Das OSI-Modell (Open Systems Interconnection Model) ist ein konzeptionelles Framework, das zur Beschreibung der Funktionen eines Netzwerksystems dient. Das OSI-Modell beschreibt Datenverarbeitungsfunktionen in Form eines universellen Satzes von Regeln und Anforderungen, um Interoperabilität zwischen verschiedenen Produkten und Software zu unterstützen. Im OSI-Referenzmodell wird die Kommunikation innerhalb eines Datenverarbeitungssystems in sieben Abstraktionsschichten unterteilt: Bitübertragung, Sicherung, Vermittlung, Transport, Sitzung, Darstellung und Anwendung.

Das OSI-Modell wurde 1984 von der International Organization for Standardization (ISO) zu einer Zeit veröffentlicht, als Netzwerkcomputertechnik noch in den Kinderschuhen steckte. Obwohl es sich nicht immer direkt bestimmten Systemen zuordnen lässt, wird das OSI-Modell auch heute noch als Mittel zur Beschreibung von Netzwerkarchitektur eingesetzt.

Die unterste Schicht des OSI-Modells befasst sich mit der elektrischen oder optischen Übertragung von rohen, unstrukturierten Datenbits über das Netzwerk, von der Bitübertragungsschicht des sendenden Geräts zur Bitübertragungsschicht des empfangenden Geräts. Sie kann technische Angaben wie Spannung, Anschlussbelegung, Verkabelung und Funkfrequenzen enthalten. Die Bitübertragungsschicht kann physische Ressourcen, wie z. B. Netzwerk-Hubs, Verkabelung, Repeater, Netzwerkadapter oder Modems, umfassen.

Auf der Sicherungsschicht werden direkt verbundene Knoten für die Datenübertragung zwischen Knoten verwendet, wobei Daten in Frames gepackt sind. Die Sicherungsschicht korrigiert auch Fehler, die möglicherweise auf der Bitübertragungsschicht aufgetreten sind.

Die Sicherungsschicht weist zwei eigene Unterschichten auf. Die erste, Media Access Control (MAC), bietet Flusskontrolle und Multiplexing für Geräteübertragungen über ein Netzwerk. Die zweite, Logical Link Control (LLC), bietet Fluss- und Fehlerkontrolle über das physische Medium und identifiziert Leitungsprotokolle.

Die Vermittlungsschicht ist verantwortlich für den Empfang von Frames von der Sicherungsschicht und die Übertragung der Frames an die vorgesehenen Ziele, und zwar anhand der im Frame enthaltenen Adressen. Die Vermittlungsschicht findet das Ziel mithilfe logischer Adressen, wie z. B. IP-Adressen (Internet Protocol). Auf dieser Schicht sind Router eine entscheidende Komponente, die Informationen zwischen den Netzwerken dorthin leiten, wo sie hingelangen sollen.

Die Transportschicht dient der Zustellung und Fehlerüberprüfung von Datenpaketen. Sie regelt die Größe, die Abfolge und letztlich die Übertragung von Daten zwischen Systemen und Hosts. Eines der bekanntesten Beispiele für die Transportschicht ist TCP bzw. Transmission Control Protocol.

Die Sitzungsschicht steuert die Unterhaltungen zwischen verschiedenen Computern. Eine Sitzung oder Verbindung zwischen Computern wird auf der fünften Schicht eingerichtet, verwaltet und beendet. Zu den Diensten der Sitzungsschicht gehören auch Authentifizierung und Neuverbindungen.

Die Darstellungsschicht formatiert oder übersetzt Daten für die Anwendungsschicht basierend auf der von der Anwendung akzeptierten Syntax oder Semantik. Aus diesem Grund wird sie zuweilen auch als Syntaxschicht bezeichnet. Diese Schicht kann auch die von der Anwendungsschicht angeforderte Ver- und Entschlüsselung übernehmen.

Auf dieser Schicht interagieren sowohl der Endbenutzer als auch die Anwendungsschicht direkt mit der Software-Anwendung. Auf dieser Schicht werden Netzwerkdienste für Anwendungen von Endbenutzern wie z. B. ein Webbrowser oder Office 365 bereitgestellt. Auf der Anwendungsschicht werden Kommunikationspartner und Ressourcenverfügbarkeit bestimmt und die Kommunikation synchronisiert.