Neste primeiro post técnico falarei a respeito do Modelo OSI. Como vocês devem saber, esse modelo é composto por 7 camadas:
- Física - PDU: Bits
- Enlace de Dados - PDU: Quadros
- Rede - PDU: Pacote
- Transporte - PDU: Segmento
- Sessão - PDU: Dados
- Apresentação - PDU: Dados
- Aplicação - PDU: Dados
Como podem percerber, na frente de cada camada está seu PDU(Unidade de Dados de Protocolo) correspondente. O que seria isso? Nada mais do que o termo usado para descrever dados ao se mover de uma camada do modelo OSI para outra.
A imagem abaixo exemplifica melhor como funciona o processo de encapsulamento do Modelo OSI:
Clique na imagem para ampliar.
Vamos explicar sobre cada uma delas agora.
Camada 1 - Física
A camada Física do Modelo OSI fornece os requisitos para transportar pelo meio físico os bits que formam o quadro da camada de Enlace de Dados. Essa camada aceita um quadro completo da camada de Enlace de Dados e o codifica como uma série de sinais que serão transmitidos para o meio físico local, conhecidos como bits(0 e 1). Os bits codificados que formam um quadro são recebidos por um dispositivo final ou por um dispositivo intermediário.
Para que a entrega dos quadros seja feita pelo meio físico local é necessário que se tenha os seguintes elementos da camada Física:
- Meio físico e conectores ligados
- Representação de bits no meio físico
- Codificação de dados e informações de controle
- Circuito transmissor e receptor nos dispositivos de rede
O objetivo da camada Física é criar o sinal elétrico, óptico ou microondas que representa os bits em cada quadro. Também é função dessa camada, recuperar os sinais individuais do meio físico, restaurá-los às suas representações de bit e enviar os bits para camada de Enlace de Dados como um quadro completo.
Camada 2 - Enlace de dados
A Camada de Enlace fornece um meio para troca de dados sobre um meio local comum. Ela realiza dois serviços básicos:
- Permite às camadas superiores acessarem o meio usando técnicas como enquadramento
- Controla como o dado é colocado sobre o meio e é recebido do meio usando técnicas como o controle de acesso ao meio e detecção de erros.
O formato do quadro da camada de Enlace é um pouco diferente com relação aos demais, pois o quadro possui três partes básicas:
- Cabeçalho: que contém informações como endereços de origem e destino;
- Dados: que são as informações do usuário a serem transmitidas;
- Trailer: é usado para determinar se o quadro chegou sem erros. Nesse caso ele apenas detecta, mas não corrige o erro.
Reparem que no cabeçalho eu citei a palavra endereço, já que a camada de Enlace é responável pelo endereço físico do equipamento, conhecido com endereço de hardware ou MAC Address.
O endereço MAC é composto de 48 bits no formato Hexadecimal, um exemplo de endereço MAC é o 00:15:6a:fe:12:43 ou 00-15-6a-fe-12-43. Esse endereço deve ser único na rede para que não haja conflito de duplicação de endereços MAC.
Camada 3 - Rede
A camada de Rede fornece serviços para realizar trocas de fragmentos individuais de dados na rede entre dispositivos finais identificados. Para realizar este transporte de uma extremidade à outra, a camada 3 utiliza quatro processos básicos:
- Endereçamento
- Encapsulamente
- Roteamento
- Desencapsulamento
Protocolos comuns da camada de rede são o IPv4, IPv6, Apple Talk, IPX, CLNS/DECNet, entre outros. O mais utilizado atualmente é o IP(Internet Protocol - v4 e v6) .
Assim como na camada de Enlace, a camada de Rede também é encapsulada. Porém apenas com um cabeçalho, o qual contém várias informações importantes, como Versão do Protocolo, Endereços de Origem e Destino, TTL(tempo de vida do pacote) , etc.
Resumindo, a camada de Rede é responsável por prover a comunicação lógica da rede.
Camada 4 - Transporte
A camada de Transporte proporciona a segmentação de dados e o controle necessário para reagrupar esses segmentos em fluxos de comunicação. Suas responsabilidades primaŕias para realizar isto são:
- Rastrear a comunicação individual entre as aplicações nos hosts de origem e destino.
- Segmentar dados e gerenciar cada segmento.
- Reagrupar os segmentos em fluxos de dados de aplicação.
- Identificar as diferentes aplicações.
Essa segmentação citada acima é justamente isso o que você está pensando, a informação é divida em partes pequenas e podem passar por vários caminhos até chegar ao destinatário. Na chegada a responsabilidade de reagrupar essas partes e reconstituir a informação verdadeira é da camada de Transporte.
É função também dessa camada, prover QoS(Quality of Service - Qualidade de Serviço).
Os dois protocolos da camada de Transporte mais comuns da pilha de protocolos TCP/IP são o Protocolo TCP e o Protocolo UDP. Ambos os protocolos gerenciam a comunicação de múltiplas aplicações. As diferenças entre os dois são as funções específicas que cada protocolo implementa.
- Protocolo UDP: é um protocolo simples e sem conexão. Tem a vantagem de fornecer uma entrega de dados de baixa sobrecarga. Os seguimentos de comunicação em UDP são chamados datagramas. Estes datagramas são enviados como o "melhor esforço" por este protocolo da camada de Transporte. DNS, Vídeo em Streaming e VoIP são exemplos de aplicações que usam UDP.
- Protocolo TCP: é um protocolo orientado à conexão, que causa sobrecarga adicional para adicionar funções. As funções adicionais especificadas pelo TCP são as ditas entrega ordenada, entrega confiável e controle de fluxo. Cada segmento TCP tem 20 bytes de overhead no cabeçalho que encapsula o dado da camada de Aplicação, enquanto que o segmento UDP tem apenas 8 bytes. E-mail, FTP, Navegadores Web são exemplos de aplicações que usam TCP.
Além das funções acima a Camada de Transporte é responsável pelo Endereçamento de Porta, ou seja, assim como nas camadas de Enlace(MAC Address) e Rede(IP Address), a camada de Transporte também tem sua forma de identificar o segmento através dos endereços de portas. Cada aplicação tem um número de porta correspondente para que a camada de Transporte possa tratar os dados de forma correta. Exemplo de números de portas conhecidas(recomendo decorar essas) são:
- 20 - FTP
- 21 - FTP Controle
- 22 - SSH
- 23 - Telnet
- 25 - SMTP
- 53 - DNS
- 80 - HTTP
- 110 - POP3
- 161 - SNMP
- 194 - IRC
- 443 - HTTPS
Camada 5 - Sessão
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.
Camada 6 - 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.
Camada 7 - 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.
Bom, era isso o que eu tinha a passar a respeito do Modelo OSI, é importante ter isso em mente pois o ajudará a resolver vários problemas no dia a dia de sua vida como Administrador de Redes.
Um abraço,
Elson Santos
Fonte: http://cisco.netacad.net
