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Redes de ComputadoresModelo OSI/ISO

Open Systems Interconnection

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Objetivos

Antigos padrões das Redes de Computadores ISO Modelo OSI Características do Modelo OSI Camadas do Modelo OSI

• Camada de Aplicação• Camada de Apresentação• Camada de Sessão• Camada de Transporte• Camada de Rede• Camada de Enlace• Camada Física.

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Antigos padrões dasRedes de Computadores

Nos primórdios das Redes de Computadores, haviam inúmeros problemas presentes no meio.

O principal problema, que gerava outros incontáveis, era a questão da não existência de padrões entre os equipamentos.

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Antigos padrões dasRedes de Computadores

A explicação é simples: as empresas que desenvolviam os equipamentos de redes, trabalhavam com a chamada arquitetura fechada. Com isso, configurações, funcionalidades e outras características de determinado fabricante, eram completamente distintas de um outro fabricante.

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Antigos padrões dasRedes de Computadores

Com isso, os equipamentos “não conversavam”, ou seja, não era possível a existência de uma rede com equipamentos de dois ou mais fabricantes.

Para haver uma rede, todos os equipamentos nela presentes deveriam ser exclusivamente de um único fabricante.

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ISO

A ISO (International Organization for Standardization - Organização Internacional de Normalização) é uma entidade que concentra os grêmios de padronização/normalização de mais de 900 mil organizações localizadas em 170 países.

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Modelo OSI

A ISO foi a responsável por oferecer a grande solução para praticamente todos os problemas presentes nas redes de computadores.

Em 1984, a ISO como entidade de padronização resolveu simplesmente padronizar as redes de computadores e seus processos com a criação do Modelo OSI (Open Systems Interconnection).

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Modelo OSI

Com essa padronização, as redes iriam funcionar sempre da mesma forma, coisa que antes não acontecia devido as diferentes funcionalidades que cada fabricante empregava em suas redes.

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Modelo OSI

A partir daí abriu-se a possibilidade da “conversação” entre equipamentos de diferentes fabricantes.

A resolução dos problemas do passado também se tornou mais simples, pois se antes cada empresa trabalhava “sozinha” para resolver um problema, agora todas passariam a trabalhar em conjunto, já que a arquitetura principal dos equipamentos se tornava igual para todos.

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Modelo OSI

Os usuários das redes também ganharam muito com tudo isso, pois se desprenderam da obrigação de se fechar apenas com um fabricante, tendo agora a livre opção de analisar as características de todos eles de forma individual.

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Características do Modelo OSI

Com a aplicação do Modelo OSI, as redes passaram a trabalhar de forma padronizada. Sendo assim, o processo de transferência e recebimento de dados se tornou mais simples, além de que passou a ser único, mesmo com equipamentos distintos.

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Modelo OSI/ISOCamadas do Modelo OSI

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Camadas do Modelo OSI

Como citado anteriormente, o processo de envio e recebimento de dados foi padronizado, e com isso o caminho percorrido pelos dados passou a ser comum para todas as redes.

A ISO desenvolveu um Modelo de Referência Básico, conhecido por apresentar as sete camadas características do Modelo OSI.

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Camadas do Modelo OSI

As sete camadas do Modelo OSI representam o caminho a ser percorrido pelos dados. Elas são:

• Camada 7: Aplicação;• Camada 6: Apresentação;• Camada 5: Sessão;• Camada 4: Transporte;• Camada 3: Rede;• Camada 2: Enlace;• Camada 1: Física.

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Camadas do Modelo OSI

A representação por camadas claramente simplificou o entendimento das redes. Pode-se melhor analisar separadamente a função de cada camada, ou seja, cada parte do caminho percorrido pelos dados.

Essa técnica facilita também a questão do isolamento de problemas.

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Camadas do Modelo OSI

A informação quando é enviada, percorre as camadas de cima para baixo, ou seja, da camada de Aplicação até a camada Física.

Quando a informação é recebida, percorre as camadas de baixo para cima, sendo assim, da camada Física até a camada de Aplicação.

A seguir, veremos separadamente todas as camadas e suas principais características...

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Camada Física

A camada Física trabalha diretamente com os equipamentos da rede, definindo suas especificações elétricas, mecânicas e funcionais.

Ela é responsável por definir a relação entre um dispositivo e um meio de transmissão, transmitindo bits através de um canal de telecomunicações. Ou seja, ela trabalha diretamente com o meio físico da rede.

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Camada Física

Resumidamente, a camada Física pode trabalhar de duas formas: Recebimento: Ela irá receber pulsos elétricos/ópticos, e os converterá em

bits. Envio: Ela irá receber bits, e os converterá em pulsos elétricos/ópticos.

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Camada Física

Dispositivos:• Cabos de cobre e Fibra óptica;• Hubs e Repetidores;• Interfaces seriais.

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Camada Enlace

A camada de Enlace se relaciona com as camadas Física e de Rede. Possui algumas funções que tentam fazer com que o tráfego de dados pareça livre de erros, como por exemplo:• Sincronização entre receptor e transmissor;• Detecção e correção de erros;• Formatação e segmentação de dados;• Gerenciamento de transmissões (simplex ou duplex);• Controle de acesso a um canal compartilhado.

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Camada Enlace

Esta camada é subdividida em outras duas: LLC (Link Logical Control) e MAC (Media Access Control).• LLC: É a subcamada mais alta da Enlace. Ela fornece mecanismos de

multiplexação e controle de fluxo.• MAC: Faz a ponte entre a camada Física e a LLC, provendo acesso a um canal

de comunicação e trabalhando com os frames (envelopes para os pacotes da camada de Rede), atribuindo-lhes um cabeçalho contendo o endereçamento dos dados que trafegam pelo meio através do endereço físico (MAC) e outras informações de controle de dados.

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Camada de Enlace

Dispositivos:• Switches;• Placas de rede.

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Camada de Enlace

Alguns Protocolos:• MAC (Media Access Control);• PPP (Point-to-Point Protocol);• LAPB;• NetBios.

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Camada de Rede

A camada de Rede é responsável por controlar as operações da rede de um modo geral. Possui como principal característica o roteamento de pacotes entre origem e destino, determinando qual o melhor percurso para o tráfego de dados.

Esta camada, diferentemente da Enlace, trabalha com os endereços lógicos (IPs) e com a implementação de pacotes, que irão portar um cabeçalho com endereço lógico (IP) e outras informações de controle.

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Camada de Rede

Dispositivos:• Roteadores;• Switches (apenas alguns, com funções adicionais).

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Camada de Rede

Protocolos:• IP (Internet Protocol);• ICMP (Internet Control Message Protocol);• ARP (Address Resolution Protocol);• RARP (Reverse Address Resolution Protocol);• IGMP (Internet Group Management Protocol).

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Camada de Transporte

A camada de Transporte fornece um serviço de transporte confiável de dados, transparente para as camadas superiores do Modelo OSI.

Garante que os dados serão entregues livres de erros, em sequência e sem perdas ou duplicações. Recoloca as mensagens em segmentos, dividindo mensagens longas em vários segmentos menores ou agrupando mensagens pequenas em apenas um segmento, para haver maior eficiência na transmissão dos dados.

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Camada de Transporte

A camada de Transporte possui dois protocolos: o UDP e o TCP.• UDP realiza apenas a multiplexação para que várias aplicações possam acessar

o sistema de comunicação de forma coerente.• TCP realiza além da multiplexação, uma série de funções para tornar a

comunicação mais confiável. Algumas de suas características são: controle de fluxo, controle de erro, sequenciação e multiplexação de mensagens.

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Camada de Transporte

É importante ressaltar que a camada de Transporte fica entre as camadas de nível de aplicação (5 a 7, preocupadas com os dados contidos nos pacotes) e as de nível físico (1 a 3, preocupadas com a forma de transmissão dos dados), ou seja, ela é a ligação entre esses dois grupos.

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Camada de Transporte

Há dois tipos de enlaces onde podem ocorrer transmissões de dados:• Enlace ponto a ponto: Há apenas dois pontos de comunicação.• Enlace ponto multiponto: Há três ou mais pontos de comunicação. Um

exemplo clássico desse tipo de enlace é o sistema de broadcast.

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Camada de Transporte

Já a comunicação nos enlaces pode ocorrer de três formas:• Simplex: A transmissão ocorre em apenas um sentido no canal de

comunicação. Como exemplo, temos a televisão e o rádio.• Half Duplex: A transmissão pode ocorrer nos dois sentidos, mas não

simultaneamente. Exemplo: Walk talk.• Full Duplex: A transmissão pode ocorrer simultaneamente nos dois sentidos.

Celulares são o exemplo mais clássico.

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Camada de Transporte

Protocolos:• TCP (Transmission Control Protocol);• UDP (User Datagram Protocol).

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Camada de Sessão

A camada de Sessão estabelece, gerencia e encerra sessões de comunicação, que consiste de requisições e respostas do serviço entre duas aplicações localizadas em dois computadores em rede.

Na sessão são estabelecidas as características da comunicação: qual lado transmite, quando, durante quanto tempo e assim por diante.

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Camada de Sessão

Fornece a sincronização das tarefas dos usuários, colocando pontos de controle de fluxo de dados para que, em caso de falhas de comunicação na rede, somente os dados posteriores ao último ponto de controle terão que ser retransmitidos.

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Camada de Apresentação

A camada de Apresentação fornece as funções de formato dos dados, como o tipo de codificação e conversão de dados (compressão/descompressão e criptografia/descriptografia).

Também é responsável pelo encapsulamento das informações em pacotes de bits.

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Camada de Apresentação

Esta camada é conhecida como sendo a “camada de tradução”, pois os dados são representados por formatos adequados para cada tipo de dado ou aplicação. Por isso, temos vários formatos utilizados para texto, imagem, sons, vídeos e outros, que podem ser convertidos (traduzidos) conforme são transmitidos de um computador para outro dentro da rede.

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Camada de Apresentação

Temos computadores que trabalham com o sistema de representação de texto denominado de EBCDIC, e outros que trabalham com ASCII. Esta camada faz a conversão entre os dois conforme necessário.

O mesmo acontece com os padrões de imagem gráfica, como GIF, JPG e PNG.

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Camada de Aplicação

A camada de Aplicação é a mais alta e atua como uma janela para processos dos aplicativos que acessam os serviços da rede.

Representa os serviços de suporte direto ao aplicativo do usuário, como os serviços de acesso a sites (HTTP), transferência de arquivos (FTP) e envio de e-mails (SMTP).

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Camada de Aplicação

Esta camada oferece à aplicação o acesso geral aos serviços de rede, permitindo o acesso às funções de comunicação, de controle do fluxo e de recuperação de erros ao nível do aplicativo.

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Camada de Aplicação

Alguns Protocolos:• HTTP (Hypertext Transfer Protocol);• FTP (File Transfer Protocol);• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol);• POP3 (Post Office Protocol);• Telnet;• BitTorrent;• IMAP (Internet Message Access Protocol);• SSH (Secure Shell).

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Modelo OSI/ISOConclusão

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Resumindo...

O Modelo OSI é um modelo de referência para a interoperabilidade de sistemas, definindo sete camadas, onde cada uma comunica-se somente com as camadas vizinhas (inferior e superior) e age como se estivesse comunicando com a camada equivalente no outro sistema.

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Resumindo...

Aplicação: Serviços de rede ao nível do aplicativo. Apresentação: Formato dos dados. Sessão: Estabelece, gerencia e encerra a comunicação. Transporte: Entrega os dados sem erros e em sequência. Rede: Endereço e rede e roteamento. Enlace: Características de rede e endereço físico; Física: Especificações elétricas, mecânicas e funcionais.

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Referências

Wikipédia, a Enciclopédia Livre:http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI

iMasters:http://imasters.com.br/artigo/882/redes-e-servidores/o-modelo-osi-e-suas-7-camadas/

Microsoft:http://support.microsoft.com/kb/103884/pt

Universidade Estácio de Sá Escola Técnica Estadual Aderico Alves de Vasconcelos Fundação Bradesco