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Modelo OSI – O que é e como funciona?

O Modelo OSI foi fundamental para a padronização dos recursos de rede até os dias atuais. Entenda agora o que é o modelo OSI, como foi desenvolvido e do que este sistema é composto.

por Edson Pessoa
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Se você é estudante ou profissional da área de tecnologia já deve ter ouvido falar ou até mesmo estudado sobre o modelo OSI, não é mesmo?

E se você chegou até este conteúdo é porque independente de sua área de atuação, possui interesse em saber mais detalhes sobre esta arquitetura.

Lembrando que seu desenvolvimento foi fundamental para a padronização das redes, e que de fato, é o que garante a interconexão de equipamentos de redes e computadores até os dias atuais.

Portanto, se você quer relembrar ou saber mais detalhes sobre este assunto fique nesta postagem até o final.

Como surgiu o modelo OSI?

Para entender como o modelo OSI foi desenvolvido é interessante entender que entre os anos 60 e 70 foi um período em que muitas tecnologias de redes foram criadas.

Essas tecnologias apresentavam cada uma delas um desenho específico de hardware e com estruturas de arquitetura monolítica.

As ditas estruturas de arquitetura monolítica significam que os desenvolvedores trabalhavam com todos os elementos envolvidos em um projeto sem separação. 

No entanto, estas estruturas que consideravam todos os componentes sem separação. (arquitetura monolítica) tinha um grande problema onde todos os elementos estariam passiveis de alteração em caso de alguma mudança em qualquer parte da estrutura.

Isso trouxe a necessidade de se criar uma arquitetura padrão que permitisse que redes pudessem se conectar com computadores e ativos de redes de qualquer fabricante.

Foi por isso que, no ano de 1984, a ISO (Organização Internacional de Normatização) desenvolveu o modelo OSI, sigla para Open System Interconnection (Sistema Aberto de Interconexão).

Agora que você já sabe o que levou ao desenvolvimento do modelo OSI vamos logo a seguir entender mais detalhes sobre esta arquitetura.

Quais as vantagens do modelo OSI?

O modelo OSI oferece algumas vantagens onde gostaria de descrever as principais delas logo abaixo:

  • Facilita a programação dos módulos dentro de um projeto.
  • Impede que uma mudança em uma das camadas interfira nas demais (diferentemente da arquitetura monolítica que faz necessário ajustes em todas as outras camadas ou em algumas outras camadas).
  • Facilita o entendimento e a visualização do processo em um todo.
  • Evita a incompatibilidade de comunicação entre dois dispositivos de fabricantes diferentes.
  • Permite a comunicação em rede entre dispositivos de fabricantes diferentes.
  • Realiza a normalização dos componentes da rede.
  • Padronização da interface.

O que é o modelo OSI?

O modelo OSI estabelece regras e orientações (padrões) para que ocorra a interconectividade entre dois dispositivos de rede independentemente das fabricantes. (como sistema operacional, fabricante da placa etc.).

O modelo OSI se baseia na ideia de se decompor a funcionalidade de cada processo de transmissão de um pacote de dados em diversos módulos, garantido assim que não seja uma arquitetura monolítica.

Só relembrando, na arquitetura monolítica qualquer alteração em um dos módulos comprometeria todos os demais, onde na ocasião deveriam também serem alterados para que assim se conectasse com o módulo alterado, ou seja, um processo inviável e super trabalhoso. 

Ao contrário do modelo OSI que em uma mudança em um dos módulos não afeta necessariamente toda a cadeia — diferentemente de como ocorria com os modelos monolíticos criados antes do modelo OSI.

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).

O modelo OSI por ser um sistema aberto que funciona através de pilhas de protocolos e apresenta características como escalabilidade, interoperabilidade, portabilidade e compatibilidade.

Todas as ações necessárias para que ocorra a conexão dos dispositivos de rede através do modelo OSI são divididas em sete camadas, numeradas de 1 a 7 e que irei descrevê-las logo abaixo.

  • Camada 01 – Camada Física
  • Camada 02 – Camada de Enlace
  • Camada 03 – Camada de Rede
  • Camada 04 – Camada de Transporte 
  • Camada 05 – Camada de Sessão
  • Camada 06 – Camada Apresentação
  • Camada 07 – Camada de Aplicação

Logo a seguir irei descrever um pouco sobre cada camada do modelo OSI. Vamos então entender um pouco mais sobre a função de cada camada?

Camadas do Modelo OSI

1.Camada Física

A camada física é a responsável por estabelecer a comunicação real entre dois dispositivos de rede. Como parte desta camada podemos considerar o cabeamento de rede e as características elétrica, ótica e eletromagnéticas. 

Resumindo, a camada física é o meio físico de transmissão como cabos ethernet ou de fibra óptica, repetidores, hubs. A unidade de transmissão é o bit.

2.Camada de Enlace

A camada de enlace (link de dados) é onde ocorre o controle de fluxo da transmissão dos dados, detectando e corrigindo erros do nível físico. 

Na camada de enlace é onde também ocorre o recebimento e a transmissão de uma sequência de bits para a camada física.

É na camada de enlace onde os switches atuam, utilizando o MAC Adress para encaminhar o pacote à máquina certa.

Com esse encaminhamento, o MAC se converte em endereço IP e a unidade de transmissão utilizada na camada de enlace é o quadro.

3.Camada de Rede

Na camada de rede é onde ocorre o endereçamento dos dispositivos conectados na rede. É nesta camada onde são reconhecidos os caminhos por onde as informações devem passar da origem ao destino.

Nesta camada é onde ocorre a conversão dos endereços IP em endereços físicos (MAC) com o objetivo de garantir que os pacotes de dados sejam enviados ao correto ocorrendo o roteamento.

4.Transporte

Na camada de transporte é onde ocorre o fluxo de dados da origem ao destino e é onde são detectados e eliminados os erros das camadas anteriores.

Em resumo a camada de transporte é a camada que garante a confiança do pacote que será encaminhado de uma origem para um destino sem perdas, sem erros e sem duplicações o que seria super danoso a uma rede a deixando lenta em suas transmissões.

Nesta camada as unidades trabalhadas são o segmento e os protocolos TCP e UDP.

5.Sessão

A quinta camada do modelo OSI é a Sessão, nesta camada é onde ocorre o controle de onde a comunicação entre dois dispositivos de rede (origem e destino) deve começar, finalizar ou reiniciar. 

Logo podemos entender que esta camada é a responsável por controlar e sincronizar a comunicação que é realizada entre os dispositivos (hosts) em uma rede, sendo basicamente uma camada de apoio a camada de transporte que falamos anteriormente.  A unidade trabalhada dentro da camada sessão são dados.

6.Apresentação

Na camada de apresentação é onde acontece a conversão e tratamentos dos dados de forma que sejam utilizados, de uma maneira bem prática de entender esta camada na prática é a comparando a um tradutor, que recebe as informações em uma linguagem e faz a tradução.  

Entre estes tratamentos posso citar o processo de criptografia e compressão. Esta conversão feita pela camada de apresentação é fundamental para que o receptor entenda os dados transmitidos. 

A unidade que é trabalhada dentro da camada de apresentação do modelo OSI é também dados.

7.Aplicação

Por último chegamos na camada de aplicação do modelo OSI.

Nesta camada é onde os usuários dos dispositivos de rede tem mais atuação, pois é onde as informações são recebidas e tratadas pelos softwares que utilizamos como: comunicadores, receptores de e-mail, navegadores de internet entre outros. 

Na camada de aplicação além de atuar com a unidade de dados, também são comuns alguns protocolos de rede como o http. https, SMTP, ftp entre outros. 

Como funciona o modelo OSI na prática?

Para entender como o modelo OSI funciona, imagine um conjunto de 7 caixas onde uma é de tamanho grande com outras 6 caixas que sempre uma se encaixa dentro da outra.

Ou seja, dentro da caixa maior, há outra menor, e assim sucessivamente até chegarmos na menor caixa do conjunto. É bem assim que o modelo OSI funciona. 

Utilizando as camadas do modelo OSI e observando o dispositivo emissor a camada inicial é a camada 7 (Camada de aplicação) onde a camada de cima (camada 7) vai passar dados para a de baixo (camada 6), que fará o chamado encapsulamento desses dados, acrescentando informações de controle que dizem respeito a ela.

Logo será formado um conjunto de dados que serão repassados da camada de cima até as camadas de baixo formando o encapsulamento dos dados camada a camada, da 7 para a 1.

Portanto, podemos ver que a camada OSI começa com dados e termina com os bits sendo transmitidos pelo meio físico (camada 1). 

Diferente da etapa anterior que faz o encapsulamento dos dados por cada camada do modelo OSI (processo parecido com o exemplo das caixas que se encaixam uma dentro das outras), no receptor ocorre o desencapsulamento dos dados.

Conclusão

O que você achou desta postagem? Conseguiu entender de uma maneira simples e descomplicada o que é o modelo OSI e qual é a importância deste modelo para a comunicação em rede que utilizamos hoje em dia?

Bom! Eu espero ter lhe ajudado de alguma forma a entender sobre a modelo OSI.

No entanto, caso ainda tenha algum tipo de dúvida com relação ao assunto não deixe de deixar nos comentários, terei o prazer em lhe ajudar.

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