O MODELO OSI
Guilherme Guimarães
Visão geral
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Foi dito que o protocolo é a “linguagem” usada para os
equipamentos da rede conversarem entre si;
Na verdade, em uma comunicação entre dois computadores,
vários protocolos são utilizados;
Ex: Quando um email é baixado em seu PC em uma rede local e
supondo que o servidor de email está na mesma rede, há pelo
menos quatro protocolos envolvidos;
Neste caso, em uma rede do tipo Ethernet usando TCP/IP temos:
Ethernet, TCP, IP e SMTP;
Visão geral (Exemplo)
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O SMTP é o protocolo que envia e recebe emails, passa os
dados para o TCP;
O TCP adiciona dados de controle e passa o resultado para o
IP;
O IP acrescenta mais informações de controle e manda o pacote
de dados para o Ethernet;
O Ethernet coloca mais algumas informações e finalmente manda
o pacote de dados para a rede;
Isto tudo se chama “encapsulamento”;
Visão geral (Protocolos)
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Os protocolos são divididos em dois grupos principais:
Protocolos de baixo nível, também chamados de “arquitetura” e
cuidam da comunicação física da rede: Ethernet, WiFi, Token
Ring, FDDI, X.25, Frame Relay e ATM;
Acima destes temos os protocolos de alto nível: TCP/IP, IPX/SPX,
NetBEUI, AppleTalk, etc;
Embora costumamos chamar o TCP/IP de protocolo, na verdade
ele é um conjunto deles (pilha de protocolos);
Modelo OSI
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Quando as redes de computadores surgiram, as soluções eram
proprietárias, cada tecnologia só era suportada por seu
fabricante;
Para facilitar a interconexão de sistemas de computadores a
ISO (International Organization for Standardization)
desenvolveu um modelo de referência chamado OSI (Open
Systems Interconnection);
O modelo de protocolos OSI é um modelo de 7 camadas, e foi
criado especificadamente para redes com comutação de
pacotes e não para redes com comutação de circuito;
Modelo OSI
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Em teoria, cada camada seria de responsabilidade de um
protocolo específico (por isso o termo conjunto ou pilha de
protocolos);
Na prática, a maioria das pilhas de protocolos (TCP/IP, IPX/SPX,
NetBEUI) não segue esse modelo de referência ao pé da letra;
Acabam usando protocolos que correspondem a mais de uma
camada do modelo OSI;
Modelo OSI
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Na transmissão de um dado, cada camada pega as informações da camada superior,
acrescenta informações nas quais seja responsável e passa para a camada inferior, este
processo é chamado de encapsulamento;
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Comunicação entre as camadas;
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Protocolos x Camadas OSI
Camada 7 - Aplicação
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Faz a interface entre a pilha de protocolos e o aplicativo que
pediu ou receberá a informação através da rede;
Quando pedimos para o programa de email baixar novas
mensagens, ele entrará em contato com a camada de aplicação
da pilha de protocolos usada;
Exemplos de protocolos da pilha TCP/IP desta camada:



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HTTP (Web);
FTP (Transferência de arquivos);
NFS (Compartilhamento de arquivos);
SMTP (email);
Camada 6 - Apresentação
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Também chamada de camada de tradução;
Converte o formato do dado recebido pela camada de
aplicação em um formato comum a ser usado na transmissão
desse dado;
A compressão de dados pega os dados recebidos da camada 7
e os comprime, e a camada 6 do dispositivo receptor
descompacta esses dados;
É possível também criptografar os dados, os quais só serão
descriptografados na camada 6 do receptor;
Protocolo que opera nesta camada:

SSL (Secure Socket Layer);
Camada 5 - Sessão
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Permite que duas aplicações em computadores diferentes
estabeleçam uma sessão de comunicação;
Nesta sessão, as aplicações definem como será feita a
transmissão de dados e colocam marcações nos dados, em caso
de falha na rede, a transmissão é reiniciada a partir da última
marcação;
A maioria das pilhas de protocolos não implementa esta
camada usando um protocolo em separado, no TCP/IP as
funções da camada 5 são implementadas juntamente com as
funções da da camada de aplicação;
Camada 4 - Transporte
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Responsável por pegar os dados enviados pela camada de
Sessão e dividi-los em pacotes que serão transmitidos pela rede;
No receptor, essa camada é responsável por pegar os pacotes
recebidos e remontar o dado original para enviá-lo à camada
de Sessão;
As funções desta camada:

Multiplexação de conexões, ou seja, possibilidade de usar vários protocolos acima desta camada
ao mesmo tempo;

Controle de Fluxo, que coloca os pacotes recebidos em ordem, caso eles tenham chegado fora de
ordem;

Verificação de erros, enviando uma informação de reconhecimento para o transmissor, informando
que o pacote foi recebido;
Camada 4 - Transporte
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Mais funções:

Verificar se houve perda de pacotes;

Verificar se não houve duplicação de pacotes;

Qualidade de serviço esperada;
O modelo OSI define cinco classes de transporte, numeradas de
0 a 4, informando a qualidade do serviço;
A camada de Transporte separa as camadas nível de aplicação
(5 a 7) das camadas de nível físico (1 a 3), ligando também os
dois grupos;
Na pilha de protocolos TCP/IP, temos os protocolos TCP e UDP
nesta camada;
Camada 3 - Rede
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Responsável pelo endereçamento lógico dos pacotes de dados e
também pela tradução de endereços lógicos em endereços
físicos;
É responsável também por priorizar a entrega de determinados
pacotes de dados (o chamado QOS – Quality of Service);
O endereçamento lógico independe da arquitetura de rede, ou
seja, um pacote de dados pode sair de uma rede Ethernet e
chegar em uma rede Token Ring;
Os roteadores operam nesta camada, determinando a rota que
os pacotes irão seguir para chegar ao destino;
Camada 2 – Link de Dados
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Também conhecida como camada de Enlace, pega os pacotes de
dados recebidos da camada de Rede e os transforma em
quadros que serão trafegados pela rede;
Ela adiciona informações como o endereço das placas de rede
de origem e de destino, dados de controle, dados em si e o
checksum;
É ainda responsável por verificar se o meio de transmissão dos
dados está disponível e pode ser usado;
As camadas 2 e 1 são controladas pelo protocolo de rede de
baixo nível, ou seja, controladas por hardware;
Camada 2 – Link de Dados
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Se o protocolo de baixo nível for do tipo confiável, a sua camada
2 é responsável por conferir se o dado chegou íntegro, refazendo
o checksum;
Caso os dados estão ok, ele envia a confirmação de recebimento
(o acknowledge);
A maioria das arquiteturas de rede não usa esse recurso,
confiando esta verificação para a camada de Transporte;
Os switches são equipamentos que operam nesta camada;
Na arquitetura Ethernet, essa camada é controlada pelos
protocolos LLC e MAC;
Camada 1 – Física
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Esta camada pega os quadros enviados pela camada 2 e os
transforma em sinais compatíveis com o meio aonde serão
transmitidos;
É responsável por especificar a maneira com que os 0s e 1s dos
quadros serão enviados ou recebidos pela rede;
O papel dessa camada é efetuado pela placa de rede dos
dispositivos;
Assim como a anterior, esta camada é controla por hardware e
definida pela arquitetura utilizada;
Hubs são equipamentos que operam nesta camada;