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=-[08]-=[Básico sobre o Modelo OSI]=-|d4rwin|-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
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!AVISO!: O objetivo deste texto não é nem de longe dar todos os detalhes sobre este modelo de referência, porém fornecer uma visão básica sobre ele, permitindo a compreensão de onde entram protocolos como o TCP e o IP por exemplo, ou então sobre como os dados trafegam na rede.

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=            .,ÍNDICE.,               =
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=                                     =
=  1.0...Introdução                   =
=   |                                 =
=  2.0...Camadas                      =
=   |->   2.1...Aplicação             =
=   |->   2.2...Apresentação          =
=   |->   2.3...Sessão                =
=   |->   2.4...Transporte            =
=   |->   2.5...Rede                  =
=   |->   2.6...Enlace de dados       =
=   |->   2.7...Física                =
=   |                                 =
=  3.0...Exemplo prático              =
=   |                                 =
=  4.0...Alegoria                     =
=   |                                 =
=  5.0...Os protocolos e o Modelo OSI =
=   |                                 =
=  6.0...Conclusão                    =
=   |                                 =
=  7.0...Referências bibliográficas   =
=                                     =
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--=[ 1.0 - Introdução

O modelo de referência OSI(Open Systems Interconnection) foi criado pela ISO (International Standards Organization) para interconexão de redes heterogêneas/sistemas abertos, visando por um fim à incompatibilidade até então enfrentada pelas redes de computadores da época.

--=[ 2.0 - Camadas

Basicamente, pode-se dividi-lo em sete camadas, classificadas de acordo com suas funções. Todo o processo de comunicação entre computadores, segue o padrão de encapsulamento, isto é, a camada de nível mais alto é encapsulada na de nível inferior. Cada camada não possui um protocolo específico, mas uma função determinada, que é preenchida por algum protocolo desenvolvido para tal.

--=--=[ 2.1 - Aplicação

Está é a camada mais superior do modelo OSI. É nela que as requisições a serviços são realizadas, como visualizar uma página web (HTTP), transferir arquivos(FTP), ou então receber e enviar emails(POP3 e SMTP). Também gerencia e administra os processos de aplicação, faz o controle de acesso, realiza o monitoramento e recuperação dos dados, etc.

--=--=[ 2.2 - Apresentação

É responsável pela interpretação e tradução dos dados vindos da camada precedente, cuidando da sintaxe das informações transmitidas. Quando se trata do receptor, as informações que vêm da camada 5 (Sessão) são preparadas na camada 6 (Apresentação) para a sua utilização por aplicativos presentes na camada 7 (Aplicação). Pode ter outras utilidades, como compressão de dados e criptografia. No caso da compressão, os dados serão descomprimidos na camada correspondente pelo receptor.

--=--=[ 2.3 - Sessão

Aqui é onde se inicia o verdadeiro processo de comunicação. A camada de sessão permite estabelecer a conexão entre computadores distintos. Ela inicia e termina a sessão de diálogo entre duas máquinas, assim como gerencia e sincroniza as informações trafegadas, também realizando a marcação dos dados para o caso de interrupção na comunicação, quando a conexão é restabelecida, sabe-se onde parou. Em outras palavras, permite que as máquinas se entendam. Fazendo uma analogia com a vida real, seria como um homem em meio a duas mulheres, administrando o momento certo de cada uma falar.

--=--=[ 2.4 - Transporte

Dentre as 7 camadas sintetizadoras do Modelo OSI, dois grupos podem ser formados. O primeiro composto pelas camadas 7, 6, 5 (Aplicação, Apresentação e Sessão respectivamente). Este primeiro grupo se preocupa apenas com os dados, não importando a maneira como estão sendo transportados. O segundo grupo, conta com as camadas 3, 2, 1 (Rede, Enlace de dados e Física respectivamente). Este grupo por sua vez, preocupa-se com a transmissão dos dados em si. Você deve ter notado a falta da camada 4 (Transporte). É ela quem interliga estes dois grupos.

A camada de transporte realiza a segmentação dos dados provenientes da camada de sessão. Após dividi-los em pacotes repassa à camada de rede. A camada de sessão estabelece a conexão, e a de transporte fornece e gerencia o canal para troca de dados. Exerce também o controle de fluxo (ordenação dos dados caso não estejam na ordem correta) e executa correção de erros, através de mensagens de recebimento do pacote. No receptor, realiza a junção dos pacotes (multiplexação) vindos da camada 3 para enviar a camada 5.

--=--=[ 2.5 - Rede

Realiza o encaminhamento dos pacotes entre redes distintas, roteando os pacotes e lidando com as adversidades que venham a surgir durante a transmissão, como congestionamentos. Portanto, faz a conversão dos endereços lógico em endereços físicos. Cabe a ela encontrar o computador destino no meio de tantos outros e controlar condições de tráfego e prioridade para o roteamento.

--=--=[ 2.6 - Enlace de dados

Também conhecida como camada de Link de Dados, tem por função pegar os pacotes fornecidos pela camada de rede e transformá-los em quadros, garantindo uma transmissão confiável através da rede. Esses quadros possuem informações pertinentes, como endereços da placa de rede do transmissor e receptor, payload (os dados em questão) e o CRC, para checar a integridade dos dados (caso não seja enviada nenhuma mensagem de sucesso no transporte, os quadros são reenviados pela camada 2). Um exemplo de protocolo que trabalha nesta camada é o Ethernet, largamente utilizado nas redes de computadores atuais.

--=--=[ 2.7 - Física

É a camada de mais baixo nível no modelo OSI, sendo o último elo de conexão entre duas máquinas. Sua função principal é fazer a conversão dos quadros que vêm da camada inferior em sinais elétricos ou luminosos (no caso das fibras ópticas), mantendo a compatibilidade com o meio de transmissão. Ou seja, a camada física faz a tradução dos quadros vindos da camada 2 em 0s e 1s e em seguida encaminha os bits através das interfaces de rede.

OBS.: A camada física não inclui o meio em que os dados trafegam, como cabos por exemplo.

--=[ 3.0 - Exemplo prático

Para facilitar o entendimento de como funciona o modelo de referência, irei propor uma situação hipotética, porém prática da utilização do mesmo para a construção de um arquitetura de rede. Lembrando que as camadas superiores são encapsuladas nas inferiores.

Supomos que um usuário gostaria de visualizar seus e-mails presentes em um servidor.

  • Camada 7

O primeiro passo é abrir o cliente de e-mails, que entrará em contato com o servidor, utilizando o protocolo POP3. O ato de requisitar o servidor usando este protocolo, encaixa o mesmo na camada de aplicação do modelo OSI.

  • Camada 6

A requisição feita pelo usuário usando a camada de aplicação é traduzida para uma linguagem padrão para que os dados sejam transportados.

  • Camada 5

Na camada de Sessão a conexão é estabelecida com o host destino (200.124.1.66, *número fictício). Esta camada irá cuidar do diálogo entre as máquinas, interrupções na conexão, avisando o emissor caso alguma coisa aconteça.

  • Camada 4

Aqui é criado o "túnel" fim-a-fim para o transporte dos dados, que serão segmentados em pacotes, e repassados para a camada 3. Protocolos que trabalham nesta camada são o TCP (Transmission Control Protocol) e UDP(User Datagram Protocol).

  • Camada 3

Como sabido, esta camada é responsável pelo encaminhamento e roteamento dos pacotes, função essa exercida pelo IP (Internet Protocol) e roteadores. O ICMP(Internet Control Message Protocol) também age nesta camada, geralmente casado com o IP.

  • Camadas 2 e 1

A camada 2, onde os pacotes são transformados em quadros para serem repassados a camada física, possui o Ethernet. Ele procura pelo endereço físico da interface de rede destino (MAC Adress) para então enviar os quadros, de acordo com as especificações de cabeamento e sinais elétricos.

Quando os bits chegam na interface de rede destino (placa de rede), estes percorrem o caminho inverso ao exercido na máquina emissora.

--=[ 4.0 - Alegoria

No tópico acima foi visto um exemplo prático da aplicação do modelo OSI para a construção de uma arquitetura, onde um usuário requisitou a um servidor ver os e-mails presentes no mesmo. Agora vou propor uma situação fora do mundo da informática, para quem sabe esclarecer ainda mais o funcionamento do OSI.

A Silvia Saint vai estrelar um novo filme, e precisa ir de uma cidade à outra para filmar. Por isso ela vai até a rodoviária e compra uma passagem de ônibus convencional, porque leito é mais caro. O ato de comprar a passagem, representa a camada de aplicação no modelo OSI. Ao chegar até a porta do ônibus, Silvia dá uma boa olhada no motorista, motorista dá uma boa olhada em Silvia, e então...pede a passagem dela para autenticar e suas malas para marcar. Esta é a camada de apresentação. Muito bem, começa a viagem e o ônibus se dirige até seu destino, estabelecendo a "conexão". Aí temos a camada 5, Sessão. O ônibus não pode andar em cima do nada, para isso é preciso uma estrada, que representa o protocolo TCP ou UDP, presentes na camada 4 (Transporte). Todavia surge um problema, Silvia é a única passageira do ônibus (huhun) e está atrasadíssima para as filmagens. O motorista então tem de optar pela melhor rota para chegar até o destino. Encaixamos o IP. Caso algum imprevisto ocorra, como um pneu furado, o ICMP entra em ação, e avisa a Central Rodoviária que o ônibus quebrou. Agora, para representar as camadas remanescentes, como não encontrei nada melhor, vou utilizar o combustível do ônibus. O Ethernet cuidará para que o motorista não abasteça o veículo com Diesel ao invés de Gasolina. Fim.

--=[ 5.0 - Os protocolos e o Modelo OSI

A figura 1.0 mostra a estrutura do modelo de referência OSI. *Ilustração retirada do livro Redes de Computadores, 4ª Edição.

A figura 1.1 mostra os protocolos utilizados tanto na internet como em redes de computadores em geral. *Ilustração retirada do Wikipedia, vide referências bibliográficas.

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# Camada                                                             Nome da unidade      #
#                                                                     intercambiada       #
# ____________                                                        ____________        #
#|            |             Protocolo de aplicação                   |            |       #
#| Aplicação  |------------------------------------------------------| Aplicação  | APDU  #
#|____________|                                                      |____________|       #
# ______|_____                                                        ____________        #
#|            |             Protocolo de apresentação                |            |       #
#|Apresentação|------------------------------------------------------|Apresentação| PPDU  #
#|____________|                                                      |____________|       #
# ______|_____                                                        ____________        #
#|            |              Protocolo de sessão                     |            |       #
#|  Sessão    |------------------------------------------------------|  Sessão    | SPDU  #
#|____________|                                                      |____________|       #
# ______|_____                                                        ____________        #
#|            |             Protocolo de transporte                  |            |       #
#| Transporte |------------------------------------------------------| Transporte | TPDU  #
#|____________|            Limite da Sub-Rede de Comunicação         |____________|       #
# ______|_____      ___________________||_____________________        ____________        #
#|            |    |   PDRI = Protocolo da Sub-Rede Interna   |      |            |       #
#|   Rede     |--1-|       ******           ******            |------|   Rede     | Pacote#
#|____________|  | |       *Rede* ========= *Rede*            |      |____________|       #
# ______|_____   | |       ******           ******            |       ____________        #
#|            |  | |        PDRI                              |      |            |       #
#|   Enlace   |- 2-|       ********         ********          |------|   Enlace   | Quadro#
#|____________|  | |       *Enlace* ======= *Enlace*          |      |____________|       #
# ______|_____   | |       ********         ********          |       ____________        #
#|            |  | |        PDRI                              |      |            |       #
#|   Física   |--3-|       ********         ********          |------|   Física   | Bit   #
#|____________|  | |       *Física* ======= *Física*          |      |____________|       #
#                | |       ********         ********          |                           #
#  Host A        | |       Roteador         Roteador          |         Host B            #
#  ^^^^ ^        | |__________________________________________|         ^^^^ ^            #
#                |_________;1 Protocolo de roteador/host da camada de rede                #
#                |_________;2 Protocolo de roteador/host da camada de enlace de dados     #
#                |_________;3 Protocolo de roteador/host da camada física                 #
###########################################################################################
                                      Figura 1.0
#################################################
#            Protocolos de Internet             #
#################################################
# Aplicação   #   HTTP, SMTP, FTP, SSH, IRC,    #
#             #   SMTP, NNTP, POP3, IMAP, etc.  #
# ----------- # ------------------------------- #
# Transporte  #   TCP, UDP, SCTP, RTP, DCCP     #
# ----------- # ------------------------------- #
# Rede        #   IPv4, IPv6, ARP, ICMP         #
# ----------- # ------------------------------- #
# Ligação     #   Ethernet, 802.11 WiFi, Token  #
#             #   Ring, FDDI, PPP, etc.         #
# ----------- # ------------------------------- #
# Física      #   RS-232, EIA-422, RS-449, etc. #
#################################################
 Figura 1.1

--=[ 6.0 - Conclusão

Termino por aqui este pequeno artigo sobre o Modelo OSI. Como o próprio título do artigo propõe, foi exposto aqui apenas o básico, mas isso não significa que seja o necessário. Não se prenda e vá atrás de mais informações a respeito, dê uma olhada nos links do Referências Bibliográficas. É isso ae, qualquer coisa mail-me.

--=[ 7.0 - Referências Bibliográficas

Arquitetura OSI
http://penta.ufrgs.br/Marco/arqosi.html

Modelo de Referência OSI
http://www.forumweb.com.br/artigos/artigos.php?action=file&id=268

Entendendo os protocolos
http://www.clubedasredes.eti.br/rede0013.htm

Ethernet
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ethernet

O Modelo OSI de Interconexão de Sistemas Abertos
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialosi/default.asp