Table of Contents

Basiskennis netwerken: De OSI-lagen en het TCP IP-model begrijpen

Inleiding

In de wereld van netwerken is het essentieel om de protocollen en modellen te begrijpen die de communicatie regelen. Twee veelgebruikte raamwerken zijn het OSI (Open Systems Interconnection) model en het TCP IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) model. Deze modellen bieden een gestructureerde benadering van netwerken en dienen als basis voor het bouwen en oplossen van problemen met netwerksystemen. Dit artikel is bedoeld om de OSI-lagen en het TCP IP-model op een duidelijke en beknopte manier uit te leggen.

De OSI-lagen

Het OSI model is een conceptueel raamwerk dat beschrijft hoe netwerkprotocollen op elkaar inwerken en communicatie tussen verschillende systemen mogelijk maken. Het bestaat uit zeven lagen, elk met zijn eigen unieke verantwoordelijkheden.

OSI Laag Beschrijving Voorbeelden Protocollen Normen.
Fysieke laagHeeft te maken met de fysieke overdracht van gegevensKabels, connectorenEthernet, USB, HDMIIEEE 802.3, USB 3.0
Data Link LayerZorgt voor betrouwbare gegevensoverdracht tussen aangrenzende knooppuntenSchakelaars, NIC’sEthernet, Wi-Fi (802.11), PPPIEEE 802.3, IEEE 802.11, RFC 1662
Netwerklaag: routeert gegevenspakketten over verschillende netwerken: routers: IP, ICMP, ARP: IPv4 (RFC 791), IPv6 (RFC 2460), ARP (RFC 826).
Transportlaag: Biedt betrouwbare gegevenslevering van begin tot eind. Gateways: TCP, UDP: TCP (RFC 793), UDP (RFC 768).
Sessielaag: beheert communicatiesessies tussen toepassingen NetBIOS, SIP, RFC 1001, RFC 1002, RFC 3261.
Presentatie Laag: houdt zich bezig met syntaxis en semantiek van informatie-uitwisseling; SSL, HTTP; SSL/TLS, HTTP; SSL/TLS (RFC 5246), HTTP (RFC 2616).
Toepassingenlaag: directe interactie met toepassingen voor eindgebruikers: webbrowsers, e-mailclients: HTTP, FTP, SMTP, DNS: HTTP (RFC 2616), FTP (RFC 959), SMTP (RFC 5321), DNS (RFC 1035).

Laten we elke laag in detail bekijken:

Laag 1: Fysieke laag

De fysieke laag is de onderste laag van het OSI-model en heeft te maken met de fysieke overdracht van gegevens via een netwerk. Het definieert de hardwarecomponenten, zoals kabels, connectoren en netwerkinterfaces, die binaire signalen (0’s en 1’s) verzenden. Voorbeelden van protocollen op deze laag zijn Ethernet, USB en HDMI.

Laag 2: Datalinklaag

De Data Link Layer is verantwoordelijk voor de betrouwbare overdracht van gegevens tussen aangrenzende netwerkknooppunten, zoals switches en netwerkinterfacekaarten (NIC’s). Deze laag zorgt voor foutloze overdracht en biedt mechanismen voor flow control en foutdetectie. Veelgebruikte protocollen op deze laag zijn Ethernet, Wi-Fi (802.11) en Point-to-Point Protocol (PPP).

Laag 3: Netwerklaag

De netwerklaag is verantwoordelijk voor het doorsturen van gegevenspakketten over verschillende netwerken. Ze bepaalt het optimale pad voor gegevensoverdracht op basis van netwerkvoorwaarden en adresseringsschema’s. Het Internet Protocol (IP) is een fundamenteel protocol op deze laag en kent unieke IP-adressen toe aan apparaten voor identificatie- en routeringsdoeleinden.

Laag 4: Transportlaag

De Transportlaag zorgt voor betrouwbare en efficiënte gegevenslevering van begin tot eind tussen toepassingen die op verschillende apparaten draaien. Deze laag brengt verbindingen tot stand, segmenteert gegevens in kleinere eenheden (indien nodig) en biedt mechanismen voor foutherstel en stroomregeling. Het Transmission Control Protocol (TCP) en User Datagram Protocol (UDP) zijn veelgebruikte transportprotocollen.

Laag 5: Sessielaag

De Sessielaag beheert de communicatiesessies tussen applicaties die op verschillende apparaten draaien. Het creëert, onderhoudt en beëindigt deze sessies, waardoor gegevens kunnen worden uitgewisseld tussen processen. Deze laag is verantwoordelijk voor synchronisatie en dialoogcontrole. Voorbeelden van protocollen op deze laag zijn NetBIOS en Session Initiation Protocol (SIP).

Laag 6: Presentatie Laag

De presentatielaag houdt zich bezig met de syntax en semantiek van de informatie die tussen systemen wordt uitgewisseld. Deze laag zorgt ervoor dat gegevens correct opgemaakt, gecodeerd en versleuteld worden voor een veilige overdracht. Deze laag is verantwoordelijk voor gegevenscompressie, encryptie en protocolconversie. Voorbeelden van protocollen op deze laag zijn Secure Sockets Layer (SSL) en Hypertext Transfer Protocol (HTTP).

Laag 7: Toepassingslaag

De Applicatielaag is de bovenste laag van het OSI-model en staat in direct contact met eindgebruikertoepassingen. Het biedt diensten die communicatie met de gebruiker en gegevensuitwisseling** mogelijk maken. Voorbeelden van protocollen op deze laag zijn HTTP, FTP, SMTP en DNS.

Het TCP IP-model

Terwijl het OSI-model een conceptueel kader biedt, is het TCP IP-model de eigenlijke protocolsuite die op het internet wordt gebruikt. Het bestaat uit vier lagen, die overeenkomen met bepaalde lagen van het OSI-model.

TCP IP LaagLaagbeschrijvingVoorbeeldenProtocollen
Netwerkinterfacelaag Behandelt de fysieke overdracht van gegevens via NIC’s, Ethernetkabels, Ethernet, Wi-Fi (802.11).
Internetlaag: Verantwoordelijk voor adressering, routering en fragmentering van gegevens: Routers: IP, ICMP, ARP.
Transportlaag: zorgt voor betrouwbare en verbindingsgerichte communicatie. Gateways: TCP, UDP.
Toepassingenlaag: vertegenwoordigt de interface tussen toepassingen en protocollen: webbrowsers, e-mailclients: HTTP, FTP, SMTP, DNS.

Laten we deze lagen eens verkennen:

Laag 1: Netwerkinterfacelaag

De Netwerkinterfacelaag komt overeen met de combinatie van de Physical en Data Link lagen in het OSI-model. Deze laag zorgt voor de fysieke overdracht van gegevens via het netwerk en biedt protocollen voor datalinkbesturing.

Laag 2: Internetlaag

De Internetlaag is gelijkwaardig aan de Netwerklaag in het OSI-model. Deze laag omvat het IP-protocol, dat verantwoordelijk is voor adressering, routering en fragmentering van gegevenspakketten voor verzending over netwerken.

Laag 3: Transportlaag

De Transportlaag in het TCP IP-model komt overeen met de Transportlaag in het OSI-model. Het biedt betrouwbare en verbindingsgerichte communicatie met behulp van het TCP protocol of lichte, verbindingsloze communicatie met behulp van het UDP protocol.

Laag 4: Toepassingslaag

De Applicatielaag in het TCP IP-model omvat de functionaliteit van de lagen Sessie, Presentatie en Toepassing in het OSI-model. Het vertegenwoordigt de interface tussen toepassingen en de onderliggende netwerkprotocollen.

Conclusie

Het begrijpen van de OSI lagen en het TCP IP model is cruciaal voor iedereen die betrokken is bij netwerken. Deze modellen bieden een kader om te begrijpen hoe netwerken werken en welke protocollen communicatie mogelijk maken. Door de functies van elke laag te begrijpen, kunnen netwerkbeheerders en ingenieurs problemen effectief oplossen en robuuste netwerksystemen ontwerpen.

Referenties: