OSI layer

Model OSI

Model OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) ialah penerangan berlapis abstrak untuk reka bentuk komunikasi dan protokol rangkaian komputer, yang dibangunkan sebagai sebahagian dari inisiatif Open Systems Interconnection. Ia juga dipanggil model tujuh lapis OSI ]

Sejarah

Pada peringkat awal perkembangan komputer iaitu pada tahun 1950-an, komputer berfungsi secara sendirian (standalone) tanpa dapat berhubung antara satu dengan yang lain. Hanya pada akhir tahun 1960-an, Jabatan Pertahanan Amerika Syarikat (Department of Defence atau DoD) telah menjalankan kajian mengenai rangkaian komputer. Rangkaian ini menggunakan kaedah telefon yang membolehkan komputer-komputer berhubung antara satu dengan yang lain walaupun berada di suatu tempat yang berlainan atau negara yang jauh. DoD melihat kemampuan rangkaian komputer ini dapat digunakan sebagai satu alat untuk pertahanan Amerika Syarikat pada masa itu, di mana maklumat dapat dihantar dengan cepat ke tempat-tempat yang memerlukan. Untuk itu, Advanced Research Project Agency (ARPA), telah ditubuhkan dan kemudianya bertukar nama menjadi Defence Advanced Research Project Agency (DARPA) yang telah menghasilkan ARPAnet yang menyokong perkembangan protokol TCP/IP. ARPAnet seterusnya telah berkembang menjadi Internet yang dimulakan dengan menghubungkan badan-badan pemerintah dan universiti-universiti dan kemudiannya berkembang ke dalam dunia perniagaan.

Lapisan OSI

Rangkaian kawasan setempat atau Local Area Network (LAN) mula mendapat perhatian masyarakat dunia di sekitar tahun 1980-an. Ia berkemampuan untuk menghubungkan satu komputer dengan yang lain melalui penggunaan cakera keras(Disk Sharing)dan mesin pencetak (Printer Sharing). Ia kemudiannya dihubungkan dengan rangkaian kawasan setempat yang lain yang berjauhan di antara satu sama lain dan dikenali sebagai Rangkaian Kawasan Luas atau Wide Area Network (WAN). Suatu maklumat yang dihasilkan oleh seseorang dari sesebuah komputer dapat disampaikan ke komputer lain melalui rangkaian komputer. Maklumat tersebut akan melalui proses yang panjang dan melalui berbagai lapisan dan rangkaian komputer. Pertama, maklumat yang dihantar akan diproses menjadi data-data yang kemudiannya dproses menjadi segmen-segmen. Seterusnya ia diproses menjadi paket-paket, kemudian kepada frame dan terakhir sekali menjadi bit. Bit-bit maklumat ini akan dapat dihantar melalui kabel rangkaian ke komputer lain dan diproses semula bagi mendapatkan maklumat yang asal. Untuk memudahkan proses pengolahan data dan supaya mempunyai persamaan di antara pengusaha atau pengilang produk rangkaian, International Standard Organisation (ISO) telah mengeluarkan satu model lapisan rangkaian yang dikenali sebagai Open Systems Interconnection (OSI). Di dalam model OSI yang telah dikeluarkan ini, proses data dibahagikan kepada tujuh (7) lapisan di mana setiap lapisan telah diberi fungsi yang tersendiri. Model OSI ini membincangkan secara jelas cara kerja lapisan OSI serta memberikan konsep untuk menentukan proses apa yang perlu berlaku dan protokol-protokol yang boleh digunakan kepada lapisan tersebut. Model OSI ini menjadi terkenal kerana mempunyai banyak kebaikan.

Lapisan model OSI

Lapisan Nama Lapisan Fungsi Protokol 7 Aplikasi (Application) Menyediakan pelayan yang menyokong aplikasi pengguna. Transaksi Fail (File Transfer), email, akses ke pangkalan data (database access) Application Layer Protocol 6 Persembahan/Penyampaian (Presentation) Menterjemahkan, memampatkan (compress), enkripsi data (data encryption). ASCII, EBCDIC, MIDI, MPEG, TIFF, JPEG, PICT, Quicktime Application Layer Protocol 5 Sesi (Session) Mengkoordinat komunikasi diantara sistem SQL, NETBEUI, RPC, XWindows Application Layer Protocol 4 Transport Membolehkan pakej data dihantar tanpa kesilapan dan tanpa ulangan (without duplicate). TCP, UDP, SPX Communication Layer Protocol 3 Network Menentukan laluan penghantaran dan melanjutkan pekej ke alamat peralatan lain yang berjauhan. IP, IPX, ARP, RARP, ICMP, RIP, OSFT, BOP Communication Layer Protocol 2 Data Link Mengatur data binari (0 dan 1) menjadi kumpulan logikal (logical group). SUP, PPP, MTU Physical Topology 1 Physical Penghantaran data binari melalui laluan komunikasi 10BaseT, 100BaseTX, 1000BaseTX, HSSI, V3.5, X2.1

Physical Topology

Lapisan 7: Aplikasi Ia adalah lapisan yang bekerja untuk memberikan pengguna akses kepada maklumat didalam rangkaian melalui sesuatu program atau aplikasi. Ia juga merupakan antaramuka (interface) yang utama bagi pengguna-pengguna untuk berhubung atau mengadakan komunikasi dari program ke program melalui rangkaian. Beberapa contoh yang melibatkan lapisan aplikasi adalah seperti Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) and Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Lapisan 6: Persembahan Lapisan ini bertanggungjawab untuk mengubah data bagi mewujudkan antaramuka (interface) yang standard untuk lapisan applikasi. MIME encoding, pemampatan data, enkripsi data dan manipulasi yang serupa ke atas persembahan adalah dilakukan pada lapisan ini untuk memberikan maklumat atau data tersebut sebagai suatu perkhimatan atau protokol yang boleh memenuhi kehendak pencipta. Contohnya seperti: mengubah fail teks kod-EBCDIC kepada fail kod ASCII, atau serializing objects dan struktur data kepada yang lain seperti XML. Lapisan 5: Sesi Lapisan ini mengawal dialog (sesi) diantara komputer-komputer yang berhubung atau membuat komunikasi. Ia membuka, mengatur dan menutup sesi antara aplikasi-aplikasi yang berhubung antara satu sama lain. Ia menjalankan operasi samaada secara duplex atau half-duplex dan mewujudkan sekatan (checkpointing), pembatalan (adjourment), penamatan (termination) dan memulakan kembali prosedur-prosedur. Ia adalah bertangggungjawab untuk menutup dengan rapi lapisan sesi ini dimana ia adalah ciri-ciri bagi TCP dan juga bagi sesi sekatan dan pemulihan, dan biasanya tidak digunapakai oleh suit protokol internet (internet protocol). Lapisan 4: Pengangkut Lapisan ini mewujudkan pemindahan data yang transparen di antara pengguna-pengguna, dengan ini membebaskan lapisan yang berada yang berada diatasnya daripada apa-apa kebimbangan disamping dapat memberikan data yang betul dan tepat. Ia mengawal keutuhan data di atas penghubung yang diberikan melalui kawalan aliran (flow control), segmentasi/desegmentasi dan kawalan kesilapan (error control). Sesetengah protokol adalah tetap dan berorientasikan penyambungan, dan ini bermakna lapisan pengangkut ini boleh mengawal/mengetahui paket-paket yang telah dihantar dan menghantar semula (transmisi semula) paket-paket yang gagal dihantar. Contoh yang terbaik lapisan ini ialah Transmision Control Protocol (TCP), lapisan ini akan menukar sesuatu mesej yang dihantar kepada segmen TCP atau User Datagram Protocol (UDP), Stream Control Transmission Protocol (SCTP) paket dan sebagainya. Lapisan 3: Rangkaian Lapisan rangkaian memberikan fungsi-fungsi dan prosedur untuk menghantar pelbagai jenis aturan data daripada punca kepada destinasi melalui satu atau lebih rangkaian sambil mengekalkan kualiti perkhidmatan lapisan penghantar. Lapisan rangkaian The Network layer provides the functional and procedural means of transferring variable length data sequences from a source to a destination via one or more networks while maintaining the quality of service requested by the Transport layer. The Network layer performs network routing functions, and might also perform segmentation/desegmentation, and report delivery errors. Routers operate at this layer—sending data throughout the extended network and making the Internet possible (also existing at layer 3 (or IP) are switches). This is a logical addressing scheme – values are chosen by the network engineer. The addressing scheme is hierarchical. The best known example of a layer 3 protocol is the Internet Protocol (IP). Lapisan 2: Sambungan Data Lapisan ini memberikan kewibawaan fungsian dan tatacara yang berkemampuan untuk menghantar data diantara entiti-entiti yang berada di rangkaian,dan ia juga adalah untuk mengesan dan memungkinkan membetulkan kesilapan yang mungkin berlaku di dalam lapisan fisikal. Contoh paling baik ialah ethernet dan contoh yang lain pula ialah seperti HDLC dan ADCCP untuk point to point atau packet switched networks dan Aloha untuk rangkaian kawasan setempat (LAN). IEEE 802 Rangkaian Kawasan Setempat(Local Area Network) dan sebahagian dari rangkaian bukan-IEEE 802 seperti FDDI, lapisan ini mungkin akan dibahagikan kepada lapisan Media Acces Control (MAC)dan lapisan IEEE 802.2 Logical Link Control (LCC). Ia menyusun bit-bit dari lapisan fisikal kepada data yang bahagian-bahagian logikal yang besar yang dikenali sebagai Frames. Di lapisan inilah dimana bridges dan switches beroperasi.Sambungan rangkaian diberikan hanya diantara komputer-komputer atau hos-hos yang bersambung kepada nod-nod lokal membentuk lapiasan ke-2 iaitu domain untuk unicast dan broadcast forwarding. Lain-lain protokol juga mungkin terdedah diatas kerangka (frame) data untuk membentuk laluan yang dipanggil tunnels dan lapisan ke-2 iaitu forwarding domains yang secara logikal terpisah. Lapisan 1: Fisikal Lapisan fisikal ini hanya menjurus kepada semua spesifikasi elektrikal dn fisikal untuk sesuatu perkakasan. Ini adalah termasuk susunatur pin, voltan dan spesifikasi kabel. Hub, Repeater, Network Adapter dan Hos Bus Adapter (HBA yang digunakan pada Storage Area Networks) adalah pekakasan bagi Lapisan Fisikal. Fungsi utama dan perkhimatan oleh lapisn fisikal adalah: Memulakan dan menamatkan sambungan kepada medium komunikasi. Terlibat didalam proses di mana sumber komunikasi adalah dikongsi secara efektif kepada pengguna-pengguna. Contohnya seperti kawalan aliran dan ketetapan-ketetapan. Modulasi atau pertukaran diantara persembahan data digital didalam peralatan pengguna dan isyarat yang sepadan dihantar melalui saluran komunikasi. Isyarat-isyarat ini beroperasi melalui pendawaian fisikal (seperti pendawaian kuprum/tembaga dan gentian optik) atau melalui perhubungan radio. SCSI bus yang selari juga beroperasi di lapisan ini. Pelbagai jenis lapisan fisikal standard ethernet juga beroperasi di lapisan ini iaitu penggabungan kedua-dua lapisan dan lapisan sambungan data (data-link layer). Ia juga digunapakai kepada rangkaian kawasan setempat yang lain seperti Token Ring, FDDI dan IEEE 802.11. Kelebihan Model OSI Oleh kerana model OSI membahagikan pemprosesan data di dalam rangkaian menjadi lapisan-lapisan yang berfungsi sendiri (modular), maka penggunaannya dapat memberikan pelbagai kelebihan iaitu; 1. Mengadakan piawaian antaramuka (interface standard). 2. Mengurangkan kerumitan dalam perancangan. 3. Membolehkan modul kejuruteraan. 4. Memberikan pengertian secara umum dan bukan terperinci. 5. Perubahan di satu lapisan tidak mengganggu lapisan lain. 6. Berguna untuk tujuan latihan (training purpose).

Pengolahan Data (Data Enscapsulation)

Perlu juga diketahui proses pengolahan (enscapsulation process) data dari satu lapisan ke lapisan lain yang disebut sebagai data enscapsulation. Pengolahan data (data enscapsulation) adalah proses dimana penambahan maklumat depan (header information) pada suatu data di suatu lapisan. Lapisan Proses Pengolahan (Enscapsulation Process) Application, Presentation, Session Maklumat diubah menjadi data. Transport Data diubah menjadi segmen atau data stream. Network Segmen diubah menjadi pakej-pakej atau datagram. Data-link Pakej diubah menjadi frame. Physical Frame diubah menjadi bit.