แบบจำลองการเชื่อมต่อระบบเปิด ( OSI ) เป็นแบบจำลองอ้างอิงที่พัฒนาโดยองค์การมาตรฐานสากล (ISO) ซึ่ง "ให้พื้นฐานทั่วไปสำหรับการประสานงานการพัฒนามาตรฐานเพื่อวัตถุประสงค์ในการเชื่อมต่อระบบ" ^{[ 2 ]}

ในแบบจำลองอ้างอิง OSI ส่วนประกอบของระบบการสื่อสารจะถูกจำแนกออกเป็น 7 ชั้นนามธรรมได้แก่ กายภาพ การเชื่อมโยงข้อมูล เครือข่าย การขนส่ง เซสชัน การนำเสนอ และแอปพลิเคชัน^{[ 3 ]}

แบบจำลองนี้อธิบายถึงการสื่อสารตั้งแต่การนำไปใช้จริงทางกายภาพของการส่งข้อมูลบิตผ่านสื่อส่งสัญญาณไปจนถึงการแสดงข้อมูลในระดับสูงสุดของแอปพลิเคชันแบบ กระจาย แต่ละชั้นมีหน้าที่และความหมายที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน และให้บริการฟังก์ชันการทำงานแก่ชั้นที่อยู่เหนือกว่า และได้รับการบริการจากชั้นที่อยู่ต่ำกว่า โปรโตคอลการสื่อสารที่เป็นที่ยอมรับและเป็นที่รู้จักกันดีจะถูกแยกย่อยในการพัฒนาซอฟต์แวร์เป็นลำดับชั้นของการเรียกใช้ฟังก์ชันตามแบบจำลองนี้

ชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตตามที่กำหนดไว้ในRFC  1122และRFC 1123เป็นแบบจำลองเครือข่ายที่พัฒนาขึ้นพร้อมๆ กับแบบจำลอง OSI และได้รับการสนับสนุนทางการเงินหลักจากกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกามันเป็นรากฐานสำหรับการพัฒนาอินเทอร์เน็ตโดยสมมติว่ามีลิงก์ทางกายภาพทั่วไปและเน้นไปที่ชั้นซอฟต์แวร์ของการสื่อสารเป็นหลัก มีโครงสร้างที่คล้ายกันแต่เข้มงวดน้อยกว่าแบบจำลอง OSI มาก  

เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว มีแบบจำลองเครือข่ายหลายแบบที่พยายามสร้างกรอบความคิดเพื่อชี้แจงแนวคิดและกิจกรรมของเครือข่าย แต่ไม่มีแบบจำลองใดประสบความสำเร็จเท่ากับแบบจำลองอ้างอิง OSI ในการกลายเป็นแบบจำลองมาตรฐานสำหรับการอภิปรายและการสอนเรื่องเครือข่ายในสาขาเทคโนโลยีสารสนเทศแบบจำลองนี้อนุญาตให้มีการสื่อสารที่โปร่งใสผ่านการแลกเปลี่ยนหน่วยข้อมูลโปรโตคอล (PDU) ที่เทียบเท่ากันระหว่างสองฝ่าย ผ่านสิ่งที่เรียกว่าเครือข่ายแบบ peer-to-peer (หรือที่เรียกว่าการสื่อสารแบบ peer-to-peer) ด้วยเหตุนี้ แบบจำลองอ้างอิง OSI จึงไม่เพียงแต่กลายเป็นส่วนสำคัญในหมู่ผู้เชี่ยวชาญและผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในเครือข่ายทั้งหมดระหว่างฝ่ายเดียวหรือหลายฝ่ายด้วย ส่วนใหญ่เป็นเพราะกรอบการทำงานที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้ซึ่งเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป^{[ 4 ]}

การพัฒนารูปแบบ OSI เริ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1970 เพื่อรองรับการเกิดขึ้นของวิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่หลากหลาย ซึ่งกำลังแข่งขันกันเพื่อนำไปใช้ในความพยายามสร้างเครือข่ายระดับชาติขนาดใหญ่ทั่วโลก (ดูโปรโตคอล OSIและสงครามโปรโตคอล ) ในทศวรรษ 1980 รูปแบบนี้ได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้จริงของกลุ่ม Open Systems Interconnection ที่องค์การมาตรฐานสากล (ISO) แม้ว่าจะพยายามให้คำอธิบายที่ครอบคลุมเกี่ยวกับการเชื่อมต่อเครือข่าย แต่รูปแบบนี้ก็ไม่ได้รับการยอมรับในระหว่างการออกแบบอินเทอร์เน็ตซึ่งสะท้อนให้เห็นในชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต (Internet Protocol Suite ) ที่มีข้อกำหนดน้อยกว่า โดยส่วนใหญ่ได้รับการสนับสนุนภายใต้การดูแลของInternet Engineering Task Force (IETF)

ในช่วงต้นและกลางทศวรรษ 1970 เครือข่ายส่วนใหญ่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาล ( เครือข่าย NPLในสหราชอาณาจักรARPANETในสหรัฐอเมริกาCYCLADESในฝรั่งเศส) หรือพัฒนาโดยผู้จำหน่ายโดยใช้มาตรฐานที่เป็นกรรมสิทธิ์ เช่นสถาปัตยกรรมเครือข่ายระบบของIBMและDECnetของDigital Equipment Corporationเครือข่ายข้อมูลสาธารณะเพิ่งเริ่มปรากฏขึ้น และเริ่มใช้ มาตรฐาน X.25ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ^{[ 5 ] [ 6 ]}

ระบบสวิตช์แพ็กเก็ตทดลองในสหราชอาณาจักรในช่วงปี 1973–1975ระบุถึงความจำเป็นในการกำหนดโปรโตคอลระดับสูง^{[ 5 ]}เอกสารเผยแพร่ของศูนย์คอมพิวเตอร์แห่งชาติ สหราช อาณาจักร เรื่อง Why Distributed Computingซึ่งมาจากการวิจัยอย่างละเอียดเกี่ยวกับการกำหนดค่าในอนาคตของระบบคอมพิวเตอร์^{[ 7 ]}ส่งผลให้สหราชอาณาจักรเสนอให้มีการจัดตั้งคณะกรรมการมาตรฐานสากลเพื่อครอบคลุมพื้นที่นี้ในการประชุม ISO ที่ซิดนีย์ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2520 ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

นับตั้งแต่ปี 1977 ISO ได้ริเริ่มโครงการพัฒนามาตรฐานทั่วไปและวิธีการสร้างเครือข่าย กระบวนการที่คล้ายกันนี้ได้พัฒนาขึ้นที่คณะกรรมการที่ปรึกษาโทรเลขและโทรศัพท์ระหว่างประเทศ (CCITT จากภาษาฝรั่งเศส: Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique ) ทั้งสององค์กรได้พัฒนาเอกสารที่กำหนดรูปแบบเครือข่ายที่คล้ายคลึงกันกระทรวงการค้าและอุตสาหกรรม ของอังกฤษ ทำหน้าที่เป็นเลขานุการ และมหาวิทยาลัยในสหราชอาณาจักรได้พัฒนาต้นแบบของมาตรฐาน^{[ 11 ]}

แบบจำลอง OSI ได้รับการกำหนดรูปแบบดิบครั้งแรกในวอชิงตัน ดี.ซี.ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2521 โดยวิศวกรซอฟต์แวร์ชาวฝรั่งเศสHubert Zimmermannและมาตรฐานฉบับร่างที่ได้รับการปรับปรุงแล้วได้รับการเผยแพร่โดย ISO ในปี พ.ศ. 2523 ^{[ 9 ]}

ผู้ร่างแบบจำลองอ้างอิงต้องเผชิญกับลำดับความสำคัญและผลประโยชน์ที่แข่งขันกันมากมาย อัตราการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีทำให้จำเป็นต้องกำหนดมาตรฐานที่ระบบใหม่สามารถบรรจบกันได้ แทนที่จะกำหนดมาตรฐานขั้นตอนหลังจากนั้น ซึ่งเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับแนวทางดั้งเดิมในการพัฒนามาตรฐาน^{[ 12 ]}แม้ว่าจะไม่ใช่มาตรฐานโดยตรง แต่ก็เป็นกรอบที่สามารถกำหนดมาตรฐานในอนาคตได้^{[ 13 ]}

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2526 ^{[ 14 ]}เอกสาร CCITT และ ISO ได้ถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแบบจำลองอ้างอิงพื้นฐานสำหรับการเชื่อมต่อระบบเปิดซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าแบบจำลองอ้างอิงการเชื่อมต่อระบบเปิดแบบจำลองอ้างอิง OSIหรือเรียกง่ายๆ ว่าแบบจำลอง OSI แบบ จำลอง นี้ได้รับการเผยแพร่ในปี พ.ศ. 2527 โดยทั้ง ISO ในฐานะมาตรฐาน ISO 7498 และ CCITT ที่เปลี่ยนชื่อใหม่ (ปัจจุบันเรียกว่าภาคส่วนการกำหนดมาตรฐานโทรคมนาคมของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศหรือITU-T ) ในฐานะมาตรฐาน X.200

OSI ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ แบบจำลองนามธรรมของเครือข่าย เรียกว่าแบบจำลองอ้างอิงพื้นฐาน หรือแบบจำลองเจ็ดชั้น และชุดของโปรโตคอลเฉพาะ แบบจำลองอ้างอิง OSI เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการกำหนดมาตรฐานของแนวคิดเครือข่าย ส่งเสริมแนวคิดของแบบจำลองที่สอดคล้องกันของชั้นโปรโตคอล ซึ่งกำหนดความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์เครือข่ายและซอฟต์แวร์

แนวคิดของโมเดลเจ็ดชั้นมาจากผลงานของCharles Bachmanที่Honeywell Information Systems [ ^{15 ] แง่}มุมต่างๆ ของการออกแบบ OSI พัฒนามาจากประสบการณ์กับเครือข่าย NPL, ARPANET, CYCLADES, EINและInternational Network Working Group ( IFIP WG6.1) ในโมเดลนี้ ระบบเครือข่ายถูกแบ่งออกเป็นชั้นๆ ภายในแต่ละชั้นจะมีเอนทิตีหนึ่งหรือมากกว่านั้นที่ใช้ฟังก์ชันการทำงานของแต่ละชั้น เอนทิตีแต่ละตัวจะโต้ตอบโดยตรงกับชั้นที่อยู่ต่ำกว่าเท่านั้น และจัดเตรียมสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการใช้งานโดยชั้นที่อยู่เหนือกว่า

เอกสารมาตรฐาน OSI มีให้บริการจาก ITU-T ในรูปแบบคำแนะนำชุด X.200 ^{[ 16 ]}ข้อกำหนดโปรโตคอลบางส่วนมีให้บริการเป็นส่วนหนึ่งของชุด X ของ ITU-T เช่นกัน มาตรฐาน ISO/IEC ที่เทียบเท่ากับโมเดล OSI มีให้บริการจาก ISO ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีให้บริการฟรี^{[ 17 ]}

OSI เป็นความพยายามของภาคอุตสาหกรรมที่พยายามให้ผู้เข้าร่วมในอุตสาหกรรมตกลงกันในมาตรฐานเครือข่ายทั่วไปเพื่อให้เกิดการทำงานร่วมกันระหว่างผู้จำหน่ายหลายราย^{[ 18 ]}เป็นเรื่องปกติที่เครือข่ายขนาดใหญ่จะรองรับชุดโปรโตคอลเครือข่ายหลายชุด โดยอุปกรณ์จำนวนมากไม่สามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นได้เนื่องจากขาดโปรโตคอลทั่วไป ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 วิศวกร องค์กร และประเทศต่างๆ ต่างมีความคิดเห็นที่แตกต่างกันในประเด็นที่ว่ามาตรฐานใดระหว่างแบบจำลอง OSI หรือชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตจะส่งผลให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ดีที่สุดและแข็งแกร่งที่สุด^{[ 9 ] [ 19 ] [ 20 ]}อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ OSI พัฒนามาตรฐานเครือข่ายในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ^{[ 21 ] [ 22 ]} TCP/IPก็ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเครือข่ายหลายผู้จำหน่ายสำหรับ การเชื่อม ต่อ เครือข่ายระหว่างกัน

โมเดล OSI ยังคงถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการสอนและการจัดทำเอกสาร^{[ 23 ]}อย่างไรก็ตามโปรโตคอล OSIที่คิดค้นขึ้นมาสำหรับโมเดลนี้ในตอนแรกนั้นไม่ได้รับความนิยม วิศวกรบางคนโต้แย้งว่าโมเดลอ้างอิง OSI ยังคงมีความเกี่ยวข้องกับการประมวลผลแบบคลาวด์ [ ^{24 ] ใน}ขณะที่คนอื่นๆ กล่าวว่าโมเดล OSI ดั้งเดิมไม่เหมาะสมกับโปรโตคอลเครือข่ายในปัจจุบัน และได้เสนอแนวทางที่เรียบง่ายกว่าแทน^{[ 25 ] [ 26 ]}

โปรโตคอลการสื่อสารช่วยให้เอนทิตีในโฮสต์หนึ่งสามารถโต้ตอบกับเอนทิตีที่สอดคล้องกันในเลเยอร์เดียวกันในอีกโฮสต์หนึ่งได้ คำจำกัดความของบริการ เช่น โมเดล OSI อธิบายฟังก์ชันการทำงานที่เลเยอร์N ได้รับ จากเลเยอร์N−1 อย่างเป็นนามธรรม โดยที่Nคือหนึ่งในเจ็ดเลเยอร์ของโปรโตคอลที่ทำงานในโฮสต์ท้องถิ่น (โดย N=1 เป็นเลเยอร์พื้นฐานที่สุด ซึ่งมักแสดงอยู่ด้านล่างสุดของรายการ)

ในแต่ละระดับNสองหน่วยงานที่สื่อสารกันบนอุปกรณ์ ( อุปกรณ์คู่ขนาน ระดับ N ) จะแลกเปลี่ยนหน่วยข้อมูลโปรโตคอล (PDU) โดยใช้โปรโตคอล ระดับ N แต่ละ PDU ประกอบด้วยส่วนข้อมูลหลักที่เรียกว่าหน่วยข้อมูลบริการ (SDU) พร้อมด้วยส่วนหัวหรือส่วนท้ายที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอล

การประมวลผลข้อมูลโดยอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับมาตรฐาน OSI สองเครื่องที่สื่อสารกัน จะดำเนินการดังต่อไปนี้:

1. ข้อมูลที่จะส่งนั้นถูกจัดเรียงไว้ในชั้นบนสุดของอุปกรณ์ส่งสัญญาณ (ชั้นN ) ให้เป็นหน่วยข้อมูลโปรโตคอล ( PDU )
2. PDU จะถูกส่งต่อไปยังเลเยอร์N−1 ซึ่งจะเรียกว่าหน่วยข้อมูลบริการ ( SDU )
3. ที่เลเยอร์N−1 นั้น SDUจะถูกต่อเข้ากับส่วนหัว ส่วนท้าย หรือทั้งสองอย่าง ทำให้เกิดเป็นPDU ของเลเยอร์ N−1จากนั้นจึงส่งต่อไปยังเลเยอร์N− 2
4. กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนถึงระดับล่างสุด ซึ่งข้อมูลจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณ
5. ที่อุปกรณ์รับสัญญาณ ข้อมูลจะถูกส่งผ่านจากชั้นล่างสุดไปยังชั้นบนสุดในรูปแบบของหน่วย ข้อมูล แบบย่อ (SDU ) ทีละชุด โดยจะค่อยๆ ตัดส่วนหัวหรือส่วนท้ายของแต่ละชั้นออกไปเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงชั้นบนสุด ซึ่งเป็นที่ที่ข้อมูลส่วนสุดท้ายจะถูกนำไปใช้

แบบจำลอง OSI ได้รับการกำหนดไว้ในมาตรฐาน ISO/IEC 7498 ซึ่งประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• ISO/IEC 7498-1 แบบจำลองพื้นฐาน
• สถาปัตยกรรมความปลอดภัย ISO/IEC 7498-2
• มาตรฐาน ISO/IEC 7498-3 การตั้งชื่อและการกำหนดที่อยู่
• กรอบการจัดการ ISO/IEC 7498-4

มาตรฐาน ISO/IEC 7498-1 ยังได้รับการเผยแพร่ในรูปแบบข้อแนะนำ ITU-T X.200 อีกด้วย

ข้อแนะนำ X.200 อธิบายถึงเจ็ดชั้น โดยมีหมายเลขกำกับตั้งแต่ 1 ถึง 7 ชั้นที่ 1 เป็นชั้นที่ต่ำที่สุดในแบบจำลองนี้

ชั้นกายภาพ (Physical Layer) มีหน้าที่ในการส่งและรับข้อมูลดิบที่ไม่มีโครงสร้างระหว่างอุปกรณ์ เช่นตัวควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่าย (Network Interface Controller) , ฮับอีเธอร์เน็ต (Ethernet Hub ) หรือสวิตช์เครือข่าย (Network Switch ) กับสื่อส่งสัญญาณ ทางกายภาพ โดยจะแปลงบิตดิจิทัลเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณวิทยุ หรือสัญญาณแสง (สัญญาณอนาล็อก) ข้อกำหนดของชั้นกายภาพจะกำหนดลักษณะต่างๆ เช่น ระดับแรงดันไฟฟ้า จังหวะเวลาของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้า อัตราการส่งข้อมูลทางกายภาพ ระยะการส่งข้อมูลสูงสุด รูปแบบการมอดูเลชั่น วิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณ และตัวเชื่อมต่อทางกายภาพ ซึ่งรวมถึงการจัดวางขาแรงดันไฟฟ้าอิ ม พีแดนซ์ของสาย การกำหนดคุณสมบัติของสายเคเบิล จังหวะเวลาของสัญญาณ และความถี่สำหรับอุปกรณ์ไร้สาย การควบคุมอัตราการส่งข้อมูลจะทำที่ชั้นกายภาพ และอาจกำหนดโหมดการส่งข้อมูลเป็นแบบซิมเพล็กซ์ฮาล์ฟดูเพล็กซ์และฟูลดูเพล็กซ์ส่วนประกอบของชั้นกายภาพสามารถอธิบายได้ในแง่ของโทโพโลยีเครือข่ายข้อกำหนดของชั้นกายภาพรวมอยู่ในข้อกำหนดสำหรับ มาตรฐาน Bluetooth , EthernetและUSB ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างของข้อกำหนดชั้นกายภาพที่ไม่ค่อยเป็นที่รู้จักคือมาตรฐาน CAN

ชั้นกายภาพยังระบุวิธีการเข้ารหัสที่เกิดขึ้นบนสัญญาณทางกายภาพ เช่น แรงดันไฟฟ้าหรือพัลส์แสง ตัวอย่างเช่น บิต 1 อาจถูกแทนด้วยการเปลี่ยนจากสัญญาณ 0 โวลต์เป็น 5 โวลต์บนสายทองแดง ในขณะที่บิต 0 อาจถูกแทนด้วยการเปลี่ยนจากสัญญาณ 5 โวลต์เป็น 0 โวลต์ ด้วยเหตุนี้ ปัญหาทั่วไปที่เกิดขึ้นในชั้นกายภาพจึงมักเกี่ยวข้องกับการต่อปลายสื่อที่ไม่ถูกต้อง การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือสัญญาณรบกวน และการ์ดเครือข่ายและฮับที่ตั้งค่าไม่ถูกต้องหรือไม่ทำงานอย่างถูกต้อง

ชั้นดาต้าลิงก์ทำหน้าที่ถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโหนด —เป็นลิงก์ระหว่างสองโหนดที่เชื่อมต่อกันโดยตรง มันตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในชั้นกายภาพ นอกจากนี้ยังกำหนดโปรโตคอลสำหรับการสร้างและยุติการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สองเครื่องที่เชื่อมต่อกันทางกายภาพ และกำหนดโปรโตคอลสำหรับการควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างกัน ด้วย

IEEE 802แบ่งเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูลออกเป็นสองเลเยอร์ย่อย: ^{[ 29 ]}

• ชั้น ควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) – มีหน้าที่ควบคุมว่าอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่ายจะเข้าถึงสื่อและได้รับอนุญาตให้ส่งข้อมูลได้อย่างไร
• เลเยอร์ ควบคุมการเชื่อมโยงเชิงตรรกะ (LLC) – มีหน้าที่ในการระบุและห่อหุ้มโปรโตคอลของเลเยอร์เครือข่าย และควบคุมการตรวจสอบข้อผิดพลาดและการซิงโครไนซ์เฟรม

เลเยอร์ MAC และ LLC ของเครือข่าย IEEE 802 เช่นEthernet 802.3 , Wi-Fi 802.11และZigbee 802.15.4ทำงานที่เลเยอร์ดาต้าลิงก์

โปรโตคอลแบบจุดต่อจุด (PPP) เป็นโปรโตคอลระดับดาต้าลิงก์ที่สามารถทำงานได้บนเลเยอร์ทางกายภาพที่แตกต่างกันหลายแบบ เช่นสายอนุกรม แบบซิง โครนัสและ อะซิง โครนั ส

มาตรฐาน ITU -T G.hnซึ่งให้การเชื่อมต่อเครือข่ายบริเวณท้องถิ่นความเร็วสูงผ่านสายไฟที่มีอยู่เดิม (สายไฟ สายโทรศัพท์ และสายโคแอกเซียล) ประกอบด้วยเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูลที่สมบูรณ์ ซึ่งให้ทั้งการแก้ไขข้อผิดพลาดและการควบคุมการไหลของข้อมูลโดยใช้โปรโตคอลหน้าต่างเลื่อน แบบเลือก ทำ ซ้ำ

การรักษาความปลอดภัย โดยเฉพาะการ เข้ารหัส (ที่ได้รับการยืนยันตัวตน) ในเลเยอร์นี้ สามารถทำได้ด้วยMACsec

ชั้นเครือข่าย (Network Layer) จัดเตรียมวิธีการเชิงฟังก์ชันและเชิงกระบวนการสำหรับการถ่ายโอนแพ็กเก็ตจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่งที่เชื่อมต่อกันใน "เครือข่ายที่แตกต่างกัน" เครือข่ายคือสื่อกลางที่สามารถเชื่อมต่อโหนดจำนวนมากได้ โดยที่แต่ละโหนดมีที่อยู่และอนุญาตให้โหนดที่เชื่อมต่ออยู่ถ่ายโอนข้อความไปยังโหนดอื่นที่เชื่อมต่ออยู่ด้วยการระบุเพียงเนื้อหาของข้อความและที่อยู่ของโหนดปลายทาง แล้วปล่อยให้เครือข่ายค้นหาเส้นทางในการส่งข้อความไปยังโหนดปลายทาง โดยอาจส่งผ่านโหนดกลางหลายโหนด หากข้อความมีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะส่งจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่งบนชั้นเชื่อมโยงข้อมูล (Data Link Layer) ระหว่างโหนดเหล่านั้น เครือข่ายอาจใช้วิธีการส่งข้อความโดยการแบ่งข้อความออกเป็นหลายส่วนที่โหนดหนึ่ง ส่งส่วนต่างๆ แยกกัน และประกอบส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันอีกครั้งที่อีกโหนดหนึ่ง เครือข่ายอาจรายงานข้อผิดพลาดในการส่ง แต่ไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้น

การส่งข้อความในระดับเครือข่ายไม่ได้รับประกันว่าจะเชื่อถือได้เสมอไป โปรโตคอลระดับเครือข่ายอาจให้การส่งข้อความที่เชื่อถือได้ แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้นเสมอไป

โปรโตคอลการจัดการเลเยอร์จำนวนหนึ่ง ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่กำหนดไว้ในภาคผนวกการจัดการ ISO 7498/4 จัดอยู่ในเลเยอร์เครือข่าย ซึ่งรวมถึงโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง การจัดการกลุ่มมัลติแคสต์ ข้อมูลและข้อผิดพลาดของเลเยอร์เครือข่าย และการกำหนดที่อยู่ของเลเยอร์เครือข่าย ฟังก์ชันของเพย์โหลดต่างหากที่ทำให้สิ่งเหล่านี้จัดอยู่ในเลเยอร์เครือข่าย ไม่ใช่โปรโตคอลที่ส่งผ่าน^{[ 30 ]}

การรักษาความปลอดภัย โดยเฉพาะการ เข้ารหัส (ที่ได้รับการยืนยันตัวตน) ในเลเยอร์นี้ สามารถทำได้ด้วยIPsec

ชั้นการขนส่ง (Transport layer) จัดเตรียมวิธีการเชิงฟังก์ชันและเชิงกระบวนการในการถ่ายโอนลำดับข้อมูลที่มีความยาวแปรผันได้จากโฮสต์ต้นทางไปยังโฮสต์ปลายทาง จากแอปพลิเคชันหนึ่งไปยังอีกแอปพลิเคชันหนึ่งผ่านเครือข่าย โดยยังคงรักษาฟังก์ชันคุณภาพการบริการไว้ โปรโตคอลการขนส่งอาจเป็นแบบมีการเชื่อมต่อหรือแบบไม่มีการเชื่อมต่อก็ได้

อาจจำเป็นต้องแบ่งหน่วยข้อมูลโปรโตคอลขนาดใหญ่หรือสตรีมข้อมูลยาวๆ ออกเป็นส่วนย่อยๆ ที่เรียกว่า "เซกเมนต์" เนื่องจากเลเยอร์เครือข่ายกำหนดขนาดแพ็กเก็ตสูงสุดที่เรียกว่าหน่วยการส่งข้อมูลสูงสุด (MTU) ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดแพ็กเก็ตสูงสุดที่กำหนดโดยเลเยอร์ลิงก์ข้อมูลทั้งหมดบนเส้นทางเครือข่ายระหว่างโฮสต์ทั้งสอง ปริมาณข้อมูลในเซกเมนต์ข้อมูลต้องมีขนาดเล็กพอที่จะรองรับส่วนหัวของเลเยอร์เครือข่ายและส่วนหัวของเลเยอร์การขนส่ง ตัวอย่างเช่น สำหรับข้อมูลที่ถ่ายโอนผ่านอีเธอร์เน็ต MTU คือ 1500 ไบต์ ขนาดขั้นต่ำของส่วนหัว TCP คือ 20 ไบต์ และขนาดขั้นต่ำของส่วนหัว IPv4 คือ 20 ไบต์ ดังนั้นขนาดเซกเมนต์สูงสุดคือ 1500−(20+20) ไบต์ หรือ 1460 ไบต์ กระบวนการแบ่งข้อมูลออกเป็นเซกเมนต์เรียกว่าการแบ่งเซกเมนต์ซึ่งเป็นฟังก์ชันเสริมของเลเยอร์การขนส่ง โปรโตคอลการขนส่งแบบมีการเชื่อมต่อบางประเภท เช่นTCPและโปรโตคอลการขนส่งแบบมีการเชื่อมต่อของ OSI (COTP) จะทำการแบ่งส่วนและประกอบส่วนต่างๆ ขึ้นใหม่ที่ฝั่งผู้รับ ในขณะที่โปรโตคอลการขนส่งแบบไม่เชื่อมต่อ เช่นUDPและโปรโตคอลการขนส่งแบบไม่เชื่อมต่อของ OSI (CLTP) โดยทั่วไปจะไม่ทำเช่นนั้น

ชั้นการขนส่งยังควบคุมความน่าเชื่อถือของลิงก์ระหว่างโฮสต์ต้นทางและปลายทางผ่านการควบคุมการไหล การควบคุมข้อผิดพลาด และการยืนยันลำดับและการมีอยู่ โปรโตคอลบางอย่างเป็นแบบเน้นสถานะและเน้นการเชื่อมต่อซึ่งหมายความว่าชั้นการขนส่งสามารถติดตามส่วนต่างๆ และส่งซ้ำส่วนที่ส่งไม่สำเร็จผ่านระบบการจับมือยืนยัน ชั้นการขนส่งจะให้การยืนยันการส่งข้อมูลที่สำเร็จและส่งข้อมูลถัดไปหากไม่มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้น

อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือไม่ใช่ข้อกำหนดที่เข้มงวดภายในเลเยอร์การขนส่ง โปรโตคอลเช่น UDP เป็นต้น ถูกใช้ในแอปพลิเคชันที่ยอมรับการสูญหายของแพ็กเก็ต การเรียงลำดับใหม่ ข้อผิดพลาด หรือการทำซ้ำได้บ้างสื่อสตรีมมิ่งเกมผู้เล่นหลายคนแบบเรียลไทม์ และการโทรผ่านอินเทอร์เน็ต (VoIP) เป็นตัวอย่างของแอปพลิเคชันที่การสูญหายของแพ็กเก็ตมักไม่ใช่ปัญหาที่ร้ายแรง

โปรโตคอลการขนส่งแบบเน้นการเชื่อมต่อของ OSI กำหนดโปรโตคอลการขนส่งแบบโหมดการเชื่อมต่อไว้ 5 คลาส ตั้งแต่คลาส 0 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ TP0 และมีคุณสมบัติน้อยที่สุด) ไปจนถึงคลาส 4 (TP4 ซึ่งออกแบบมาสำหรับเครือข่ายที่มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่า เช่น อินเทอร์เน็ต) คลาส 0 ไม่มีการกู้คืนข้อผิดพลาดและได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ในเลเยอร์เครือข่ายที่ให้การเชื่อมต่อที่ปราศจากข้อผิดพลาด คลาส 4 ใกล้เคียงกับ TCP มากที่สุด แม้ว่า TCP จะมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การปิดการเชื่อมต่ออย่างราบรื่น ซึ่ง OSI กำหนดให้กับเลเยอร์เซสชัน นอกจากนี้โปรโตคอล แบบโหมดการเชื่อมต่อ TP ของ OSI ทุก คลาสยังให้ข้อมูลที่รวดเร็วและการรักษาขอบเขตของเรคอร์ด คุณลักษณะโดยละเอียดของคลาส TP0–4 แสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้: ^{[ 31 ]}

วิธีง่ายๆ ในการทำความเข้าใจเลเยอร์การขนส่งคือการเปรียบเทียบกับที่ทำการไปรษณีย์ ซึ่งทำหน้าที่จัดส่งและจำแนกประเภทจดหมายและพัสดุที่ส่งมา ที่ทำการไปรษณีย์จะตรวจสอบเฉพาะซองจดหมายด้านนอกเพื่อพิจารณาการส่งมอบ เลเยอร์ที่สูงกว่าอาจมีสิ่งที่เทียบเท่ากับซองจดหมายสองชั้น เช่น บริการการนำเสนอแบบเข้ารหัสลับที่ผู้รับเท่านั้นที่สามารถอ่านได้ โดยคร่าวๆ แล้วโปรโตคอลการสร้างอุโมงค์ทำงานที่เลเยอร์การขนส่ง เช่น การส่งโปรโตคอลที่ไม่ใช่ IP เช่นSNAของIBMหรือIPXของNovellผ่านเครือข่าย IP หรือการเข้ารหัสแบบ end-to-end ด้วยIPsecในขณะที่Generic Routing Encapsulation (GRE) อาจดูเหมือนเป็นโปรโตคอลระดับเครือข่าย แต่ถ้าการห่อหุ้มเพย์โหลดเกิดขึ้นที่ปลายทางเท่านั้น GRE จะใกล้เคียงกับโปรโตคอลการขนส่งที่ใช้ส่วนหัว IP แต่มีเฟรมเลเยอร์ 2 หรือแพ็กเก็ตเลเยอร์ 3 ที่สมบูรณ์เพื่อส่งไปยังปลายทาง L2TP ส่งเฟรมPPPภายในเซ็กเมนต์การขนส่ง

แม้ว่า โปรโตคอลควบคุมการส่งข้อมูล (TCP) และโปรโตคอลข้อมูลผู้ใช้ (UDP) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต จะไม่ได้พัฒนาภายใต้แบบจำลองอ้างอิง OSI และไม่ได้สอดคล้องกับคำจำกัดความของเลเยอร์การขนส่งของ OSI อย่างเคร่งครัดแต่โดยทั่วไปแล้วโปรโตคอลเหล่านี้จะถูกจัดอยู่ในหมวดหมู่โปรโตคอลเลเยอร์ 4 ภายใน OSI

Transport Layer Security (TLS) ก็ไม่ได้เหมาะสมกับโมเดลนี้อย่างเคร่งครัดเช่นกัน มันมีคุณลักษณะของเลเยอร์การขนส่งและเลเยอร์การนำเสนอ^{[ 32 ] [ 33 ]}

เลเยอร์เซสชันทำหน้าที่สร้างการตั้งค่า ควบคุมการเชื่อมต่อ และยุติการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่องขึ้นไป ซึ่งเรียกว่า "เซสชัน" ฟังก์ชันทั่วไปของเลเยอร์เซสชัน ได้แก่ ฟังก์ชันการเข้าสู่ระบบของผู้ใช้ (การสร้าง) และการออกจากระบบของผู้ใช้ (การยุติ) รวมถึงวิธีการตรวจสอบสิทธิ์ต่างๆ ที่ถูกรวมไว้ในซอฟต์แวร์ไคลเอ็นต์ส่วนใหญ่ เช่น FTP Client และ NFS Client สำหรับเครือข่าย Microsoft ดังนั้น เลเยอร์เซสชันจึงสร้าง จัดการ และยุติการเชื่อมต่อระหว่างแอปพลิเคชันในเครื่องและแอปพลิเคชันระยะไกล เลเยอร์เซสชันยังรองรับ การทำงาน แบบฟูลดูเพล็ กซ์ ฮาล์ฟ ดูเพล็กซ์หรือซิมเพล็กซ์และกำหนดขั้นตอนสำหรับการตรวจสอบสถานะ การระงับ การเริ่มต้นใหม่ และการยุติเซสชันระหว่างสตรีมข้อมูลสองสตรีมที่เกี่ยวข้องกัน เช่น สตรีมเสียงและสตรีมวิดีโอในแอปพลิเคชันการประชุมผ่านเว็บ ดังนั้น เลเยอร์เซสชันจึงมักถูกนำไปใช้งานอย่างชัดเจนในสภาพแวดล้อมแอปพลิเคชันที่ใช้การเรียกใช้ฟังก์ชันระยะไกล

ชั้นการนำเสนอ (Presentation Layer) ทำหน้าที่กำหนดรูปแบบข้อมูลและการแปลงข้อมูลให้เป็นรูปแบบที่กำหนดโดยชั้นแอปพลิเคชัน (Application Layer) ในระหว่างการห่อหุ้มข้อความขาออกขณะที่ส่งผ่านลงมาตามลำดับชั้นโปรโตคอลและอาจแปลงกลับได้ในระหว่างการแกะห่อหุ้มข้อความขาเข้าเมื่อส่งผ่านขึ้นไปตามลำดับชั้นโปรโตคอล ด้วยเหตุนี้ ข้อความขาออกในระหว่างการห่อหุ้มจึงถูกแปลงเป็นรูปแบบที่กำหนดโดยชั้นแอปพลิเคชัน ในขณะที่การแปลงสำหรับข้อความขาเข้าในระหว่างการแกะห่อหุ้มจะกลับกัน

เลเยอร์การนำเสนอจะจัดการการแปลงโปรโตคอล การเข้ารหัสข้อมูล การถอดรหัสข้อมูล การบีบอัดข้อมูล การคลายการบีบอัดข้อมูล ความไม่เข้ากันของการแสดงข้อมูลระหว่างระบบปฏิบัติการ และคำสั่งกราฟิก เลเยอร์การนำเสนอจะแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เลเยอร์แอปพลิเคชันยอมรับ เพื่อส่งผ่านเครือข่าย เนื่องจากเลเยอร์การนำเสนอแปลงข้อมูลและกราฟิกให้อยู่ในรูปแบบการแสดงผลสำหรับเลเยอร์แอปพลิเคชัน บางครั้งเลเยอร์การนำเสนอจึงเรียกว่าเลเยอร์ไวยากรณ์^{[ 34 ]}ด้วยเหตุนี้ เลเยอร์การนำเสนอจึงเจรจาการถ่ายโอนโครงสร้างไวยากรณ์ผ่านกฎการเข้ารหัสพื้นฐานของสัญกรณ์ไวยากรณ์นามธรรมหนึ่ง (ASN.1) ด้วยความสามารถต่างๆ เช่น การแปลงไฟล์ข้อความที่เข้ารหัสEBCDICเป็น ไฟล์ที่เข้ารหัส ASCIIหรือ การทำให้ วัตถุและโครงสร้างข้อมูล อื่นๆ เป็นอนุกรมจากและไปยังXML ^{[ 4 ]}

ชั้นแอปพลิเคชัน (Application Layer) คือชั้นของโมเดล OSI ที่อยู่ใกล้กับผู้ใช้ปลายทางมากที่สุด ซึ่งหมายความว่าทั้งชั้นแอปพลิเคชันของ OSI และผู้ใช้จะโต้ตอบโดยตรงกับแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่สื่อสารระหว่างไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ เช่นFile ExplorerและMicrosoft Wordแอปพลิเคชันโปรแกรมดังกล่าวอยู่นอกขอบเขตของโมเดล OSI เว้นแต่ว่าจะถูกรวมเข้ากับชั้นแอปพลิเคชันโดยตรงผ่านฟังก์ชันการสื่อสาร เช่นเดียวกับแอปพลิเคชันอย่างเว็บเบราว์เซอร์และโปรแกรมอีเมลตัวอย่างซอฟต์แวร์อื่นๆ ได้แก่ Microsoft Network Software สำหรับการแชร์ไฟล์และเครื่องพิมพ์ และ Unix/Linux Network File System Client สำหรับการเข้าถึงทรัพยากรไฟล์ที่แชร์

ฟังก์ชันเลเยอร์แอปพลิเคชันโดยทั่วไปประกอบด้วยการแชร์ไฟล์ การจัดการข้อความ และการเข้าถึงฐานข้อมูล ผ่านโปรโตคอลที่พบบ่อยที่สุดในเลเยอร์แอปพลิเคชัน ได้แก่ HTTP, FTP, SMB/CIFS, TFTP และ SMTP เมื่อระบุคู่ค้าการสื่อสาร เลเยอร์แอปพลิเคชันจะกำหนดตัวตนและความพร้อมใช้งานของคู่ค้าการสื่อสารสำหรับแอปพลิเคชันที่มีข้อมูลที่จะส่ง ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดในเลเยอร์แอปพลิเคชันคือความแตกต่างระหว่างเอนทิตีแอปพลิเคชันและแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่น เว็บไซต์การจองอาจมีเอนทิตีแอปพลิเคชันสองรายการ: รายการหนึ่งใช้HTTPเพื่อสื่อสารกับผู้ใช้ และอีกรายการหนึ่งใช้โปรโตคอลฐานข้อมูลระยะไกลเพื่อบันทึกการจอง โปรโตคอลทั้งสองนี้ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการจอง ตรรกะดังกล่าวอยู่ในแอปพลิเคชันเอง เลเยอร์แอปพลิเคชันไม่มีวิธีการใดที่จะกำหนดความพร้อมใช้งานของทรัพยากรในเครือข่ายได้^{[ 4 ]}

ฟังก์ชันข้ามเลเยอร์คือบริการที่ไม่ผูกติดกับเลเยอร์ใดเลเยอร์หนึ่ง แต่อาจส่งผลกระทบต่อหลายเลเยอร์^{[ 35 ]}บางแง่มุมที่ตั้งฉากกัน เช่น การจัดการและความปลอดภัยเกี่ยวข้องกับทุกเลเยอร์ (ดู คำแนะนำ ITU-T X.800 ^{[ 36 ]} ) บริการเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงไตรลักษณ์ CIA — การรักษาความลับความสมบูรณ์และความพร้อมใช้งาน — ของข้อมูลที่ส่งผ่าน ฟังก์ชันข้ามเลเยอร์เป็นเรื่องปกติในทางปฏิบัติ เนื่องจากความพร้อมใช้งานของบริการการสื่อสารถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์ระหว่างการออกแบบเครือข่ายและโปรโตคอล การจัดการเครือข่าย

ตัวอย่างเฉพาะของฟังก์ชันข้ามเลเยอร์ ได้แก่:

• บริการรักษาความปลอดภัย (การสื่อสารโทรคมนาคม) ^{[ 36 ]}ตามที่กำหนดโดย คำแนะนำ ITU-T X.800
• ฟังก์ชันการจัดการ เช่น ฟังก์ชันที่อนุญาตให้กำหนดค่า สร้างอินสแตนซ์ ตรวจสอบ และยุติการสื่อสารระหว่างเอนทิตีตั้งแต่สองเอนทิตีขึ้นไป: มีโปรโตคอลระดับแอปพลิเคชันเฉพาะ คือCommon Management Information Protocol (CMIP) และบริการที่เกี่ยวข้อง คือCommon Management Information Service (CMIS) ซึ่งจำเป็นต้องโต้ตอบกับทุกเลเยอร์เพื่อจัดการกับอินสแตนซ์ของพวกมัน
• Multiprotocol Label Switching (MPLS), ATM และ X.25 เป็นโปรโตคอล 3a OSI แบ่งเลเยอร์เครือข่ายออกเป็นสามซับเลเยอร์ ได้แก่ 3a) การเข้าถึงซับเน็ตเวิร์ก 3b) การบรรจบกันแบบขึ้นอยู่กับซับเน็ตเวิร์ก และ 3c) การบรรจบกันแบบไม่ขึ้นอยู่กับซับเน็ตเวิร์ก^{[ 37 ]}ถูกออกแบบมาเพื่อให้บริการส่งข้อมูลแบบรวมสำหรับทั้งไคลเอ็นต์แบบวงจรและไคลเอ็นต์แบบแพ็กเก็ตสวิตช์ซึ่งให้ บริการโมเดลแบบ ดาตาแกรมสามารถใช้เพื่อส่งทราฟฟิกหลายประเภท รวมถึงแพ็กเก็ต IP ตลอดจนเฟรม ATM, SONET และ Ethernet ดั้งเดิม บางครั้งเราจะเห็นการอ้างอิงถึงเลเยอร์ 2.5
• การจัดตารางเวลาข้าม MAC และ PHY เป็นสิ่งจำเป็นในเครือข่ายไร้สายเนื่องจากลักษณะที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาของช่องสัญญาณไร้สาย การจัดตารางเวลาการส่งแพ็กเก็ตเฉพาะในสภาวะช่องสัญญาณที่เหมาะสม ซึ่งต้องใช้เลเยอร์ MAC ในการรับข้อมูลสถานะช่องสัญญาณจากเลเยอร์ PHY จะช่วยปรับปรุงปริมาณงานของเครือข่ายได้อย่างมาก และสามารถหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานได้^{[ 38 ]}

ทั้งแบบจำลองอ้างอิง OSI และ ข้อกำหนด โปรโตคอล OSI ไม่ได้ ระบุอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมใดๆ นอกเหนือจากคำอธิบายบริการที่เป็นนามธรรมโดยเจตนา ข้อกำหนดโปรโตคอลกำหนดวิธีการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ แต่ส่วนต่อประสานซอฟต์แวร์นั้นขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะด้าน

ตัวอย่างเช่นNetwork Driver Interface Specification (NDIS) และOpen Data-Link Interface (ODI) เป็นอินเทอร์เฟซระหว่างสื่อ (เลเยอร์ 2) และโปรโตคอลเครือข่าย (เลเยอร์ 3)

ตารางด้านล่างแสดงรายการเลเยอร์ OSI โปรโตคอล OSI ดั้งเดิม และ การจับคู่ โดยประมาณกับระบบสมัยใหม่ การจับคู่นี้เป็นแบบคร่าวๆ เนื่องจากโมเดล OSI มีลักษณะเฉพาะที่ไม่พบในระบบรุ่นหลัง เช่น สแต็ก IP ในอินเทอร์เน็ตสมัยใหม่^{[ 26 ]}

การออกแบบโปรโตคอลในโมเดล TCP/IPของอินเทอร์เน็ตไม่ได้คำนึงถึงการห่อหุ้มและการแบ่งชั้นตามลำดับชั้นอย่างเคร่งครัดRFC 3439มีส่วนที่ชื่อว่า "การแบ่งชั้นถือเป็นอันตราย " ^{[ 48 ]} TCP/IP ยอมรับฟังก์ชันการทำงานสี่ชั้นกว้างๆ ซึ่งได้มาจากขอบเขตการทำงานของโปรโตคอลที่บรรจุอยู่ ได้แก่ ขอบเขตของแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ เส้นทางการขนส่งระหว่างโฮสต์ ขอบเขตของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต และขอบเขตของลิงก์โดยตรงไปยังโหนดอื่นๆ บนเครือข่ายท้องถิ่น^{[ 49 ]} 

แม้ว่าจะใช้แนวคิดการแบ่งชั้นที่แตกต่างจากแบบจำลอง OSI แต่ชั้นเหล่านี้มักถูกเปรียบเทียบกับแผนผังการแบ่งชั้นของ OSI ในลักษณะดังต่อไปนี้:

• เลเยอร์แอปพลิเคชันของอินเทอร์เน็ตจะสอดคล้องกับเลเยอร์แอปพลิเคชัน เลเยอร์การนำเสนอ และส่วนใหญ่ของเลเยอร์เซสชันในมาตรฐาน OSI
• เลเยอร์การขนส่ง TCP/IP นั้นสอดคล้องกับฟังก์ชันการปิดการเชื่อมต่ออย่างราบรื่น (graceful close) ของเลเยอร์เซสชัน OSI และเลเยอร์การขนส่ง OSI เช่นกัน
• ชั้นอินเทอร์เน็ตทำหน้าที่คล้ายกับหน้าที่ในชั้นเครือข่ายของมาตรฐาน OSI ในส่วนย่อยต่างๆ
• เลเยอร์ลิงก์สอดคล้องกับเลเยอร์ลิงก์ข้อมูลของ OSI และอาจมีฟังก์ชันที่คล้ายคลึงกับเลเยอร์ทางกายภาพ รวมถึงโปรโตคอลบางอย่างของเลเยอร์เครือข่ายของ OSI ด้วย

การเปรียบเทียบเหล่านี้อิงตามแบบจำลองโปรโตคอลเจ็ดชั้นดั้งเดิมตามที่กำหนดไว้ใน ISO 7498 มากกว่าการปรับปรุงในโครงสร้างภายในของชั้นเครือข่าย

ชุดโปรโตคอล OSIที่ระบุไว้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ OSI ถูกมองว่าซับซ้อนและไม่มีประสิทธิภาพมากเกินไป และไม่สามารถนำไปใช้งานได้จริงในระดับหนึ่ง^{[ 50 ]}การใช้แนวทาง "การอัปเกรดแบบยกเครื่อง" ในการสร้างเครือข่าย กำหนดให้กำจัดโปรโตคอลเครือข่ายที่มีอยู่ทั้งหมดและแทนที่ด้วยโปรโตคอลใหม่ในทุกชั้นของสแต็ก ซึ่งทำให้การนำไปใช้งานทำได้ยากและถูกต่อต้านจากผู้ขายและผู้ใช้จำนวนมากที่มีการลงทุนอย่างมากในเทคโนโลยีเครือข่ายอื่นๆ นอกจากนี้ โปรโตคอลยังมีคุณสมบัติเสริมมากมายจนทำให้การใช้งานของผู้ขายหลายรายไม่สามารถทำงานร่วมกันได้^{[ 50 ]}

แม้ว่าโมเดล OSI จะยังคงถูกอ้างอิงอยู่บ่อยครั้ง แต่ชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตได้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับการสร้างเครือข่าย แนวทางปฏิบัติของ TCP/IP ในการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์และการใช้งานโปรโตคอลที่เรียบง่ายอย่างอิสระทำให้เป็นวิธีการที่ใช้งานได้จริง^{[ 50 ]} โปรโตคอลและข้อกำหนดบางอย่างในสแต็ก OSI ยังคงใช้งานอยู่ ตัวอย่างหนึ่งคือIS-ISซึ่งถูกกำหนดไว้สำหรับ OSI เป็น ISO/IEC 10589:2002 และปรับให้เข้ากับการใช้งานอินเทอร์เน็ตด้วย TCP/IP เป็น RFC 1142 ^{[ 51 ]}

• เดย์, จอห์น ดี. (2008). รูปแบบในสถาปัตยกรรมเครือข่าย: การกลับคืนสู่พื้นฐาน . อัปเปอร์ แซดเดิล ริเวอร์, นิวเจอร์ซีย์: เพียร์สัน เอ็ดดูเคชั่น. ISBN 978-0-13-225242-3. OCLC  213482801 .
• ดิ๊กสัน, แกรี่; ลอยด์, อลัน (1992). การเชื่อมต่อระบบเปิด . นิวยอร์ก: เพรนติส ฮอลล์. ISBN 978-0-13-640111-7. OCLC  1245634475 – ผ่านทาง Internet Archive.
• Piscitello, David M.; Chapin, A. Lyman (1993). เครือข่ายระบบเปิด: TCP/IP และ OSI . เรดดิง, แมสซาชูเซตส์: Addison-Wesley Pub. Co. ISBN 978-0-201-56334-4. OCLC  624431223 – ผ่านทาง Internet Archive.
• โรส, มาร์แชลล์ ที. (1990). หนังสือเปิด: มุมมองเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับ OSI . เอนเกิลวูด คลิฟส์, นิวเจอร์ซีย์: เพรนทิส ฮอลล์. ISBN 978-0-13-643016-2OCLC 1415988401  –ผ่านทาง Internet Archive
• รัสเซลล์, แอนดรูว์ แอล. (2014). มาตรฐานเปิดและยุคดิจิทัล: ประวัติศาสตร์ อุดมการณ์ และเครือข่าย . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 978-1-139-91661-5. OCLC  881237495 .สามารถดูตัวอย่างบางส่วนได้ที่Google Books
• Zimmermann, Hubert (เมษายน 1980). "แบบจำลองอ้างอิง OSI — แบบจำลองสถาปัตยกรรม ISO สำหรับการเชื่อมต่อระบบเปิด" IEEE Transactions on Communications . 28 (4): 425– 432. CiteSeerX  10.1.1.136.9497 . doi : 10.1109/TCOM.1980.1094702 . ISSN  0090-6778 . OCLC  5858668034 . S2CID  16013989 .

• " สถาปัตยกรรมเครือข่ายของ Windows และโมเดล OSI" Microsoft Learn 2 กุมภาพันธ์ 2024 สืบค้นเมื่อ12 กรกฎาคม 2024
• "มาตรฐาน ISO/IEC 7498-1:1994 - คำจำกัดความบริการสำหรับองค์ประกอบบริการควบคุมการเชื่อมโยง"พอร์ทัล การ บำรุงรักษามาตรฐาน ISO สืบค้นเมื่อ12 กรกฎาคม 2024 ( เอกสาร PDFอยู่ภายในไฟล์ ZIP ) (ต้องใช้คุกกี้ HTTPเพื่อยอมรับข้อตกลงใบอนุญาต)
• "ข้อแนะนำ ITU X.200"สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ 2 มิถุนายน 2541 สืบค้นเมื่อ 12 กรกฎาคม 2567
• "สถาปัตยกรรมและผังงานการเปลี่ยนแปลงข้อมูล (INFchg) ที่ขับเคลื่อนโดย Google App Engine" . infchg.appspot.com . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม 2012
• "คู่มือเทคโนโลยีเครือข่ายอินเทอร์เน็ต" . docwiki.cisco.com . 10 กรกฎาคม 2015. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 6 กันยายน 2015.
• EdXD; Saikot, Mahmud Hasan (25 พฤศจิกายน 2021). "7 Layers of OSI Model Explained" . ByteXD . สืบค้นเมื่อ12 กรกฎาคม 2024 .