการเชื่อมต่อและการส่งสัญญาณทางไฟฟ้าจากผู้ส่งไปยังผู้รับ โดยผ่านสื่อกลาง เช่น สายทองแดง คลื่นวิทยุ สายคู่ตีเกลียว และใยแก้วนำแสงเป็นต้น โดยสัญญาณที่ผ่านอาจเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณคลื่นวิทยุ หรือสัญญาณแสง โดยมาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดใน Physical Layer คือ RS-232C
มาตรฐานของสัญญาณ และสายที่กำหนด ว่าสัญญาณไหนทำอะไร และระดับแรงดันไฟฟ้าเท่าใดแทน 0 หรือ 1
หลักการทำงาน เป็นการรับส่งข้อมูลทีละบิตเรียงต่อกันไป
Data Link Layer
ทำหน้าที่ ควบคุมสายข้อมูล ระหว่างระบบกับปลายทางอีกด้านหนึ่ง โดยการรวมตัวอักขระเข้าด้วยกันเป็นข่าวสาร แล้วตรวจสอบ ก่อนที่จะส่งลงไปในสายสัญญาณ
หลักการทำงาน รูปแบบในการส่งข้อมูลใน Layer นี้
จะมีการส่งข้อมูลแบบกระจาย (Broadcast) ไปบนเครือข่าย แล้วเครื่องที่ได้รับ ก็ดูว่าข้อมูลที่ได้นั้นระบุ Destination Address ตรงกับ Hardware Address ของตัวมันเองหรือเปล่า ถ้าตรงก็รับข้อมูลไว้ ถ้าไม่ตรงก็ทิ้งข้อมูลไป
Network Layer
ทำหน้าที่
เลือกเส้นทางการส่งผ่านข้อมูล โดย เป็นผู้ตัดสินใจว่าเส้นทางใด ที่ควรส่งข้อมูลไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ สภาพของเครือข่าย ลำดับความสำคัญของบริการ และปัจจัยอื่น ๆ ซอฟต์แวร์ใน Network Layer อยู่ในส่วนของชุมสาย ในเครือข่าย
หลักการทำงาน การส่งข้อมูลใน Layer นี้ จะใช้หลักการที่เรียกว่า Hop by Hop โดยจะส่งข้อมูลจากจุด ๆ นึง ไปยังจุดต่อไป (Next Hop) โดยอาศัยจากตาราง Routing ของ Router ซึ่งอาจจะต้อง ส่งผ่านหลายจุด กว่าจะไปถึงจุดหมายปลายทางได้
Transport Layer
ทำหน้าที่ หลายอย่างเหมือน Network Layer ควบคุมคุณภาพ ของข้อมูลที่ได้รับ ให้ถูกต้องทั้งรูปแบบและลำดับ ถ้ามีความเสียหายเกิดขึ้น ในระบบเครือข่าย และ ถ้าเครือข่ายล้มเหลว ซอฟต์แวร์ใน Transport Layer จะมองหาเส้นทางอื่น ที่จะสามารถไปยังปลายทาง หรืออาจจัดเก็บข้อมูลที่ส่งไว้จนกระทั่งการเชื่อมต่อของเครือข่าย ถูกสร้างขึ้นใหม่
หลักการทำงาน การทำงานที่ชั้นของ Host - to - Host Layer
นี้จะมีบทบาทในการจัดการต่อจากชั้นของ Process Layer บางครั้งเรามักเรียกชั้น Host - To - Host Layer ว่าเป็น Transport Layer ซึ่งไม่ใช่ชั้นของ Transport Layer
ในมาตรฐาน OSI - Reference Model การทำงานของ Host - To - Host Layer นี้จะมีการสร้าง Connection หรือการเชื่อมต่อกันระหว่างแอพพลิเคชันกับ Host - To - Host Layer โดยจุดที่เชื่อมกันเพื่อรับส่งข้อมูลนี้เรียกว่า Port หรือ Socket และในแต่ละแอพพลิเคชัน ก็จะสร้างการเชื่อมต่อ ผ่าน Port ได้พร้อมกันหลายแอพพลิเคชัน ซึ่งการใช้งาน Port ของแต่ละแอพพลิเคชันที่อยู่ในชั้น Process Layer จะแตกต่างกันตามหมายเลขที่กำหนดไว้ และแต่ละโปรโตคอลจะมีการใช้งาน Port หมายเลขต่าง ๆ ไม่ซ้ำกัน
Session Layer
เป็นระดับที่ผู้ใช้ทำการติดต่อกับข่ายสื่อสาร โดยผู้ใช้ต้องการจะติดต่อกับเครื่องอื่น ๆ แล้วการติดต่อจะเกิดขึ้น เมื่อผู้ใช้ใช้คำสั่ง หรือข้อความ ที่กำหนดไว้ ป้อนให้แก่ระบบ จากนั้น ผู้ใช้ก็จะกลายเป็นผู้ใช้ระบบทางไกล ซึ่งจะสามารถ ส่งผ่านข้อความ หรือแลกเปลี่ยนแฟ้มข้อมูล กับระบบได้
ในการสร้างการโต้ตอบ ระหว่างกันได้นี้ ผู้ใช้จะต้องกำหนด รหัสตำแหน่งจุดปลายทาง ที่ต้องการจะติดต่อด้วย
Session Layer มีความสำคัญมากในระบบที่ทำงานบนพีซี มีความสามารถ ทำให้ Application สองตัว (หรือ Application เดียวกัน แต่มีสองส่วน) ในระบบที่ทำงานบนพีซี สามารถสื่อสารข้ามเครือข่ายได้อย่างถูกต้อง เช่นการ dial-up การทำ synchronization หรือการ login นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่บริหารและจัดการ เช่น การบันทึกข้อมูลการใช้งาน รวมถึงการ รักษาความปลอดภัย และการแยกแยะชื่อผู้ใช้ เป็นต้น
ตัวอย่าง : VPN ทำงานจากที่บ้านได้อย่างปลอดภัยในช่วง WFH
Presentation Layer
เป็นชั้นที่จะแสดงผลออกมาในรูปของ ภาพต่าง ๆที่เรามองเห็น เช่น รูปภาพ ที่ปรากฏบนจอคอมพิวเตอร์ และอาจจะรวมไปถึง การส่งผ่านข้อมูลต่าง ๆในรูปแบบของตัวโปรแกรม ที่มีการเข้ารหัส ว่ามีผลเป็นอย่างไร protocol ที่ใช้งานในชั้นนี้คือ JPEG, ASCII, Binary,EBCDICTIFF, GIF,MPEG, Encryptions เป็นต้นต่อจาก Session Layer ยกตัวอย่าง msn messenger ช่วงที่connecting ถ้าnetwork ปกติ user และ
password ถูกต้อง จะสามารถเข้าสู่msn messenger ได้ จะมีหน้าตาของApplication ขึ้นมา ซึ่งก็คือ file ภาพต่าง ๆนั่นเอง อาจจะเป็น JPEG , BMP เป็นต้น
มีหน้าที่ในการจัดการเข้ารหัส และการจัดรูปแบบการป้อนข้อมูลพิเศษ อักษรกระพริบ ตัวอักษรกลับสี มีการจัดการ เข้ารหัสการจัดรูปแบบไฟล์พิเศษ ควบคุม Syntax ของข้อมูลที่ส่งเข้า ส่งออก เช่นการเปลี่ยนจากรหัส EBCDIC เป็น ASCII เป็นต้น โดยจัดรูปแบบของจอภาพ และไฟล์ เพื่อให้ผลขั้นสุดท้าย มีลักษณะ ตรงตามความตั้งใจ ของนักเขียนโปรแกรม
Application Layer
ใน Layer นี้ จะครอบคลุมถึงระดับผู้ใช้ ที่จะประยุกต์ใช้งานของแต่ละคน เช่น เมื่อมีผู้ใช้สองคน จัดทำโปรแกรมบนเครื่องที่แตกต่างกัน แต่ทั้งสองฝ่าย ก็สามารถที่จะ กำหนดส่วนของข้อความ ที่จะมีผลต่อการกระทำระหว่างกันและกัน ได้โดยไม่ต้องคำนึงถึงว่า ผู้ใช้อีกฝ่ายหนึ่ง ที่จะติดต่อด้วย ใช้เครื่องชนิดอะไร นั่นก็คือความแตกต่าง ระหว่างชนิดของเครื่อง หรือความสัมพันธ์อื่น ๆ จะต้องถูกเปลี่ยนโดย Protocol ในระดับที่ต่ำกว่า ให้เป็นที่เรียบร้อย ก่อนจะถึงระดับผู้ใช้ทั้งสองฝ่าย ในกรณีเช่นนี้ จะเกิดประโยชน์มาก ในระบบฐานข้อมูล เพราะฐานข้อมูลแห่งหนึ่งๆ จะต้องถูกเชื่อมโยง และเรียกใช้ข้อมูลภายในฐานได้ โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่างชนิดกันออกไป เช่น ในระบบธนาคาร หรือการสำรองที่นั่งของสายการบินเป็นต้น
โดยทำหน้าที่ให้บริการแก่ผู้ใช้ทุกสิ่ง ตั้งแต่การแบ่งปันไฟล์ Print Spooling ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ จนถึงการจัดการฐานข้อมูลและบัญชี โดยรวบรวม Protocol ต่าง ๆ มาใช้ร่วมกันเพื่องานๆ นั้น ซึ่ง Layer นี้เป็นชั้นที่สำคัญที่สุด เนื่องจากผู้ใช้ควบคุมได้โดยตรง แต่หน้าที่บางอย่าง เช่น Protocol ถ่ายโอนไฟล์ FTP) ทำงานจาก Application Layer แต่ก็มอบหมายงานให้กับ Layer ที่ต่ำกว่าด้วย
สำหรับท่านที่กำลังศึกษาเรื่องของระบบ Network มีความจำเป็นต้องทราบเรื่องของ OSI 7 Layer เพื่อเรียนรู้การทำงานของระบบการสื่อสารได้ เมื่อเข้าใจแล้วก็จะทำงานต่อการปฏิบัติงานและแก้ปัญหาได้อย่างรวดเร็วและตรงจุด