Model ISO/OSI: 7 warstw, protokoły i porównanie z TCP/IP

Model ISO/OSI dzieli komunikację w sieci na siedem warstw, od fizycznej (1), czyli sygnału w kablu albo w powietrzu, po warstwę aplikacji (7), w której działa przeglądarka czy klient poczty. Dzięki temu da się opisać, co dzieje się z danymi na każdym etapie i gdzie szukać usterki. Model opisuje norma ISO/IEC 7498-1:1994, której identyczny tekst ITU wydało jako zalecenie X.200. Internet działa jednak na prostszym modelu TCP/IP z czterema warstwami, a model OSI został językiem opisu sieci i tematem egzaminu INF.02.

Co to jest model ISO/OSI

Model OSI (Open Systems Interconnection, czyli połączenie systemów otwartych) to model odniesienia: opisuje funkcje, które musi wykonać sieć, a nie konkretne programy czy urządzenia. Każda warstwa korzysta z usług warstwy pod sobą i świadczy usługi warstwie nad sobą. Rozmawia też z tą samą warstwą na drugim końcu połączenia, przez własny protokół.

W praktyce taki podział przydaje się na trzy sposoby. Administrator mówi “problem na drugiej warstwie” i wszyscy wiedzą, że chodzi o przełącznik albo kartę sieciową, a nie o adresację IP. Producent karty sieciowej nie musi wiedzieć, jaka przeglądarka będzie z niej korzystać. Uczeń dostaje mapę, na której układa protokoły, zamiast uczyć się ich jako luźnej listy.

Internet zbudowano na protokołach TCP/IP, a nie na protokołach projektowanych dla OSI. Podział na siedem warstw został jednak w podręcznikach, dokumentacji sprzętu i podstawie programowej technika informatyka.

Siedem warstw modelu ISO/OSI: tabela z protokołami i urządzeniami

Numeracja idzie od dołu. Funkcje warstw podajemy według zalecenia X.200, a przykłady protokołów i urządzeń według podziału przyjętego w podręcznikach sieci.

Urządzenia przypisuje się do najwyższej warstwy, którą obsługują. Router czyta adresy IP, więc jest na trzeciej warstwie, ale jego porty działają też na drugiej i pierwszej. Przełącznik zarządzalny z funkcjami routingu nazywa się przełącznikiem warstwy 3.

Frontend Master 2026 · Kodożercy

Zrozum, co się dzieje pod spodem twojej strony

Frontend Master 2026 to sześć kursów Kodożerców z HTML, CSS, JS i Git. Z fundamentami przestajesz kopiować bez zrozumienia, zaczynasz świadomie poprawiać, łączyć i rozszerzać każdy projekt.

Zobacz program →

Warstwy modelu OSI po kolei: co robi każda z nich

Warstwy 1-3: od sygnału do trasy w sieci

Warstwa fizyczna (1) zamienia bity na sygnał i z powrotem. Norma opisuje ją jako mechaniczne, elektryczne, funkcjonalne i proceduralne środki przesyłania bitów, czyli wtyczki, napięcia, długości fal i częstotliwości radiowe. Gdy kabel jest przerwany albo światłowód zagięty, problem leży tutaj.

Warstwa łącza danych (2) składa bity w ramki i dostarcza je w obrębie jednej sieci lokalnej, na podstawie adresów MAC kart sieciowych. Według X.200 wykrywa też, a czasem koryguje, błędy powstałe w warstwie fizycznej. Ethernet i Wi-Fi zalicza się zwykle do tej warstwy, choć ich standardy opisują też warstwę fizyczną: kable, złącza i pasma radiowe. Przełącznik uczy się, pod którym portem jest który adres MAC.

Warstwa sieciowa (3) wybiera trasę między sieciami. Tu działa adres IP i maska, która mówi, czy odbiorca jest w tej samej podsieci. Liczenie adresów sieci i zakresów hostów pokazujemy krok po kroku w poradniku o masce podsieci i adresacji IP. Router czyta adres docelowy pakietu i przekazuje go dalej, sieć po sieci.

Warstwy 4-7: od portu do programu

Warstwa transportowa (4) dostarcza dane od programu na jednym komputerze do programu na drugim. Rozpoznaje je po numerach portów: w rejestrze IANA HTTP ma port 80, HTTPS 443, DNS 53, a SSH 22. TCP pilnuje kolejności i ponawia zgubione segmenty. UDP ma mniejszy narzut, ale sam nie zapewnia dostarczenia, kolejności ani ponownego wysłania datagramów.

Warstwa sesji (5) według normy zarządza dialogiem: ustala, kto nadaje (tryb dupleks albo półdupleks), i wstawia punkty synchronizacji, od których można wznowić przerwaną wymianę danych.

Warstwa prezentacji (6) dba o to, żeby obie strony rozumiały dane tak samo. X.200 mówi o wspólnej reprezentacji danych i niezależności od składni: kodowaniu znaków, formatach, a w podręcznikach także o szyfrowaniu i kompresji.

Warstwa aplikacji (7) to jedyne miejsce, przez które program dostaje się do sieci. Należą do niej protokoły, z których korzystają programy: HTTP w przeglądarce, SMTP w poczcie, DNS przy zamianie nazwy strony na adres IP. Sama przeglądarka jest programem, a nie protokołem.

Co się dzieje, gdy wpisujesz adres strony: podróż przez warstwy

Zapytanie o stronę przechodzi przez wszystkie warstwy dwa razy: w dół u nadawcy i w górę u odbiorcy. Po drodze kolejne protokoły dodają swoje informacje sterujące, co nazywa się kapsułkowaniem (enkapsulacją): TCP dodaje nagłówek segmentu, IP nagłówek pakietu, a Ethernet tworzy ramkę z nagłówkiem i zakończeniem.

1. Przeglądarka pyta serwer DNS o adres IP domeny. To protokół warstwy aplikacji, zwykle po UDP na porcie 53. Jak ten krok wykorzystują filtry treści, opisaliśmy w tekście o filtrowaniu DNS.
2. Przeglądarka otwiera połączenie TCP z portem 443 serwera.
3. Przez to połączenie uzgadnia z serwerem sesję TLS, a potem wysyła zaszyfrowane żądanie HTTP. TCP dzieli przesyłany strumień na segmenty.
4. Warstwa sieciowa dodaje nagłówek IP z adresem nadawcy i odbiorcy. Segment staje się pakietem.
5. Warstwa łącza pakuje pakiet w ramkę Ethernet albo Wi-Fi z adresem MAC routera domowego.
6. Warstwa fizyczna wysyła ramkę jako sygnał w kablu albo falę radiową.

Router zdejmuje ramkę, czyta nagłówek IP, pakuje pakiet w nową ramkę dla następnej sieci i wysyła dalej. U serwera dane idą w górę, a kolejne protokoły zdejmują swoje nagłówki. Drogę pakietu przez kolejne routery pokaże polecenie tracert w Windowsie, opisane w tekście o komendach CMD.

Model ISO/OSI a TCP/IP: porównanie warstw

Model TCP/IP, opisany w dokumencie RFC 1122 z 1989 roku, ma cztery warstwy: aplikacji, transportową, internetową i łącza. RFC wprost pisze, że warstwa aplikacji TCP/IP łączy funkcje dwóch górnych warstw OSI, prezentacji i aplikacji. W praktyce mieści też to, co OSI przypisuje warstwie sesji.

Część podręczników pokazuje TCP/IP w pięciu warstwach, z osobną warstwą fizyczną pod warstwą łącza. To ten sam model, tylko dolna warstwa jest rozbita na dwie, tak jak w OSI.

Różnica jest nie tylko w liczbie warstw. OSI powstał najpierw jako model, a protokoły miały dojść potem. TCP/IP powstał odwrotnie: najpierw działające protokoły, a opis warstw spisano na ich podstawie. Dlatego TCP/IP lepiej opisuje prawdziwy internet, a OSI służy jako wspólny słownik.

Spór o warstwy: ARP, ICMP i TLS

Nie każdy protokół mieści się w jednej warstwie i źródła się tu różnią. Na egzaminie liczy się przypisanie z podręcznika, ale warto wiedzieć, skąd biorą się rozbieżności.

ARP zamienia adres IPv4 na adres MAC (w IPv6 tę rolę pełni mechanizm Neighbor Discovery). RFC 1122 omawia go w rozdziale o warstwie łącza, a część podręczników umieszcza go na granicy warstw 2 i 3, bo obsługuje adresy z obu. ICMP, z którego korzysta ping, RFC 1122 nazywa “integralną częścią IP”, choć jego komunikaty są przenoszone wewnątrz pakietów IP, tak jak TCP i UDP. Najczęściej trafia do warstwy sieciowej. TLS szyfruje dane między aplikacją a TCP. Jedni przypisują go do warstwy prezentacji, inni do sesji, a w modelu TCP/IP jest po prostu częścią warstwy aplikacji.

Wniosek dla ucznia: przypisanie tych protokołów to konwencja. Jeśli test pyta o ARP albo TLS, trzymaj się podręcznika, z którego się uczysz, i wiedz, że inne źródło może podać inną warstwę.

Model OSI na egzaminie INF.02

W podstawie programowej technika informatyka z 2019 roku (Dz.U. 2019 poz. 991) model jest w jednostce INF.02.6 “Montaż i eksploatacja lokalnej sieci komputerowej”. Uczeń ma opisywać modele warstwowe ISO/OSI i TCP/IP oraz określać i rozróżniać protokoły poszczególnych warstw obu modeli. Do nauki warto opanować trzy rzeczy: numer i nazwę warstwy, przypisanie protokołów i urządzeń oraz odpowiedniki warstw OSI w TCP/IP.

Najczęstsze pułapki to pomylenie numeracji (warstwa 1 jest na dole), zamiana przełącznika z routerem i przypisanie przeglądarki zamiast protokołu HTTP do warstwy aplikacji. Tabele wyżej pokrywają ten zakres.

Najczęstsze pytania o warstwy OSI

Ile warstw ma model ISO/OSI, a ile TCP/IP?

OSI ma siedem warstw. Model TCP/IP według RFC 1122 ma cztery: aplikacji, transportową, internetową i łącza. Część podręczników rozbija warstwę łącza na dwie i pokazuje pięć.

Który protokół działa w warstwie aplikacji modelu TCP/IP?

Na przykład HTTP, HTTPS, DNS, SMTP, FTP, SSH i DHCP. TCP i UDP to warstwa transportowa, a IP i ICMP warstwa internetowa.

W której warstwie działa router, a w której przełącznik?

Router działa w warstwie sieciowej (3), bo kieruje pakiety na podstawie adresów IP. Zwykły przełącznik działa w warstwie łącza danych (2), bo przekazuje ramki na podstawie adresów MAC. Koncentrator jest w warstwie fizycznej (1), bo powtarza sygnał na wszystkie porty.

Po co uczyć się modelu OSI, skoro internet działa na TCP/IP?

Bo to wspólny język diagnozy i dokumentacji. Opis “problem w warstwie 2” od razu zawęża szukanie do kabli, przełączników i kart sieciowych, a producenci sprzętu i egzamin INF.02 nadal posługują się numeracją OSI.

Podsumowanie

Model z normy ISO/IEC 7498-1 dzieli komunikację na siedem warstw: fizyczną, łącza danych, sieciową, transportową, sesji, prezentacji i aplikacji. Przy wysyłaniu protokoły kolejnych warstw dodają swoje informacje sterujące, a przy odbiorze je zdejmują. Internet działa na modelu TCP/IP z RFC 1122, który ma cztery warstwy, a trzy górne warstwy OSI łączy w jedną warstwę aplikacji. Najważniejsze przypisania do zapamiętania to Ethernet i przełącznik w warstwie 2, IP i router w warstwie 3, TCP i UDP w warstwie 4 oraz HTTP i DNS w warstwie aplikacji. ARP, ICMP i TLS różne źródła przypisują różnie, więc na egzaminie INF.02 trzymaj się swojego podręcznika.

Mateusz Wojdalski

Specjalista SEO i content marketingu w Devstock. Zajmuję się strategią treści, automatyzacją procesów marketingowych i wdrożeniami AI w codziennej pracy. Badam nowe narzędzia, adaptuję je do realnych zadań i piszę o tym, co faktycznie działa.