Modelo OSI (Open Systems Interconnection)

O Modelo OSI (ISO/IEC 7498-1:1994), ou Sistema Aberto de Interconexão (do inglês, Open Systems Interconnection), foi criado pela ISO (International Organization for Standardization) e pela IEC (International Electrotechnical Commission) na década de 80 como um modelo de referência para permitir a comunicação entre máquinas e sistemas heterogêneos.

O OSI é um modelo usado para entender como os protocolos de rede funcionam. Torres, Gabriel. Redes de Computadores. Ed. Novaterra, 2014.

Antes do seu surgimento, quando a Internet ainda era algo desconhecido, cada fabricante possuía uma solução de rede de comunicação proprietária que, em geral, não era compatível com equipamentos e protocolos de outras marcas. Assim, um cliente precisaria adquirir uma solução informatizada completa de um fabricante e dependeria dele para qualquer tipo de upgrade, já que não era possível utilizar equipamentos e soluções de outras marcas. O modelo OSI surgiu para facilitar o processo de padronização e para obter interconectividade entre equipamentos e soluções de qualquer fabricante. Ele serve de base para qualquer tipo de rede (de comutação de pacotes), seja de curta, média ou longa distância, como uma LAN ou uma WAN. Na prática é uma referência ao encapsulamento de dados e protocolos, com níveis de preparação e controle.

Como ilustrado na figura acima, o Modelo OSI é composto por 7 camadas e cada uma realiza funções determinadas. As camadas são:

7 – Aplicação (Application)
6 –
Apresentação (Presentation)
5 –
Sessão (Session)
4 –
Transporte (Transport)
3 –
Rede (Network)
2 – Enlace de
Dados (Data Link)
1 –
Física (Physical)

A Cisco criou uma mnemônica para facilitar a memorização das camadas com a primeira letra de cada uma: Please Do Not Throw Sausage Pizza Away! (Por favor, não jogue a pizza de salsicha fora)

As camadas mais altas (5, 6 e 7), são as camadas que realmente tratam dos dados (ou da informação trafegada), colocando-os no formato (protocolo) usado pelo programa solicitante (aplicação)

– Camada 7 – Aplicação:
Camada onde estão os inúmeros protocolos de aplicação, tais como: HTTP, FTP, SMB/CIFS*, SSH, SNMP, POP, SMTP, IMAP, DNS, DHCP, SIP, RDP, BitTorrent, Ping, Telnet, LDAP, NTP, etc. Tudo nesta camada é relacionado ao software, ou seja, onde os aplicativos solicitam conexão à rede através de algum protocolo. Nela também está um recurso bem conhecido, o Proxy.

– Camada 6 – Apresentação:
Considerada uma camada extra, utilizada em casos de uso de criptografia (SSL/TLS) e/ou compressão de dados. Nesta camada também podemos ter formatação e conversão (tradução) dos dados, como quando o  dispositivo transmissor utiliza um padrão diferente do ASCII, por exemplo.

– Camada 5 – Sessão:
Esta camada é responsável por estabelecer uma sessão de comunicação (início e encerramento) e o modo de transmissão dos dados entre as aplicações. Para o controle de tráfego, são inseridas marcações nos dados transmitidos pois, em caso de falha de rede, a transmissão é reiniciada a partir da última marcação recebida pelo receptor (se o protocolo em uso não possuir tal recurso, cabe à aplicação o tratamento de erros).

– Camada 4 – Transporte:
A camada intermediária (4), é a responsável pelo o encapsulamento dos dados (protocolos de aplicação) em pacotes. Quem faz esta tarefa são os essenciais protocolos de transporte (ou transmissão), o TCP ou o UDP. Durante uma comunicação de envio, os dados são divididos e ordenados em pacotes e então enviados à próxima camada, a de Rede. Na recepção, os pacotes são abertos e ordenados. O dado então é remontado e enviado a camada superior, a de Sessão. O sistema operacional é responsável em controlar a transmissão de dados, detectando problemas e corrigindo erros através do TCP. O UDP não possui mecanismos de tratamento de erros ou controle de transmissão.

As camadas mais baixas (3, 2 e 1) são responsáveis pela transmissão dos dados. Para elas não importa o que está sendo transmitido, mas sim, como serão transmitidos e recebidos.

– Camada 3 – Rede:
A camada responsável por realizar o roteamento dos pacotes através de redes diferentes, como na transmissão de pacotes de uma LAN para uma WAN (ou vice e versa). Um dispositivo de rede chamado de Roteador, analisa as condições das redes (tráfego) e se existem prioridades de serviço (como QoS) e então decide qual caminho físico (rota) que os dados (já empacotados) deverão seguir. Nesta camada estão os protocolos de roteamento, como o RIP, OSPF e BGP, e protocolos de rede, como o famoso IP, o ICMP, o ARP, NAT e IPSec, além de Switches que possuam função de roteamento, chamados de switch “L3” (Layer 3). Para preparar o envio dos pacotes, esta camada realiza a conversão dos endereços lógicos (IP) em endereços físicos (MAC).

– Camada 2 – Enlace de Dados:
Nesta camada os pacotes recebidos são transformados em quadros, possibilitando sua transmissão pelo meio físico. Como não há mecanismos de controle de erros de transmissão na camada física, cabe à esta efetuar um controle o fluxo, detectando e corrigindo erros de transmissão (ocorridos no meio físico). Nesta camada estão dispositivos de rede como o Switch, as Placas de Rede e Bridges, além de arquiteturas: MAC, Ethernet, FDDI, WiFi (WPA, WEP), ATM, PPP, Token-Ring, Frame-Relay, Fibre Channel.

A camada 2 pode ser considerada a camada que controla a “logística” propriamente dita dos quadros, que contém pacotes, que contém protocolos, que contém dados e que contém a informação (dados) qual deve ser transportada.

– Camada 1 – Física:
Como sugere seu nome, a camada física simplesmente transmite os bits através dos meios físicos, que estabelecem uma conexão real entre os equipamentos. Nela são definidas especificações elétricas e físicas dos dispositivos como cabos (UTP, USB, Fibra Ótica), repetidores de sinal, HUB (aquele bem antigo), antenas wireless, transmissores, Bluetooth e outros, além de arquiteturas: 100BASE-TX, RS-232, ISDN, DSL, E1/T1.

Vale destacar que se não houver a camada física, nenhum tipo de transmissão será realizada.

Abaixo está uma tabela da Wikipédia que detalha cada camada e os protocolos e tecnologias associadas:

Modelo OSI – Wikipédia. *Clique para ver em tamanho maior

*Com referências de: ISO/IEC, Microsoft e Clube do Hardware.

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