O que é o modelo OSI?

O que é o modelo OSI?

O modelo de interconexão de sistemas abertos (OSI) é um modelo conceitual criado pela Organização Internacional de Normalização que permite que diversos sistemas de comunicação se comuniquem usando protocolos padronizados. Em poucas palavras, o OSI fornece um padrão para que diferentes sistemas de computadores 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, empilhadas umas sobre as outras.

Cada camada do modelo OSI lida com uma tarefa específica e se comunica com as camadas acima e abaixo dela. Os ataques DDoS são direcionados a camadas específicas de uma conexão de rede: os ataques à camada de aplicação são direcionados à camada de aplicação e os ataques à camada de protocolo são direcionados às camadas 3 e 4.

Por que o modelo OSI é importante?

Embora a internet moderna não siga estritamente o modelo OSI (segue mais de perto um conjunto mais simples de protocolos da internet), o modelo ainda é muito útil para solucionar problemas de rede. Seja uma pessoa que não consegue conectar seu notebook na internet ou um site que está desativado para milhares de usuários, o modelo OSI pode ajudar a resolver o problema e isolar a fonte do problema. Se o problema puder ser reduzido 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 como se segue, de cima para baixo:

7. Camada de aplicação

Essa é a única camada que interage diretamente com os dados do usuário. Os softwares aplicativos, como navegadores web e clientes de e-mail, dependem da camada de aplicação para iniciar as comunicações. Mas é preciso deixar claro que os softwares aplicativos clientes não fazem parte da camada de aplicação, que, na verdade, é responsável pelos protocolos e manipulação de dados dos quais o software depende para apresentar dados significativos ao usuário.

Os protocolos da camada de aplicação incluem o HTTP e o SMTP (Protocolo de Transferência de Correio Simples, um dos protocolos que permite a comunicação por e-mail).

6. Camada de apresentação

Essa camada é a principal responsável pela preparação dos dados para que possam 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 compactação 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 receptor possa entender.

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

Finalmente, a camada de apresentação também é responsável por compactar os dados recebidos da camada de aplicação antes de entregá-los à camada 5. Isso ajuda a aumentar a velocidade e a eficiência da comunicação ao minimizar a quantidade de dados que serão transferidos.

5. Camada de sessão

Essa é a camada responsável pela abertura e fechamento da comunicação entre os dois dispositivos. O tempo decorrido entre o momento em que a comunicação é aberta e fechada é conhecido como "sessão". A camada de sessão garante que a sessão permaneça aberta pelo tempo necessário para transferir todos os dados que estão sendo trocados e, em seguida, fecha imediatamente a sessão 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 estiver sendo transferido, a camada de sessão poderá definir um ponto de verificação a cada 5 megabytes. No caso de uma desconexão ou falha após a transferência de 52 megabytes, a sessão pode ser retomada a partir do último ponto de verificação, o que significa que apenas mais 50 megabytes de dados precisam ser transferidos. Sem os pontos de verificação, a transferência inteira teria que começar novamente do zero.

4. Camada de transporte

A camada 4 é responsável pela comunicação de ponta a ponta entre os dois dispositivos. Isso inclui pegar os dados da camada de sessão e dividi-los em porções chamadas segmentos antes de enviá-los para a camada 3. A camada de transporte no dispositivo receptor é responsável por remontar os segmentos em dados que a camada de sessão possa consumir.

A camada de transporte também é responsável pelo controle de fluxo e pelo controle de erros. O controle de fluxo determina uma velocidade de transmissão ideal para garantir que um remetente com uma conexão rápida não sobrecarregue um receptor com uma conexão lenta. A camada de transporte executa o controle de erros no lado do receptor, garantindo que os dados recebidos estejam completos e solicitando uma retransmissão caso não estejam.

Os protocolos da camada de transporte incluem o Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) e o User Datagram Protocol (UDP).

3. Camada de Rede

A camada de rede é responsável por facilitar a transferência de dados entre duas redes diferentes. Se os dois dispositivos que estão se comunicando estiverem na mesma rede, a camada de rede será desnecessária. A camada de rede divide os segmentos da camada de transporte em unidades menores denominadas pacotes no dispositivo remetente e remonta esses pacotes no dispositivo receptor. A camada de rede também encontra o melhor caminho físico para que os dados cheguem ao seu destino, o que é conhecido como roteamento.

Os protocolos da camada de rede incluem o IP, o protocolo de mensagens de controle da internet (ICMP), o protocolo de gerenciamento de grupos da internet (IGMP) e o conjunto IPsec .

2. Camada de enlace de dados

A camada de enlace de dados é muito semelhante à camada de rede, a não ser pelo fato de que a camada de enlace de dados facilita a transferência de dados entre dois dispositivos na mesma rede. A camada de enlace de dados pega os pacotes da camada de rede e os divide em pedaços menores denominados "quadros". Como a camada de rede, a camada de enlace de dados também é responsável pelo controle de fluxo e pelo controle de erros na comunicação intrarrede (a camada de transporte faz o controle de fluxo e o controle de erros para comunicações inter-rede).

1. Camada física

Essa camada inclui o equipamento físico envolvido na transferência de dados, como cabos e switches. Essa também é a camada em que os dados são convertidos em um fluxo de bits, que é uma sequência de 1s e 0s. A camada física de ambos os dispositivos também precisa aceitar, de comum acordo, uma convenção de sinais para que se possa distinguir os 1s dos 0s em ambos os dispositivos.

Como os dados fluem através do 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 os envia e, em seguida, percorrer as sete camadas na ordem crescente na extremidade que os recebe.

Por exemplo: o Sr. Cooper quer enviar um e-mail à Sra. Palmer. O Sr. Cooper escreve sua mensagem no aplicativo de e-mail do seu notebook e, em seguida, pressiona "enviar". Seu aplicativo de e-mail passa sua mensagem de e-mail para a camada de aplicação, que seleciona um protocolo (SMTP) e passa os dados para a camada de apresentação. A camada de apresentação compacta os dados que, em seguida, chegam à camada de sessão, que inicia a sessão de comunicação.

Em seguida os dados chegam à camada de transporte do remetente, onde são segmentados; esses segmentos são divididos em pacotes na camada de rede e os pacotes, por sua vez, são divididos em quadros na camada de enlace de dados. A camada de enlace de dados a seguir entrega esses quadros à camada física, que converte os dados em um fluxo de bits de 1s e 0s e os envia por meio de uma mídia física, como um cabo.

Assim que o computador da Sra. Palmer recebe o fluxo de bits por meio de uma mídia física (como o seu wi-fi), os dados fluem através da mesma série de camadas em seu dispositivo, mas na ordem inversa. Primeiro, a camada física converte o fluxo de bits de 1s e 0s em quadros, que são passados para a camada de enlace de dados. A camada de enlace de dados remonta os quadros em pacotes para a camada de rede. A camada de rede cria segmentos remontando os pacotes para a camada de transporte, que remonta os segmentos em um simples dado.

Os dados em seguida fluem para a camada de sessão do receptor, que os transmite para a camada de apresentação e em seguida encerra a sessão de comunicação. A camada de apresentação então remove a compactação e passa os dados brutos para a camada de aplicação. A camada de aplicação alimenta o software de e-mail da Sra. Palmer com dados legíveis por humanos, permitindo que ela leia o e-mail do Sr. Cooper na tela do seu notebook.