Você já ouviu falar no modelo OSI? Sabe como funciona esse sistema, que se divide em camadas? Se não, você está no lugar certo! Se sim, continue a leitura para ter mais informações!
Durante as décadas de 1960 e 1970, foram criadas muitas tecnologias de redes, sendo que cada uma apresentava um desenho específico de hardware.
Essas estruturas eram de arquitetura monolítica, o que significa que os desenvolvedores trabalhavam com todos os elementos envolvidos no processo, sem separação.
Essa forma de desenho era pouco prática, pois, com esse grande bloco de informações, todos os elementos podiam ser alterados se ocorresse uma pequena mudança em alguma parte da estrutura.
Surgiu então a necessidade de criar uma arquitetura que fosse padrão para essas redes, o que permitiria que as máquinas de fabricantes distintos pudessem se interconectar.
Foi por isso que, em 1984, a ISO (Organização Internacional de Normatização) desenvolveu o modelo OSI, sigla para Open System Interconnection (Sistema Aberto de Interconexão).
Saiba, a seguir, o que é esse modelo.
O que é o modelo OSI?
Trata-se de um modelo que estabelece regras e orientações para que ocorra a interconectividade de dois dispositivos de rede independentemente das empresas envolvidas (como sistema operacional, fabricante da placa etc.).
Ele se baseia em decompor a funcionalidade da cadeia de transmissão de um pacote em diversos módulos (não sendo algo monolítico), padronizando a interface.
Isso é vantajoso, pois uma mudança em um módulo não afeta necessariamente toda a cadeia — diferentemente, como vimos, do que ocorria no passado, antes da criação desse modelo.
Como é de referência, o modelo OSI serve de base para que ocorra a comunicação em qualquer tipo de rede (de curta, média ou longa distância).
Além disso, por ser um sistema aberto, ele apresenta características como escalabilidade, interoperabilidade, portabilidade e compatibilidade.
O modelo OSI funciona através de pilhas de protocolos. Estes são os conjuntos das regras que definem como será realizada a operação e o intercâmbio das informações entre dois sistemas.
Todas as ações necessárias para que ocorra a interconectividade dos dispositivos no modelo OSI foram divididas em sete camadas, numeradas de 1 a 7:
Vamos entender melhor a função de cada camada?
Camada 1: Física
É a camada que estabelece a comunicação real entre os dois dispositivos. Podemos considerar, nesta camada, o cabeamento, a característica elétrica, óptica ou eletromagnética.
Basicamente, é o meio físico de transmissão – cabos ethernet ou de fibra óptica, repetidores, hubs – por onde a comunicação vai de fato acontecer. A unidade de transmissão é o bit.
Camada 2: Enlace
Faz o controle de fluxo da transmissão dos dados, detectando e corrigindo erros do nível físico. Além disso, realiza o recebimento e a transmissão de uma sequência de bits para a camada física.
É nesta camada que os switches trabalham, utilizando o MAC Adress para encaminhar o pacote à máquina certa. Com esse encaminhamento, o MAC se converte em endereço IP.
A unidade de transmissão aqui é o quadro.
Camada 3: Rede
Realiza o endereçamento dos dispositivos na rede, ou seja, quais os caminhos que as informações devem percorrer da origem ao destino.
Ela converte endereços IP em endereços físicos, garantindo que a mensagem chegue onde deve. É aqui ainda que ocorre o roteamento, e a unidade é o pacote.
Camada 4: Transporte
Esta camada detecta e elimina erros das camadas anteriores. Além disso, controla o fluxo de dados da origem ao destino, ordenando-os.
A camada de transporte garante a confiança do pacote, o qual chegará na máquina com todos os dados necessários, sem perdas, erros ou duplicações, além de obedecerem a uma sequência.
A unidade aqui é o segmento, e os protocolos de transporte são o TCP e o UDP.
Camada 5: Sessão
Exerce o controle de quando a comunicação entre duas máquinas (de origem e de destino – ou emissor e receptor) deve começar, terminar ou reiniciar.
Percebe-se então que essa camada realiza o controle do diálogo e da sincronização entre os hosts, sendo uma extensão da camada de transporte. A unidade aqui são os dados.
Camada 6: Apresentação
Esta camada realiza a conversão dos formatos de caracteres de forma que sejam utilizados na transmissão. Há a compressão e criptografia para que o receptor possa entender os dados.
É como se a camada de apresentação realizasse o trabalho de um tradutor, garantindo que as duas redes diferentes se comuniquem de forma efetiva.
Como na camada 5, a unidade aqui também são os dados.
Camada 7: Aplicação
É com esta camada que nós, usuários, temos mais contato, já que funciona como uma porta de entrada da rede, dando o acesso aos serviços dessa rede.
Ela é utilizada pelos softwares que costumamos usar, como aplicativos de mensagens instantâneas, servidores de e-mails, browser etc., sendo a interface direta para inserir ou receber dados.
A unidade aqui são os dados, e alguns protocolos de aplicação são HTTP, SMTP e FTP.
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Mas afinal, como o modelo OSI funciona?
Para entender como o modelo OSI funciona, pense nas famosas bonequinhas russas matrioskas. Esse brinquedo consiste em uma grande boneca, que tem, dentro de si, outra menor.
Dentro desta, há outra menor, e assim sucessivamente até chegarmos na menor bonequinha do conjunto. É mais ou menos nessa lógica que o modelo OSI funciona.
O funcionamento no dispositivo emissor é da camada 7 até a 1. A camada de cima (7) vai passar dados para a de baixo ( 6), que fará o chamado encapsulamento desses dados, acrescentando informações de controle que dizem respeito a ela.
Isso formou um novo conjunto de dados (dados da camada de cima + informações de controle da camada de baixo). A terceira camada (5) pegará esse conjunto e acrescentará suas próprias informações de controle.
Assim, vai ocorrendo o encapsulamento camada a camada, da 7 para a 1. Isto é, começamos com dados e terminamos com bits, que serão transmitidos pelo meio físico (camada 1).
Pensando na analogia, começamos com uma bonequinha russa pequena e fomos colocando uma dentro da outra, até chegarmos à maior delas. É esta que será enviada ao receptor.
Quando a informação chega no dispositivo de rede receptor, ocorre o processo inverso, conhecido como desencapsulamento. Os bits recebidos passam de camada para camada até se tornarem dados.
Seria, no nosso exemplo, o desmontar da grande boneca russa, removendo as camadas até termos a menor boneca em nossa mão.
Quais as vantagens do modelo OSI?
O modelo OSI apresenta algumas vantagens em sua utilização. Ele:
- Facilita a programação modular;
- Impede que uma mudança em uma camada prejudique as demais (diferentemente da arquitetura monolítica);
- Descomplica o entendimento e a visualização do processo;
- Evita que ocorram problemas de compatibilidade entre dois dispositivos diferentes;
- Em decorrência da vantagem anterior, permite que ocorra a comunicação entre sistemas distintos;
- Realiza a normalização dos componentes da rede;
- Padroniza a interface.
Neste artigo, você viu o que é o modelo OSI, quais as camadas o compõem e como ele funciona. Dentro do campo de TI, há outra arquitetura relevante e que impacta a experiência do usuário: a arquitetura da informação. Acesse nosso artigo e saiba mais sobre ela: Arquitetura da Informação: impactando na experiência do usuário.
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