Como funciona o Modelo OSI:

A Organização Internacional para a Normalização (do inglês: International Organization for Standardization – ISO), foi uma das primeiras organizações a definir formalmente uma arquitetura padrão com objetivo de facilitar o processo de interconectividade entre máquinas de diferentes fabricantes, assim em 1984 lançou o padrão chamado Interconexão de Sistemas Abertos (do inglês: Open Systems Interconnection – OSI) ou Modelo OSI.

O Modelo OSI permite comunicação entre máquinas heterogêneas e define diretivas genéricas para a construção de redes de computadores (seja de curta, média ou longa distância) independente da tecnologia utilizada.1

Esta arquitetura é um modelo que divide as redes de computadores em 7 camadas, de forma a se obter camadas de abstração. Cada protocolo implementa uma funcionalidade assinalada a uma determinada camada.

 

Vamos a explicação:

1. Camada Física

É aonde se inicia o todo processo. O sinal que vem do meio (Cabos UTP por exemplo), chega à camada física em formato de sinais elétricos
e se transforma em bits (0 e 1). Como no cabo navega apenas sinais elétricos de baixa freqüência, a camada física identifica como 0 sinal elétrico com –5 volts e 1 como sinal elétrico com +5 volts. Vejam na figura abaixo o exemplo com a Senóide.

A camada física trata coisas tipo distância máxima dos cabos (por exemplo no caso do UTP onde são 90m), conectores físicos (tipo BNC do coaxial ou RJ45 do
UTP), pulsos elétricos (no caso de cabo metálico) ou pulsos de luz (no caso da fibra ótica), etc. Resumindo, ela recebe os dados e começa o processo, ou insere os dados finalizando o processo, de acordo com a ordem. Podemos associa-la cabos e conectores. Exemplo de alguns dispositivos que atuam
na camada física são os Hubs, tranceivers, cabos, etc. Sua PDU são os BITS.

 

2. Camada de Enlace

Após a camada física ter formatado os dados de maneira que a camada de enlace os entenda, inicia-se a segunda parte do processo. Um aspecto interessante é que a camada de enlace já entende um endereço, o endereço físico (MAC Address – Media Access Control ou Controle de acesso a mídia) – a partir daqui sempre que eu me referir a endereço físico estou me referindoao MAC “Address”. Sem querer sair do escopo da camada, acho necessária
uma breve idéia a respeito do MAC. MAC address é um endereço Hexadecimal de 48 bits, tipo FF-C6-00-A2-05-D8.
Na próxima parte do processo, quando o dado é enviado à camada de rede esse endereço vira endereço IP.

Uma curiosidade, é que o MAC address possui a seguinte composição:

A camada e enlace trata as topologias de rede, dispositivos como Switche, placa de rede, interfaces, etc., e é responsável por todo o processo de switching. Após o recebimento dos bits, ela os converte de maneira inteligível, os transforma em unidade de dado, subtrai o endereço físico e encaminha para a camada de rede que continua o processo. Sua PDU é o QUADRO.

 

3. Camada de Rede

Pensando em WAN, é a camada que mais atua no processo. A camada 3 é responsável pelo tráfego no processo de internetworking. A partir de dispositivos como roteadores, ela decide qual o melhor caminho para os dados no processo, bem como estabelecimento das rotas. A camada 3 já entende o endereço físico, que o converte para endereço lógico (o endereço IP). Exemplo de protocolos de endereçamento lógico são o IP e o IPX. A partir daí, a PDU da camada de enlace, o quadro, se transforma em unidade de dado de camada 3. Exemplo de dispositivo atuante nessa camada é o Roteador, que sem dúvida é
o principal agente no processo de internetworking, pois este determina as melhores rotas baseados no seus critérios, endereça os dados pelas redes, e gerencia suas tabelas de roteamento. A PDU da camada 3 é o PACOTE.

 

4. Camada de transporte

A camada de transporte é responsável pela qualidade na entrega/recebimento dos dados. Após os dados já endereçados virem da camada 3, é hora de começar o transporte dos mesmos. A camada 4 gerencia esse processo, para assegurar de maneira confiável o sucesso no transporte dos dados, por exemplo, um serviço bastante interessante que atua de forma interativa nessa camada é o Q.O.S ou Quality of Service (Qualidade de Serviço), que é um assunto bastante importante é fundamental no processo de internetworking, e mais adiante vou aborda-lo de maneira bem detalhada. Então, após os pacotes virem
da camada de rede, já com seus “remetentes/destinatários”, é hora de entrega-los, como se as cartas tivessem acabados de sair do correio (camada 3), e o carteiro fosse as transportar (camada 4). Junto dos protocolos de endereçamento (IP e IPX), agora entram os protocolos de transporte (por exemplo, o
TCP e o SPX). A PDU da camada 4 é o SEGMENTO.

 

5. Camada de sessão

Após a recepção dos bits, a obtenção do endereço, e a definição de um caminho para o transporte, se inicia então a sessão responsável pelo processo da troca de dados/comunicação. A camada 5 é responsável por iniciar, gerenciar e terminar a conexão entre hosts. Para obter êxito no processo de comunicação, a camada de seção têm que se preocupar com a sincronização entre hosts, para que a sessão aberta entre eles se mantenha funcionando. Exemplo de dispositivos, ou mais especificamente, aplicativos que atuam na camada de sessão é o ICQ, ou o MIRC. A partir daí, a camada de sessão e as camadas superiores vão tratar como PDU os DADOS.

 

6. Camada de Apresentação

A camada 6 atua como intermediaria no processo frente às suas camadas adjacentes. Ela cuida da formatação dos dados, e da representação destes, e ela é
a camada responsável por fazer com que duas redes diferentes (por exemplo, uma TCP/IP e outra IPX/SPX) se comuniquem, “traduzindo” os dados no processo de comunicação. Alguns dispositivos atuantes na camada de Apresentação são o Gateway, ou os Traceivers, sendo que o Gateway no caso faria a
ponte entre as redes traduzindo diferentes protocolos, e o Tranceiver traduz sinais por exemplo de cabo UTP em sinais que um cabo Coaxial entenda.

 

7. Camada de Aplicação

A camada de aplicação e a que mais notamos no dia a dia, pois interagimos direto com ela através de softwares como cliente de correio, programas de mensagens instantâneas, etc. Do ponto de vista do conceito, na minha opinião a camada 7 e basicamente a interface direta para inserção/recepção
de dados. Nela é que atuam o DNS, o Telnet, o FTP, etc. E ela pode tanto iniciar quanto finalizar o processo, pois como a camada física, se encontra em um dos extremos do modelo!