O que é o modelo OSI?

O modelo de referência OSI divide a comunicação de redes em sete camadas. Essas camadas são úteis para identificar problemas na rede.

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O modelo OSI

Objetivos de aprendizado

Depois de ler este artigo você será capaz de:

  • Definir modelo OSI
  • Identificar as sete camadas do modelo OSI
  • Examinar como dados fluem no modelo OSI

O que é o modelo OSI?

O modelo de referência OSI é um modelo conceitual criado pela Organização Internacional de Normalização (ISO) que capacita que diversos sistemas de comunicação se comuniquem, usando protocolos padrão. Em outras palavras, o OSI define um padrão para que sistemas de computador diferentes possam se comunicar.


O modelo OSI pode ser considerado a linguagem universal da rede de computadores. Ele se baseia no conceito de dividir um sistema de comunicação em sete camadas abstratas, cada qual empilhada sobre outra.

indefinido

Cada camada do modelo OSI trata de uma tarefa específica e se comunica com as camadas acima e abaixo delas. Ataques de DDoS têm como alvo camadas específicas da conexão de uma rede; ataques à camada de aplicação têm como alvo a camada 7, e ataques às camadas de protocolo têm como alvo as camadas 3 e 4.

Por que o modelo OSI é importante?

Embora a Internet moderna não siga rigorosamente o modelo OSI (segue mais particularmente o conjunto mais simples de protocolos da Internet), esse modelo ainda é muito útil na solução de problemas na rede Seja uma pessoa que não consegue acessar a Internet no laptop, ou um site inacessível para milhares de usuários, o modelo OSI pode ajudar a dividir o problema e isolar a origem do transtorno. Se o problema puder ficar restrito a uma camada específica do modelo, muito trabalho desnecessário poderá ser evitado.

Quais são as sete camadas do modelo OSI?

As setes camadas de abstração do modelo OSI podem ser definidas desta forma, de cima para baixo:

A camada de aplicação

7. A camada de aplicação

É a única camada que interage diretamente com dados do usuário. Aplicativos de software, como navegadores da Web e clientes de e-mail, dependem da camada de aplicação para iniciarem as comunicações. Entretanto, deve ficar claro que aplicativos de software clientes não fazem parte da camada de aplicação; em vez disso, a camada de aplicação é responsável pelos protocolos e manipulação de dados com os quais o software conta para apresentar dados significativos ao usuário. Os protocolos da camada de aplicação são: HTTP e SMTP (Simple Mail Transfer Protocol é um dos protocolos que permite as comunicações por e-mail).

A camada de apresentação

6. A camada de apresentação

Essa camada é responsável principalmente por preparar os dados para poderem ser usados pela camada de aplicação; em outras palavras, a camada 6 torna os dados apresentáveis para que os aplicativos os consumam. A camada de apresentação é responsável pela tradução, criptografia e compressão dos dados.


Dois dispositivos de comunicação que se comunicam podem usar métodos de codificação diferentes, por isso, a camada 6 é responsável pela tradução dos dados de entrada em uma sintaxe que a camada de aplicação do dispositivo que os recebe possa entender.


Se os dispositivos se comunicarem por uma conexão criptografada, a camada 6 será responsável por adicionar a criptografia na extremidade do remetente e decodificar a criptografia na extremidade do destinatário, assim, dados não criptografados e legíveis poderão ser apresentados à camada de aplicação.


Finalmente, a camada de apresentação é responsável também por comprimir os dados que recebe da camada de aplicação antes de encaminhá-los à camada 5. O processo ajuda a melhorar a velocidade e eficácia da comunicação, pois reduz o volume de dados que serão transferidos.

A camada de sessão

5. A camada de sessão

É a camada responsável por abrir e fechar a comunicação entre dois dispositivos. O tempo entre a comunicação ser aberta e ser fechada é conhecido como sessão. A camada de sessão garante que a sessão continue aberta o tempo suficiente para transferir todos os dados que serão transmitidos e, imediatamente, a fecha para evitar o desperdício de recursos.


A camada de sessão também sincroniza a transferência de dados com pontos de verificação. Por exemplo, se um arquivo de 100 megabytes for transferido, a camada de sessão poderá definir um ponto de verificação a cada 5 megabytes. No caso de uma desconexão ou interrupção depois da transferência de 52 megabytes, a sessão poderá ser retomada a partir do último ponto de verificação, isso quer dizer que apenas mais 50 megabytes de dados precisarão ser transferidos. Sem os pontos de verificação, toda a transferência precisaria recomeçar do princípio.

A camada de transporte

4. A camada de transporte

A camada 4 é responsável pela comunicação de ponta a ponta entre dois dispositivos. Isso inclui pegar os dados da camada de sessão e dividi-los em blocos, chamados segmentos, antes de enviá-los à camada 3. A camada de transporte no dispositivo que os recebe é responsável por reagrupá-los em dados que a camada de sessão possa consumir.


A camada de transporte também é responsável pelo controle de fluxos e de erros. O controle de fluxos determina a velocidade ideal da transmissão para garantir que um remetente com conexão rápida não sobrecarregue um destinatário com conexão lenta. A camada de transporte realiza o controle de erros na extremidade que recebe, garantindo que os dados recebidos estejam completos e solicitando a sua retransmissão se não estiverem.

A camada de rede

3. A camada de rede

A camada de rede é responsável por facilitar a transferência de dados entre duas redes diferentes. Se os dois dispositivos que se comunicam estiverem na mesma rede, a camada de rede é desnecessária. A camada de rede divide segmentos da camada de transporte em unidades menores, chamadas pacotes, no dispositivo do remetente, e os reagrupa no dispositivo do destinatário. A camada de rede também encontra o melhor caminho físico para que os dados cheguem ao seu destino, isso se chama roteamento.

A camada de vínculo de dados

2. A camada de vínculo de dados

A camada de vínculo de dados é muito parecida com a camada de rede, exceto que essa camada facilita a transferência de dados entre dois dispositivos na MESMA rede. A camada de vínculo de dados pega pacotes da camada de rede e os divide em pedaços menores, chamados frames. Como a camada de rede, a camada de vínculo de dados também é responsável pelo controle de fluxos e erros nas comunicações dentro de uma mesma rede. A camada de transporte faz apenas o controle de fluxos e erros nas comunicações entre redes.

A camada física

1. A camada física

Essa camada inclui os equipamentos físicos envolvidos na transferência de dados, como cabos e switches. Ela é também a camada na qual os dados são convertidos em fluxo de bits, que é uma sequência de 1s e 0s. A camada física de dois dispositivos também devem combinar uma convenção de sinais para que 1s possam ser diferenciados de 0s nos dois dispositivos.

Como dados fluem no modelo OSI

Para que informações legíveis por humanos sejam transferidas por uma rede de um dispositivo para outro, os dados devem percorrer as sete camadas do modelo OSI na ordem decrescente no dispositivo que envia e, em seguida, percorrer as sete camadas na ordem crescente na extremidade que recebe.


Por exemplo: Cooper deseja enviar a Palmer um e-mail. Cooper redige a mensagem no aplicativo de e-mail do laptop e pressiona «Enviar». O aplicativo de e-mail passará a mensagem para a camada de aplicação, que pegará um protocolo (SMTP) e passará os dados para a camada de apresentação. A camada de apresentação comprimirá os dados, eles chegarão à camada de sessão, que começará a sessão de comunicação.


Os dados chegarão à camada de transporte onde serão segmentados, em seguida, os segmentos serão divididos em pacotes na camada de rede e serão divididos ainda mais em frames na camada de vínculo de dados. A camada de vínculo de dados entregará os frames à camada física, que converterá os dados em fluxo de bits de 1s e 0s, e o enviará através de um meio físico, por exemplo, um cabo.


Quando o computador de Palmer receber o fluxo de bits através de um meio físico (como Wi-Fi), os dados percorrerão a mesma série de camadas, mas no sentido contrário. Primeiramente, a camada física converterá o fluxo de bits de 1s e 0s em frames que serão enviados à camada de vínculo de dados. A camada de vínculo de dados reagrupará os frames em pacotes para camada de rede. A camada de rede tirará segmentos dos pacotes para a camada de transporte, que os reagrupará em dados.


Os dados fluirão pela camada de sessão do destinatário, que passará os dados para a camada de apresentação e, em seguida, terminará a sessão de comunicação. A camada de apresentação removerá a compressão e passará os dados brutos para a camada de aplicação. A camada de aplicação enviará dados legíveis por humanos ao software de e-mail de Palmer, que lerá o e-mail de Cooper na tela do seu laptop.