Redes - o modelo OSI

O modelo OSI (Open Systems Interconnection ou Open Systems Interconnection) é uma estrutura referencial que foi desenvolvido na década de 80 pela Organização Internacional de Padrões (ISO) com a intenção de estabelecer um quadro que sirva de guia no desenvolvimento de protocolos de comunicação. Esses protocolos seguem seus próprios padrões internamente, mas são tratados dentro desta estrutura, portanto, pode-se dizer que o modelo OSI é um padrão de padrões.

Em essência, a informação é transmitida verticalmente através das 7 camadas da aplicação fonte para a estrutura física (fios que carregam a informação na forma de bits) de onde é transmitida de volta para a estrutura para chegar à aplicação.

metasNeste tutorial, veremos as 7 camadas que compõem o modelo, seus principais recursos e como o padrão se encaixa TCP / IP no.

As 7 camadas do Modelo OSI


Em todas as camadas da rede as informações são tratadas no formato adequado, esses pacotes de dados que se movem pelas camadas são conhecidos como PDU (Protocol Data Unit ou Protocol Data Unit), mas seus nomes variam de acordo com a camada em que se encontram. às transformações que sofre.

Camada 1 - Camada Física
É a camada mais baixa do modelo, refere-se às características físicas da rede, como os tipos de cabos usados ​​para conectar o hardware, os tipos de conectores, o comprimento dos cabos, etc. Como exemplo, o cabo padrão Ethernet 100BASE-TX indica cabos de patch Ethernet rápidos, que usam um cabo de par cruzado capaz de transmitir em ambas as direções ao mesmo tempo.

É importante notar que nesta camada não há significado atribuído aos bits, são simples 1s e 0s que viajam pela rede e são as camadas superiores que se encarregam de interpretá-los.

O PDU nesta camada é "bit".

Camada 2 - Camada de Link de Dados
É a camada que se encarrega de dar sentido aos bits que fluem na rede, define o tamanho de cada pacote enviado, a forma como cada pacote é endereçado para que chegue ao destinatário correto e algum mecanismo para evitar 2 ou mais nós na rede enviam dados ao mesmo tempo.

Esta camada é responsável por detectar e corrigir erros para garantir que os dados enviados sejam iguais aos dados recebidos. Caso ocorra um erro intransponível, o padrão deve especificar a forma como o nó será informado para encaminhar os dados. Nesta camada está o endereço físico do dispositivo (endereço MAC), que é atribuído na fábrica. É também a camada onde são construídos os "túneis" usados ​​na construção de VPNs.

O PDU nesta camada é "Quadro" ou "Quadro".

Camada 3 - Camada de rede
É responsável por direcionar as mensagens da rede de um computador para o outro, obtendo um caminho adequado através da rede. Da mesma forma, ele fornece ao dispositivo um endereço lógico (o protocolo IP é tratado nesta camada).

Um roteador nesta camada pode se encarregar de conectar 2 redes que usam protocolos diferentes na camada 2. Por exemplo, uma rede que usa Ethernet com outra que usa o protocolo T1.

O PDU nesta camada é "Pacote".

Camada 4 - Camada de transporte
É a camada básica na qual um computador em rede se comunica com outro computador em rede. Seu principal objetivo é garantir que os pacotes se movam pela rede de forma confiável e sem erros. Isso é conseguido estabelecendo conexões entre dispositivos, confirmando o recebimento de pacotes e encaminhando pacotes que não foram recebidos ou que foram corrompidos antes de chegar ao seu destino. Nesta camada está o protocolo TCP.

O PDU nesta camada é "Segmento".

Camada 5 - Camada de Sessão
É responsável por estabelecer “sessões” (instâncias de comunicação e troca de dados) entre 2 dispositivos da rede. Uma sessão deve ser estabelecida antes do início da transmissão de informações e deve ser encerrada após o término da transmissão.

O PDU nesta camada é "Dados".

Camada 6 - Camada de apresentação
É responsável por converter os dados de um tipo de representação para outro. Por exemplo, em uma extremidade, um processo de compactação complexo pode ser usado para reduzir o número de bits transportados pela rede e, na outra extremidade, esses bits são "descompactados" de forma que sejam interpretados pela camada de aplicação. Essa camada também é conhecida como camada de sintaxe.

O PDU nesta camada é "Dados".

Camada 7 - Camada de aplicação
É responsável por gerenciar as técnicas de rede utilizadas pelas aplicações para estabelecer conexões, nesta camada está o protocolo HTTP.

O PDU nesta camada é "Dados".

Vantagens do modelo OSI


No nível da mudançaUma mudança em uma camada tem pouco efeito nas outras, permitindo maior flexibilidade nos protocolos.

No nível de DesignEssa separação permite que cada provedor se concentre na camada correspondente ao projetar um novo protocolo, desde que a comunicação com as outras camadas seja mantida, o resultado é transparente.

Ao nível da resolução de problemasA separação das camadas permite isolar a origem de um determinado problema de uma forma mais simples, sendo capaz de focar os recursos onde os problemas estão ocorrendo.

No nível dos padrõesDefinitivamente, a maior vantagem é poder estabelecer um conjunto de regras básicas para o tratamento da comunicação entre dispositivos a nível internacional. Ressalta-se que este modelo é apenas um guia e, portanto, há casos que extrapolam sua estrutura.

  • A Documentação menciona a "facilidade de aprendizado" entre as vantagens desse modelo, mas devo mencionar que, no meu caso pessoal, essa separação por camadas só me confundia cada vez mais a ponto de rejeitar o aprendizado do modelo, apenas a certificação CISCO (para que você deve conhecer este modelo ao pé da letra) poderia me forçar a aprendê-lo.
Pode ser surpreendente que o protocolo mais utilizado no mundo (TCP / IP) trate este modelo de uma forma muito particular e sem necessariamente realizar a separação desta forma estrita. O protocolo TCP / IP é tratado assim:

Camada 1 - LinkEEssa camada combina a camada física e a camada de conexão de dados e roteia os dados entre dispositivos na mesma rede. Além disso, ele lida com a troca de dados entre a rede e outros dispositivos.

Camada 2 - InternetCorresponde à camada de rede e usa o endereço IP que consiste em um identificador de rede e um identificador de “host” para determinar o dispositivo com o qual está se comunicando.

Camada 3 - TransporteCorresponde à camada de transporte e é onde está localizado o TCP (Transport Control Protocol), que funciona perguntando aos outros dispositivos da rede se estão dispostos a aceitar as informações do dispositivo local.

Camada 4 - AplicaçãoEle combina as camadas de Sessão, Apresentação e Aplicação em uma. Os protocolos para funções específicas (FTP, SMTP) residem aqui.

A imagem a seguir tenta resumir as partes deste tutorial de uma forma simples e prática:

Imagem enviada
Como você verá, o fato do protocolo TCP / IP misturar várias camadas em uma pode causar um pouco de confusão no aprendizado do modelo, só espero que este tutorial tenha servido para esclarecer quaisquer dúvidas que você possa ter sobre o modelo e que serve de base para entender os próximos tutoriais de rede.

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