Quais as camadas do modelo OSI tem a mesma funcionalidade que uma única camada do modelo TCP/IP

RESUMO

O presente trabalho apresenta uma análise dos modelos de camadas de rede, focando nos modelos OSI e TCP/IP. Apresentando suas camadas, funcionalidades, vantagens e ao final um comparativo entre os dois modelos.

Palavras-chave: análise. camadas de rede. modelos.

INTRODUÇÃO 

Para realizar uma comunicação entre redes, o computador executa requisições para um servidor. Podemos pensar nessa requisição como se fosse uma carta enviada pelos correios: tem um remetente, uma mensagem e um destinatário, e essa carta passa por algumas etapas até chegar ao destinatário. No caso do computador, temos diferentes modelos de protocolos (que são as etapas da carta).

Protocolos são “regras de comunicação usadas para conectar dois ou mais computadores.”  (Alura, p.01)

Figura 01: Canal Lógico de Transporte porte

Fonte: Wiki  IFPR, 2019.

Apresentaremos a seguir dois modelos de camada de Rede: Modelo OSI e Modelo TCP.

OBJETIVO GERAL

Compreender a comunicação das camadas de rede, através dos modelos OSI e TCP/IP, verificando suas vantagens e diferenças.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

I- Analisar e compreender o modelo OSI.

II- Analisar e compreender o modelo TCP/IP.

III- Comparar os modelos OSI e TCP/IP.

MODELOS DE CAMADA DE REDE

1.  Modelo OSI - Open System Interconnection

Este modelo de camadas de rede surgiu em 1984, e foi criada pela ISO (International Organization for Standardization).

É considerada um modelo de referência quando visamos a interoperabilidade do sistema, uma vez que ele proporciona a comunicação entre softwares e hardwares de diferentes redes.

No modelo OSI os protocolos são agrupados em 7 camadas, são elas: (1) Física, (2) Enlace ou ligação, (3) Rede, (4) Transporte, (5) Sessão, (6) Apresentação e (7) Aplicação. Apresentaremos a seguir, detalhadamente, cada uma delas.

Figura 02: Camadas do modelo OSI.

Fonte: Iperius Backup, 2019.

1.1 Camadas

1.1.1 Camada Física

É a primeira camada do modelo OSI. Nela estão os caminhos que a informação vai percorrer, ou seja, são os meios de transmissão, por exemplo o cabo de rede, cabos de fibra óptica, entre outros.

1.1.2 Camada de Enlace ou Ligação

É a camada que fiscaliza as informações e controla o fluxo do envio, ou seja, transferência entre nós. Ela é dividida em duas subcamadas: camada MAC (media access control) e camada LLC (logical link control).

1.1.2.1 Camada MAC - controle de acesso dos meios de camada

Ela possibilita a conexão de vários computadores em uma única rede. Ela é conhecida como o endereço físico da máquina, que é utilizada para a sua identificação e para o envio de pacotes.

1.1.2.2 Camada LLC - controle de ligação lógica

Ela realiza o controle do fluxo dos dados que acontecem na rede, através da encapsulação dos protocolos. Assim, ela possibilita rodar vários protocolos em uma mesma rede.

1.1.3 Camada Rede

Podemos entender como rede “um meio para o qual muitos nós podem ser ligados” (Iperius backup, p.04). Nessa leitura, cada nó corresponde a um endereço.

Esta camada lê os endereços IP de origem (nó origem) e de destino (nó destino), e faz a priorização dos pacotes, e decide também os caminhos de envio.

O endereço de IP identifica a máquina na rede, e não sofre alteração conforme passa por diferentes dispositivos (roteadores, switches, etc), ao contrário do endereço MAC.

1.1.4 Camada Transporte

Esta camada controla o envio e recebimento dos pacotes (que vieram da camada Rede). Ela é responsável por garantir a qualidade e integridade dos dados, ou seja, consistentes e sem erros e duplicações.

Os protocolos mais comuns dessa camada são:

1.1.4.1 Protocolo TCP

Responsável pela entrega da mensagem.

1.1.4.2 Protocolo UDP

1.1.5 Camada Sessão

Responsável pela comunicação entre máquinas, ou seja, ela estabelece e encerra conexão entre os hosts. Além disso, ela realiza a autenticação e autorização da comunicação.

1.1.6 Camada Apresentação

Camada responsável por traduzir os dados, ou seja, ela converte os textos codificados, no formato EBCDIC (Extend Binary Coded Decimal Interchange Code) em caracteres - texto codificado ASCII (American Standard Code for Information Interchange).

1.1.7 Camada Aplicação

A última camada é a responsável pelo consumo dos dados, que executa a interação humano-máquina. É através dela que conseguimos acessar páginas na internet, redes sociais, enviar e receber e-mails, entre outras atividades do nosso dia-a-dia.

Nela estão os protocolos para aplicações finais como: DNS (Sistema de Nome de Domínio), FTP (Protocolo de Transferência de Arquivos), HTTP (Protocolo de transferência de Hipertexto), POP (Protocolo Post Office), entre outros.

1.2 Vantagens

O uso do modelo OSI traz algumas vantagens, dentre elas podemos citar:

1. Pela comunicação da rede é decomposta em partes menores, ela fica mais fácil de ser compreendida;
2. A programação é realizada de forma modular, sem que as modificações que são realizadas em uma camada interfira nas outras;
3. Concede comunicação entre sistemas distintos;

2. Modelo TCP/IP

O modelo TCP/IP surgiu em 1969, criado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD), com o objetivo de criar uma rede capaz de sobreviver a condições mais variadas. Porém foi a partir de 1975 que os protocolos do TCP/IP começaram a ser desenvolvidos, pela DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Este modelo é utilizado para comunicação entre diferentes computadores, SO e apps. Para isso, cada computador precisa ter um módulo do TCP/IP em seu SO.

O Modelo TCP/IP é formado por protocolos, responsáveis pelo controle de diferentes funções, garantindo uma boa comunicação entre o transmissor e o receptor, e é dividido em quatro camadas: aplicação, transporte, internet e acesso à rede.

Figura 03: Modelo TCP/IP.

Fonte: Autor desconhecido, Página Testar Portas Abertas.

2.1 Camadas

2.1.1 Camada de aplicação

Esta camada é responsável por garantir às aplicações acesso a serviços das demais camadas, através de protocolos como HTTP, FTP, SMTP, entre outros.

2.1.2 Camada de transporte

Esta camada controla a comunicação host-a-host, permitindo assim a comunicação entre as aplicações. Nesta camada são usados dois protocolos: TCP (Transport Control Protocol) e UDP (Datagram Protocol).

Através do protocolo TCP é garantido o controle de erros, de fluxo, além do controle de acesso. Já com o protocolo UDP, é garantido somente a multiplexação do acesso a internet.

2.1.3 Camada de Internet

É responsável por endereçar o destinatário, por empacotar e por funções para encaminhamento. Os principais protocolos dessa camada são: IP (Internet Protocol) - Protocolo responsável pelo endereço IP, ARP (Address Resolution Protocol) - Responsável em descobrir o endereço de acesso à rede, ICMP (Internet Control Message Protocol) - Fornece as funções que realizam o diagnóstico dos pacotes, e indicam os erros de entrega, e IGMP (Internet Group Management Protocol) - Realiza a gestão de IP multidestino.

2.1.4 Camada de Acesso à Rede

É responsável pela inserção de pacotes TCP/IP no caminho, e também por receber os pacotes fora dele. Dessa forma é conhecida também por ser responsável pela interface da rede, que compatibiliza a tecnologia com o protocolo IP.

2.2 Vantagens

Algumas das vantagens do uso do modelo TCP/IP são:

1. A Padronização de protocolo, uma vez que todos os SO da atualidade oferecem suporte ao modelo.
2. Permite a conexão de sistemas não similares.
3. Permite a conexão de tecnologias com a internet (desde as mais antigas às mais novas)
4. É um protocolo escalável, o que possibilita a utilização das aplicações em pontos distantes.
5. O acesso à internet é realizado através do protocolo TCP/IP.

3. Modelo OSI x Modelo TCP/IP

Conforme vimos anteriormente o modelo TCP/IP surgiu antes do OSI, portanto podemos entender que o OSI é uma derivação deste, subdividindo as camadas.

Para uma melhor compreensão, elaboramos a figura a seguir relacionando as camadas do TCP/IP e do OSI.

Figura 04: Comparação entre camadas.

Fonte: Elaborado pela autora, 2020.

CONCLUSÃO

Concluímos que o modelo TCP/IP pode ser considerado um padrão de referência para os demais modelos, que como o OSI surgiu subdividindo as camadas do TCP/IP, tornando mais fácil de ser compreendida e interpretada. Além disso essa divisão torna sua programação de forma modular e com menor risco de inoperabilidade nos momentos de modificações.

REFERÊNCIAS 

Autor Desconhecido. O que é TCP/IP e como funciona? Testar Portas Abertas. Disponível em: <https://testarportasabertas.com.br/tcp-ip/>. Acesso em 15 abr. 2020.

Dayane Rosa. Modelo OSI – O que é? Quem criou? Como funciona? Disponível em <https://www.linkedin.com/pulse/modelo-osi-o-que-%C3%A9-quem-criou-como-funciona-dayane-rosa/>. Acesso em 15 abr. 2020.

Autor Desconhecido. Introdução à computação.  Disponível em: <http://producao.virtual.ufpb.br/books/camyle/introducao-a-computacao-livro/livro/livro.chunked/ch07s04.html > Acesso em 13 abr. 2020.

Iperius Backup. Entendendo os conceitos entre os modelos TCP/IP e OSI. Disponível em: <https://www.iperiusbackup.net/pt-br/entendendo-os-conceitos-entre-os-modelos-tcpip-e-osi/> Acesso em 13 abr. 2020.

Leonardo Oliveira. Vantagens do modelo OSI e articulação entre camadas. Disponível em: <https://tozehgamer.wordpress.com/vantagens-do-modelo-ozi-e-articulacao-entre-camadas/>. Acesso em 15 abr. 2020.

Norberto G. Lopez. IP Security. Rede de Computadores 1 - 2003/1. Disponível em: <https://www.gta.ufrj.br/grad/03_1/ip-security/>. Acesso em 13 abr, 2020.

Romildo Martins Bezerra. A camada de rede. Disponível em <https://egroupware.ufba.br/~romildo/downloads/ifba/rede.pdf> Acesso em 13 abr. 2020

 Wiki IFPR. Camada de transporte. Disponível em: <http://wiki.foz.ifpr.edu.br/wiki/index.php/Camada_de_Transporte>. Acesso em 13 abr, 2020.

 Yuri Matheus. O modelo OSI e suas camadas. Disponível em: <https://www.alura.com.br/artigos/conhecendo-o-modelo-osi> Acesso em 13 abr. 2020.

Quais as camadas do modelo OSI tem a mesma funcionalidade que uma única camada do modelo TCP IP ?( Escolha dois?

Qual a camada do modelo OSI que tem exatamente a mesma função no protocolo TCP IP?

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Qual a principal diferença entre o modelo OSI e a arquitetura TCP IP?