Modelo OSI

Prévia do material em texto

MODELO OSI 
 
1 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
Modelo OSI 
Quando fazemos uma requisição para um servidor web, essa percorre um longo caminho da sua má-
quina até o servidor. 
Essa requisição que saí do seu computador por um cabo de rede, ou pelo ar, caso use um Wi-Fi. 
Passa pelo seu provedor de internet e por diversos outros servidores até chegar no destino. Quando 
o servidor manda uma resposta, esse caminho se repete. 
Mas como a requisição sabe qual caminho seguir? Como ela sai do meu computador e chega ao ser-
vidor? 
O processo de enviar uma requisição para um servidor é parecido com o de enviar um pacote pelos 
correios, isto é, os pacotes enviados pelo computador passam por algumas etapas até chegar ao des-
tino final. Esses passos são o que chamamos de modelo OSI. 
Conhecendo o modelo OSI 
O modelo OSI é um padrão para os protocolos de rede. Protocolos nada mais são do que regras de 
comunicação usadas para conectar dois ou mais computadores. O que o modelo OSI faz é agrupar 
esses protocolos em grupos específicos, ou camadas. 
Camada 1 – Física 
A primeira camada do modelo OSI é a camada física. Voltando para o exemplo dos correios, a ca-
mada física seriam as estradas, ou seja, o caminho que os pacotes percorrem para chegar ao des-
tino. 
Nesta camada são especificados os dispositivos, como hubs e os meios de transmissão, como os ca-
bos de rede. Os dados são transmitidos por esses meios e processados na próxima camada. 
Camada 2 – Enlace ou Ligação 
Fazendo um paralelo com os correios, essa camada funciona como um fiscal. Ele observa se o pa-
cote tem algum defeito em sua formatação e controla o fluxo com que os pacotes são enviados. 
Nesta camada, os dados recebidos do meio físico são verificados para ver se possuem algum erro 
e,se possuírem, esse erro pode ser corrigido. Dessa forma, as camadas superiores podem assumir 
uma transmissão praticamente sem erros. Esta camada também controla o fluxo que os dados são 
transmitidos. 
Nesta camadas que são definidas as tecnologias como as VLans, ou topologias como a Token ring, 
ou a ponto-a-ponto. Também é nesta camada que dispositivos como os switches funcionam. 
Esta camada é dividida em duas subcamadas: A camada MAC e a camada LLC. 
A subcamada MAC 
É nesta camada que possibilita a conexão de diversos computadores em uma rede. Cada máquina 
conectada na rede tem um endereço físico, conhecido como endereço MAC. É esse endereço que a 
camada utiliza para identificar e enviar os pacotes. 
Essa camada atua como uma interface entre a camada física e a subcamada LLC. 
Já a subcamada LLC 
É nesta camada que temos o controle de fluxo dos dados na rede. É por conta dessa camada que 
conseguimos ter vários protocolos da próxima camada convivendo dentro de uma mesma rede. 
MODELO OSI 
 
2 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
Camada 3 – Rede 
Quando estamos enviando uma carta, os correios verificam quem é destinatário e quem é o reme-
tente da mensagem. Se existirem muitas mensagens para serem enviadas, eles podem priorizar 
quais serão enviadas primeiro e qual é o melhor caminho para enviar essa carta. 
Isso é justamente o que a camada 3 faz, ela atua como uma central dos correios. Esta é talvez a ca-
mada mais atuante nas redes, principalmente na internet. 
É nesta camada que temos o endereçamento IP de origem e de destino, ela também pode priorizar 
alguns pacotes e decidir qual caminho seguir para enviar seus dados. 
Essa camada basicamente controla o roteamento entre a origem e destino do pacote. 
“Mas por que utilizar o endereço IP se já temos o endereço MAC?” 
O endereço MAC é o endereço físico de quem envia o pacote. Ou seja, se enviarmos um pacote e 
esse pacote passar por cinco dispositivos diferentes (roteadores, switches, ou servidores, por exem-
plo) o endereço MAC é alterado no processo. Já o endereço IP não sofre essa alteração. 
O endereço IP é a identificação da sua máquina na rede. É aquele endereço como 192.168.0.1. 
É nessa camada que temos protocolos como o IP ou o ICMP. 
Bem, as cartas chegaram a central dos correios, agora elas precisam ser transportadas. 
Camada 4 – Transporte 
Se na camada um temos as estradas e os caminhos que os dados percorrem, na camada quatro te-
mos os caminhões e os carteiros. 
É esta camada que garante o envio e o recebimento dos pacotes vindos da camada 3. Ela gerencia o 
transporte dos pacotes para garantir o sucesso no envio e no recebimento de dados. 
Esta camada lida muito com a qualidade do serviço para que os dados sejam entregues com consis-
tência, isto é, sem erros ou duplicações. Porém nem todos os protocolos desta camada garantem a 
entrega da mensagem. 
Protocolos muito comuns dessa camada são os protocolos TCP e UDP. O primeiro garante a entrega 
da mensagem, diferente do segundo. Por não garantir a entrega da mensagem, o protocolo UDP é 
um pouco mais rápido que o TCP. 
Bem, mas para ocorrer o transporte de um pacote entre os computadores, é necessário que as má-
quinas consigam se comunicar. Isso é função da próxima camada. 
Camada 5 – Sessão 
Está camada é responsável por estabelecer e encerrar a conexão entre hosts. É ela quem inicia e sin-
croniza os hosts. 
Além de realizar o estabelecimento das sessões, esta camada também provém algum suporte a elas, 
como registros de log e realizando tarefas de segurança. 
Recebemos os pacotes, vamos checá-los para ver que dados tem dentro? 
Ainda não podemos. Os dados ainda precisam ser tratados para serem usados. Como a camada de 
sessão só é responsável por estabelecer a conexão entre os hosts, o tratamento dos dados é de res-
ponsabilidade da próxima camada. 
MODELO OSI 
 
3 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
Camada 6 – Apresentação 
Está é a camada responsável por fazer a tradução dos dados para que a próxima camada os use. 
Nesta camada temos a conversão de códigos para caracteres, a conversão e compactação dos da-
dos, além da criptografia desses dados, caso necessite. 
Depois de tratados, esses dados estão prontos para serem usados na próxima camada. 
Camada 7 – Aplicação 
A última camada do modelo OSI é a camada para consumir os dados. Nesta camada temos os pro-
gramas que garantem a interação humano-máquina. Nela conseguimos enviar e-mails, transferir ar-
quivos, acessar websites, conectar remotamente em outras máquinas, entre outras coisas. 
É nesta camada que temos os protocolos mais conhecidos como o HTTP, FTP, além de serviços 
como o DNS. 
Para saber mais 
Quando falamos das camadas do modelo OSI, costumamos falar na ordem inversa, isto é, a camada 
mais alta é a camada 7, enquanto que a camada 1 é a camada mais baixa: 
 
Além do modelo OSI, outro modelo utilizado em redes é o TCP/IP. Esse modelo, que leva o nome de 
dois protocolos, busca agrupar os protocolos da mesma forma que o modelo OSI, porém com menos 
camadas. 
Conhecer os protocolos é uma das skills de quem trabalha com infra. Não é necessário saber todos, 
mas conhecer alguns pode ajudar na hora de resolver alguns problemas na rede. 
Se quiser aprender um pouco mais sobre esses protocolos, temos aqui na Alura uma carreira de in-
fraestrutura em redes. 
Nela você aprenderá sobre os protocolos, como criar e configurar uma rede local, sobre VLans, além 
de segurança. 
Modelo de referência da ISO, tem como principal objetivo ser um modelo padrão para protocolos de 
comunicação entre diversos tipos de sistema, garantindo a comunicação end-to-end, o Modelo OSI 
(em inglês Open Systems Interconnection) foi lançado em 1984 pela Organização Internacional para 
a Normalização (em inglês International Organization for Standardization). 
Trata-se de uma arquitetura modelo que divide as redes de computadores em 7 camadas para obter 
camadas de abstração. Cada protocolo realiza a inserção de uma funcionalidade assinalada a uma 
camada específica. 
MODELO OSI 
 
4 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
Utilizando o Modelo OSI é possível realizar comunicação entre máquinas distintas e definir diretivas 
genéricas para a elaboração de redesde computadores independente da tecnologia utilizada, sejam 
essas redes de curta, média ou longa distância. 
Este modelo exige o cumprimento de etapas para atingir a compatibilidade, portabilidade, interopera-
bilidade e escalabilidade. São elas: a definição do modelo, definição dos protocolos de camada e a 
seleção de perfis funcionais. A primeira delas define o que a camada realmente deve fazer. A se-
gunda faz a definição dos componentes que fazem parte do modelo, enquanto que a terceira é reali-
zada pelos órgãos de padronização de cada país. 
O Modelo OSI é composto por 7 camadas, sendo que cada uma delas realizam determinadas fun-
ções. As camadas são: Aplicação (Application), Apresentação (Presentation), Sessão (Session), 
Transporte (Transport), Rede (Network), Dados (Data Link) e Física (Physical). 
 
Este conceito de modelo baseado em sete camadas foi fornecido por Charles Bachman em um de 
seus trabalhos. A evolução do projeto OSI começou a partir de experiência com a ARPANET, a Inter-
net incipiente, a NPLNET, o EIN, o CYCLADES e também com o trabalho em IFIP WG6.1. A partir 
daí, com base neste modelo, um sistema de rede passou a ser dividido em camadas. Dentro de cada 
uma delas, uma ou mais entidades se encarregavam de implementar sua funcionalidade. 
Atualmente, a ISO trabalha em parceria com outra organização, a União Internacional de Telecomuni-
cações (em inglês International Telecommunications Union), publicando diversas especificações de 
protocolos que tem como base a arquitetura OSI. 
Camada Física 
Camada inferior do modelo OSI, está encarregada da transmissão e recepção do fluxo de bits brutos 
não estruturados através de um meio físico. Ela descreve as interfaces eléctricas/ópticas, mecânicas 
e funcionais com o meio físico e transporta os sinais para todas as camadas superiores. Cabos Ether-
net e de fibra óptica operam na camada 1. 
Camada de Vínculo de Dados ou Enlace 
Esta camada proporciona uma transferência de quadros de dados sem erros de um nó para outro 
através da camada física, permitindo que as camadas acima dela assumam a transmissão pratica-
mente sem erros através do vínculo. 
Camada de Rede 
A camada de rede controla a operação da sub-rede, decidindo que caminho físico os dados devem 
seguir com base nas condições da rede, na prioridade do serviço e em outros fatores. É o lugar onde 
a parte "IP” de “TCP/IP” acontece. Ela fornece o roteamento de quadros entre redes, controle de trá-
fego da sub-rede: roteadores podem instruir uma estação de envio a “desacelerar” sua transmissão 
de quadros quando o buffer do roteador ficar cheio, entre outros. 
MODELO OSI 
 
5 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
Camada de Transporte 
Esta camada garante que as mensagens sejam entregues sem erros, em sequência e sem perdas ou 
duplicações. Ela elimina para os protocolos de camadas superiores qualquer preocupação a respeito 
de transferência de dados entre eles seus pares. O tamanho e a complexidade de um protocolo de 
transporte depende do tipo de serviço que ele pode obter da camada de rede. Para uma camada de 
rede confiável com capacidade de circuito virtual, uma camada de transporte mínima é necessária. Se 
a camada de rede não for confiável ou apenas tiver suporte para datagramas, o protocolo de trans-
porte deverá incluir procedimentos externos de detecção e recuperação de erros. 
Camada de Sessão 
Esta camada é responsável por iniciar e encerrar conexões de rede. Exemplos da camada de sessão 
são as funções do RPC (Remote Procedure Call) e a parte de login de uma sessão SQL. 
Camada de Apresentação 
Esta camada formata os dados a serem apresentados na camada de aplicativo. Ela pode ser conside-
rada o tradutor da rede. Pode converter dados de um formato usado pela camada de aplicativo ou 
aplicação em um formato comum na estação de envio e, em seguida, converter esse formato comum 
em um formato conhecido pela camada de aplicativo na estação de recepção. 
Camada de Aplicativo ou Aplicação 
Serve como janela onde os processos de aplicativos e usuários podem acessar serviços de rede. 
Essa camada contém uma variedade de funções normalmente necessárias. É aqui que encontramos, 
Telnet, FTP, SMTP e tantos outros. 
A maioria das literaturas cita o modelo a partir da camada de Aplicação, mas pessoalmente acho 
mais lógico iniciar pela camada Física, onde é iniciado o processo. 
Obs.: a camada superior só entende os dados porque a camada inferior os formata para um formato 
comum, inteligível para as duas atuantes no processo, como mostrado a seguir. 
 
Camada Física 
Como citei o anteriormente, é onde se inicia o todo processo. O sinal que vem do meio (cabos UTP 
por exemplo), chega à camada física em formato de sinais elétricos e se transforma em bits (0 e 1). 
Como no cabo navega apenas sinais elétricos de baixa frequência, a camada física identifica um bit 
de valor “0” como 0 sinal elétrico de –5 volts, e identifica um bit de valor “1” como 0 sinal elétrico com 
+5 volts. Vejam na figura abaixo o exemplo com a senoide. 
 
MODELO OSI 
 
6 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
A camada física trata coisas tipo distância máxima dos cabos (por exemplo no caso do UTP onde 
são 90m), conectores físicos (tipo BNC do coaxial ou RJ45 do UTP), pulsos elétricos (no caso de 
cabo metálico) ou pulsos de luz (no caso da fibra ótica), etc. 
Resumindo, ela recebe os dados e começa o processo, ou insere os dados finalizando o processo, de 
acordo com a ordem. Podemos associá-la a cabos e conectores, para ajudar na semântica. Exemplo 
de alguns dispositivos que atuam na camada física são os hubs, tranceivers, cabos, etc. Sua PDU 
são os BITS. 
Camada de Enlace 
Após a camada física ter formatado os dados de maneira que a camada de enlace os entenda, inicia-
se a segunda parte do processo. Um aspecto interessante é que a camada de enlace já entende um 
endereço, o endereço físico (MAC Address – Media Access Control ou Controle de acesso a mídia) – 
a partir daqui sempre que nos referirmos a endereço físico estamos falando do MAC “Address”. 
Sem querer sair do escopo da camada, acho necessária uma breve idéia a respeito do MAC. MAC 
address é um endereço Hexadecimal de 48 bits, tipo FF-C6-00-A2-05-D8. 
Na próxima parte do processo de intercâmbio entre as camadas do OSI, quando o dado é enviado à 
camada de rede pela camada de enlace, esse endereço vira endereço IP (ou seja, o MAC se con-
verte num IP). 
/* lembremos que tanto um endereço MAC quanto um IP nunca se repetem, nunca mesmo */ 
Uma curiosidade, é que o MAC address possui a seguinte composição: 
 
A camada de enlace trata as topologias de rede, dispositivos como switch, placa de rede, interfaces, 
etc., e é responsável por todo o processo de switching. 
Após o recebimento dos bits, ela os converte de maneira inteligível (converte de bit para byte, por 
exemplo), os transforma em unidade de dado, subtrai o endereço físico e encaminha para a camada 
de rede que continua o processo. Sua PDU é o QUADRO. 
Camada de Rede 
Pensando em WAN, é a camada que mais atua no processo. A camada 3 é responsável pelo trá-
fego no processo de internetworking. A partir de dispositivos como roteadores, ela decide qual o me-
lhor caminho para os dados no processo de interconexão, bem como estabelecimento das rotas. 
A camada 3 já entende o endereço físico, que o converte para endereço lógico (o endereço IP). 
Exemplo de protocolos de endereçamento lógico são o IP e o IPX. A partir daí a PDU da camada de 
enlace, o quadro, se transforma em unidade de dado de camada 3. 
Exemplo de dispositivo atuante nessa camada é o Roteador, que sem dúvida é o principal agente no 
processo de internetworking; é este que determina as melhores rotas baseados nos seus critérios, 
endereça os dados pelas redes, e gerencia suas tabelas de roteamento. A PDU da camada 3 é o PA-
COTE. 
Camada de Transporte 
A camada de transporte é responsável pela qualidade na entrega/recebimento dos dados. Após 
os dados já endereçados virem da camada 3,é hora de começar o transporte dos mesmos. 
MODELO OSI 
 
7 WWW.DOMINACONCURSOS.COM.BR 
A camada 4 gerencia esse processo, para assegurar de maneira confiável o sucesso no transporte 
dos dados, por exemplo, um serviço bastante interessante que atua de forma interativa nessa ca-
mada é o Q.O.S ou Quality of Service (Qualidade de Serviço), que é um assunto bastante importante 
é fundamental no processo de internetworking, e mais adiante vou aborda-lo de maneira bem deta-
lhada. 
Então, após os pacotes virem da camada de rede, já com seus “remetentes/destinatários”, é hora de 
entrega-los, como se as cartas tivessem acabados de sair do correio (camada 3), e o carteiro fosse 
as transportar (camada 4). Junto dos protocolos de endereçamento (IP e IPX), agora entram os proto-
colos de transporte (por exemplo, o TCP e o SPX). A PDU da camada 4 é o SEGMENTO. 
Camada de Sessão 
Após a recepção dos bits, a obtenção do endereço, e a definição de um caminho para o transporte, 
se inicia então a sessão responsável pelo processo da troca de dados/comunicação. 
A camada 5 é responsável por iniciar, gerenciar e terminar a conexão entre hosts. Para obter êxito no 
processo de comunicação, a camada de sessão tem que se preocupar com a sincronização en-
tre 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 de 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 Trancei-
ver traduz sinais por exemplo de cabo UTP em sinais que um cabo Coaxial 
entenda. 
Camada de 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. 
_________________________________________________________________________________