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Redes de Computadores - Modelo de Referência OSI/ISO

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Redes de Computadores

Modelo de Referência OSI/ISO


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Objetivos

Antigos Padrões das Redes de Computadores

ISO

Modelo OSI

Características do Modelo OSI

Camadas do Modelo OSI


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Antigos Padrões dasRedes de Computadores

Nos primórdios das Redes de Computadores, haviam inúmeros

problemas presentes no meio.

O principal problema, que gerava outros incontáveis, era a questão da não

existência de padrões entre os equipamentos.


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A explicação é simples: as empresas que desenvolviam os equipamentos de redes, trabalhavam com a chamada arquitetura

fechada.

Com isso, configurações, funcionalidades e outras características de determinado

fabricante, eram completamente distintas de um outro fabricante.


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Com isso, os equipamentos “não conversavam”, ou seja, não era possível a existência de uma rede com equipamentos

de dois ou mais fabricantes.

Para haver uma rede, todos os equipamentos nela presentes deveriam ser

exclusivamente de um único fabricante.


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ISO

A ISO (International Organization for

Standardization - Organização Internacional de Normalização)é uma entidade que concentra

os grêmios de padronização/normalização de mais de 900 mil organizações

localizadas em 170 países.


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Modelo OSI

A ISO foi a responsável por oferecer a grande solução para praticamente todos os

problemas presentes nas redes de computadores.

Em 1984, a ISO como entidade de padronização resolveu simplesmente

padronizar as redes de computadores e seus processos com a criação do Modelo OSI

(Open Systems Interconnection).


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Modelo OSI

Com essa padronização, as redes iriam funcionar sempre da mesma forma, coisa

que antes não acontecia devido as diferentes funcionalidades que cada

fabricante empregava em suas redes.


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Modelo OSI

A partir daí abriu-se a possibilidade da “conversação” entre equipamentos de

diferentes fabricantes.

A resolução dos problemas do passado também se tornou mais simples, pois se

antes cada empresa trabalhava “sozinha” para resolver um problema, agora todas

passariam a trabalhar em conjunto, já que a arquitetura principal dos equipamentos se

tornava igual para todos.


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Modelo OSI

Os usuários das redes também ganharam muito com tudo isso, pois se

desprenderam da obrigação de se fechar apenas com um fabricante, tendo

agora a livre opção de analisar as características de todos eles de forma

individual.


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Características do Modelo OSI

Com a aplicação do Modelo OSI, as redes passaram a trabalhar de forma padronizada.

Sendo assim, o processo de transferência e recebimento de dados se tornou mais

simples, além de que passou a ser único, mesmo com equipamentos distintos.


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Como citado anteriormente, o processo de envio e recebimento de dados foi

padronizado, e com isso o caminho percorrido pelos dados passou a ser comum

para todas as redes.

A ISO desenvolveu um Modelo de Referência Básico, conhecido por

apresentar as sete camadas características do Modelo OSI.


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As sete camadas do Modelo OSI representam o caminho a ser percorrido

pelos dados.


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Camada 7 - Aplicação

Camada 6 - Apresentação

Camada 5 - Sessão

Camada 4 - Transporte

Camada 3 - Rede

Camada 2 - Enlace

Camada 1 - Física


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A representação por camadas claramente simplificou o entendimento das redes.

Pode-se melhor analisar separadamente a função de cada camada, ou seja, cada parte

do caminho percorrido pelos dados.

Essa técnica facilita também a questão do isolamento de problemas.


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A informação quando é enviada, percorre as camadas de cima para baixo, ou seja, da

camada de Aplicação até a camada Física.

Quando a informação é recebida, percorre as camadas de baixo para cima, sendo

assim, da camada Física até a camada de Aplicação.

A seguir, veremos separadamente todas as camadas e suas principais características...


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Camada Física

A camada Física trabalha diretamente com os equipamentos da rede, definindo suas

especificações elétricas, mecânicas e funcionais.

Ela é responsável por definir a relação entre um dispositivo e um meio de transmissão, transmitindo bits através de um canal de telecomunicações. Ou seja, ela trabalha diretamente com o meio físico da rede.


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Camada Física

Resumidamente, a camada Física pode trabalhar de duas formas:

RecebimentoEla irá receber pulsos

elétricos/ópticos, e os converterá em bits.

EnvioEla irá receber bits, e os converterá em

pulsos elétricos/ópticos.


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Camada Física

• Cabos de cobre e Fibra óptica;• Hubs e Repetidores;• Interfaces seriais.

Dispositivos


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Camada Enlace

A camada de Enlace se relaciona com as camadas Física e de Rede.

Possui algumas funções que tentam fazer com que o tráfego de dados

pareça livre de erros.


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Camada Enlace

Sincronização entre receptor e transmissor

Detecção e correção de erros

Formatação e segmentação de dados

Gerenciamento de transmissões (simplex ou duplex)

Controle de acesso a um canal compartilhado


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Camada Enlace

Esta camada é subdividida em outras duas

LLC (Link Logical Control)

MAC (Media Access Control)


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Camada Enlace

LLC (Link Logical Control)

• É a subcamada mais alta da Enlace.

• Fornece mecanismos de multiplexação e controle de fluxo.


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Camada Enlace

MAC (Media Access Control)

• Faz a ponte entre a camada Física e a LLC.

• Provê acesso a um canal de comunicação e trabalhando com os frames (envelopes para os pacotes da camada de Rede), atribuindo-lhes um cabeçalho contendo o endereçamento dos dados que trafegam pelo meio através do endereço físico (MAC) e outras informações de controle de dados.


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Camada de Enlace

• Switches;• Placas de rede.

Dispositivos


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Camada de Enlace

• MAC (Media Access Control);• PPP (Point-to-Point Protocol);• LAPB;• NetBios.

Protocolos


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Camada de Rede

A camada de Rede é responsável por controlar as operações da rede de um modo geral. Possui como principal característica o

roteamento de pacotes entre origem e destino, determinando qual o melhor

percurso para o tráfego de dados.


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Esta camada, diferentemente da Enlace, trabalha com os endereços lógicos (IPs) e

com a implementação de pacotes, que irão portar um cabeçalho com endereço lógico

(IP) e outras informações de controle.

Camada de Rede


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Camada de Rede

• Roteadores;• Switches (apenas alguns, com funções

adicionais).

Dispositivos


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Camada de Rede

• IP (Internet Protocol);• ICMP (Internet Control Message Protocol);• ARP (Address Resolution Protocol);• RARP (Reverse Address Resolution Protocol);• IGMP (Internet Group Management Protocol).

Protocolos


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Camada de Transporte

A camada de Transporte fornece um serviço de transporte confiável de dados,

transparente para as camadas superiores do Modelo OSI.

Garante que os dados serão entregues livres de erros, em sequência e sem perdas ou

duplicações.


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Recoloca as mensagens em segmentos, dividindo mensagens longas em vários

segmentos menores ou agrupando mensagens pequenas em apenas um

segmento, para haver maior eficiência na transmissão dos dados.


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A camada de Transporte possui dois protocolos

UDP

TCP


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UDP

• Realiza apenas a multiplexação para que várias aplicações possam acessar o sistema de comunicação de forma coerente.


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TCP

• Realiza além da multiplexação, uma série de funções para tornar a comunicação mais confiável.

• Algumas de suas características são: controle de fluxo, controle de erro, sequenciação e multiplexação de mensagens.


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É importante ressaltar que a camada de Transporte fica entre as camadas de

nível de aplicação (5 a 7, preocupadas com os dados contidos nos pacotes)

e as de nível físico (1 a 3, preocupadas com a forma de transmissão dos dados),

ou seja, ela é a ligação entre esses dois grupos.


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Há dois tipos de enlaces onde podem ocorrer transmissões de dados

Enlace ponto a pontoHá apenas dois pontos de comunicação.

Enlace ponto multipontoHá três ou mais pontos de comunicação.

Um exemplo clássico desse tipo de enlace é o sistema de broadcast.


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Já a comunicação nos enlaces pode ocorrer de três formas

Simplex

Half Duplex

Full Duplex


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• A transmissão ocorre em apenas um sentido no canal de comunicação.

• Exemplo: televisão e rádio.

Simplex

• A transmissão pode ocorrer nos dois sentidos, mas não simultaneamente.

• Exemplo: walk talk.

Half Duplex

• A transmissão pode ocorrer simultaneamente nos dois sentidos.

• Exemplo: celular.

Full Duplex


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• TCP (Transmission Control Protocol);• UDP (User Datagram Protocol).

Protocolos


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Camada de Sessão

A camada de Sessão estabelece, gerencia e encerra sessões de comunicação, que consiste de

requisições e respostas do serviço entre duas aplicações localizadas em dois computadores em

rede.

Na sessão são estabelecidas as características da comunicação: qual lado transmite, quando, durante

quanto tempo e assim por diante.


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Camada de Sessão

Fornece a sincronização das tarefas dos usuários, colocando pontos de controle de

fluxo de dados para que, em caso de falhas de comunicação na rede, somente os dados

posteriores ao último ponto de controle terão que ser retransmitidos.


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Camada de Apresentação

A camada de Apresentação fornece as funções de formato dos dados, como o tipo de codificação e conversão de dados (compressão/descompressão e

criptografia/descriptografia).

Também é responsável pelo encapsulamento das informações em pacotes de bits.


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Esta camada é conhecida como sendo a “camada de tradução”, pois os dados são representados por

formatos adequados para cada tipo de dado ou aplicação.

Por isso, temos vários formatos utilizados para texto, imagem, sons, vídeos e outros, que podem

ser convertidos (traduzidos) conforme são transmitidos de um computador para outro dentro

da rede.


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Temos computadores que trabalham com o sistema de representação de texto denominado de EBCDIC,

e outros que trabalham com ASCII.

Esta camada faz a conversão entre os dois conforme necessário.

O mesmo acontece com os padrões de imagem gráfica, como GIF, JPG e PNG.


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Camada de Aplicação

A camada de Aplicação é a mais alta e atua como uma janela para processos dos

aplicativos que acessam os serviços da rede.

Representa os serviços de suporte direto ao aplicativo do usuário, como os serviços de

acesso a sites (HTTP), transferência de arquivos (FTP) e envio de e-mails (SMTP).


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Esta camada oferece à aplicação o acesso geral aos serviços de rede, permitindo o acesso às funções de

comunicação, de controle do fluxo e de recuperação de erros ao nível do

aplicativo.


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• HTTP (Hypertext Transfer Protocol);• FTP (File Transfer Protocol);• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol);• POP3 (Post Office Protocol);• Telnet;• IMAP (Internet Message Access Protocol);• SSH (Secure Shell).

Protocolos


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Resumo

O Modelo OSI é um modelo de referência para a interoperabilidade de sistemas,

definindo sete camadas, onde cada uma comunica-se somente com as camadas vizinhas (inferior e superior) e age como se estivesse comunicando com a camada

equivalente no outro sistema.


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Resumo

Aplicação: Serviços de rede ao nível do aplicativo.

Apresentação: Formato dos dados.

Sessão: Estabelece, gerencia e encerra a comunicação.Transporte: Entrega os dados sem erros e em sequência.

Rede: Endereço e rede e roteamento.

Enlace: Características de rede e endereço físico;

Física: Especificações elétricas, mecânicas e funcionais.

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