Qual camada do modelo ISO OSI é responsável por determinar caminhos?

Última Atualização 13 de janeiro de 2021

QUESTÃO CERTA: O modelo de referência OSI, desenvolvido pela ISO, trata da interconexão entre sistemas abertos. Ele é formado por sete camadas, cada uma com um grau de abstração. A Camada de Rede do modelo OSI é responsável por: determinar a maneira com que pacotes são roteados da origem até o destino.

A camada de rede do modelo OSI é responsável por controlar a operação da rede de um modo geral.

Suas principais funções são o roteamento dos pacotes entre fonte e destino, mesmo que estes tenham que passar por diversos nós intermediários durante o percurso, o controle de congestionamento e a contabilização do número de pacotes ou bytes utilizados pelo usuário, para fins de tarifação.

O principal aspecto que deve ser observado nessa camada é a execução do roteamento dos pacotes entre fonte e destino, principalmente quando existem caminhos diferentes para conectar entre si dois nós da rede. Em redes de longa distância é comum que a mensagem chegue do nó fonte ao nó destino passando por diversos nós intermediários no meio do caminho e é tarefa do nível de rede escolher o melhor caminho para essa mensagem.

A escolha da melhor rota pode ser baseada em tabelas estáticas, que são configuradas na criação da rede e são raramente modificadas; pode também ser determinada no início de cada conversação, ou ser altamente dinâmica, sendo determinada a cada novo pacote, a fim de refletir exatamente a carga da rede naquele instante. Se muitos pacotes estão sendo transmitidos através dos mesmos caminhos, eles vão diminuir o desempenho global da rede, formando gargalos. O controle de tais congestionamentos também é tarefa da camada de rede.

As funções exercidas na camada de rede do modelo OSI estão listados abaixo:

Tráfego direção ao destino final

Dirigindo; lógico endereços de rede e serviços endereços

Encaminhamento de funções; descoberta e seleção de rotas

Comutação de pacotes

Controle de sequencia de pacotes

Detecção de erro End-to-end dos dados (a partir do emissor para o receptor de dados).

Controle de congestionamento

Controle de fluxo

Portal de serviços

É a camada responsável por encaminhar os dados entre diversos endereços de redes, como se fosse uma central de correios, fazendo com que os dados cheguem a seu destino.

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Pré-requisito: Noções básicas de rede de computadores 

OSI significa Open Systems Interconnection . Foi desenvolvido pela ISO - ' International Organization of Standardization ', no ano de 1984. É uma arquitetura de 7 camadas com cada camada tendo uma funcionalidade específica para executar. Todas essas 7 camadas trabalham de forma colaborativa para transmitir os dados de uma pessoa para outra em todo o mundo. 

1. Camada Física (Camada 1):

A camada mais baixa do modelo de referência OSI é a camada física. É responsável pela conexão física real entre os dispositivos. A camada física contém informações na forma de bits. É responsável por transmitir bits individuais de um nó para o próximo. Ao receber os dados, essa camada obterá o sinal recebido e o converterá em 0s e 1s e os enviará para a camada de Enlace de Dados, que reintegrará o quadro. 

As funções da camada física são:  

1. Sincronização de bits: A camada física fornece a sincronização dos bits fornecendo um relógio. Este relógio controla tanto o emissor quanto o receptor, proporcionando assim a sincronização no nível do bit.
2. Controle de taxa de bits: A camada física também define a taxa de transmissão, ou seja, o número de bits enviados por segundo.
3. Topologias físicas: a camada física especifica a maneira pela qual os diferentes dispositivos / nós são organizados em uma rede, ou seja, topologia de barramento, estrela ou malha.
4. Modo de transmissão: a camada física também define a forma como os dados fluem entre os dois dispositivos conectados. Os vários modos de transmissão possíveis são: Simplex, half-duplex e full-duplex.

* Hub, Repetidor, Modem, Cabos são dispositivos da Camada Física. 
** Camada de Rede, Camada de Link de Dados e Camada Física também são conhecidas como Camadas Inferiores ou Camadas de Hardware . 
 

2. Camada de Enlace de Dados (DLL) (Camada 2):

A camada de enlace de dados é responsável pela entrega nó a nó da mensagem. A principal função dessa camada é garantir que a transferência de dados esteja livre de erros de um nó para outro, na camada física. Quando um pacote chega a uma rede, é responsabilidade do DLL transmiti-lo ao Host usando seu endereço MAC. 
A camada de link de dados é dividida em duas subcamadas:  

1. Controle de link lógico (LLC)
2. Controle de acesso à mídia (MAC)

O pacote recebido da camada de rede é dividido em quadros, dependendo do tamanho do quadro da NIC (Network Interface Card). O DLL também encapsula os endereços MAC do remetente e do destinatário no cabeçalho. 

O endereço MAC do receptor é obtido colocando-se uma solicitação ARP (Protocolo de resolução de endereço) no fio perguntando "Quem tem esse endereço IP?" e o host de destino responderá com seu endereço MAC. 
 

As funções da camada de link de dados são:  

1. Enquadramento: o enquadramento é uma função da camada de enlace de dados. Ele fornece uma maneira de um remetente transmitir um conjunto de bits que são significativos para o receptor. Isso pode ser feito anexando padrões de bits especiais ao início e ao final do quadro.
2. Endereçamento físico: Depois de criar os quadros, a camada de enlace de dados adiciona endereços físicos (endereço MAC) do remetente e / ou receptor no cabeçalho de cada quadro.
3. Controle de erros: a camada de enlace de dados fornece o mecanismo de controle de erros no qual detecta e retransmite quadros danificados ou perdidos.
4. Controle de fluxo: a taxa de dados deve ser constante em ambos os lados, caso contrário os dados podem ser corrompidos, portanto, o controle de fluxo coordena a quantidade de dados que pode ser enviada antes de receber a confirmação.
5. Controle de acesso: quando um único canal de comunicação é compartilhado por vários dispositivos, a subcamada MAC da camada de enlace de dados ajuda a determinar qual dispositivo tem controle sobre o canal em um determinado momento.

* O pacote na camada de enlace de dados é conhecido como Quadro . 
** A camada de enlace de dados é controlada pela NIC (Network Interface Card) e pelos drivers de dispositivo das máquinas host. 
*** Switch e Bridge são dispositivos Data Link Layer. 
 

3. Camada de rede (Camada 3):

A camada de rede funciona para a transmissão de dados de um host para outro localizado em diferentes redes. Ele também cuida do roteamento do pacote, ou seja, da seleção do caminho mais curto para transmitir o pacote, a partir do número de rotas disponíveis. O endereço IP do remetente e do receptor é colocado no cabeçalho pela camada de rede. 
As funções da camada de rede são:  

1. Roteamento: os protocolos da camada de rede determinam qual rota é adequada da origem ao destino. Esta função da camada de rede é conhecida como roteamento.
2. Endereçamento lógico: para identificar cada dispositivo na internetwork de maneira única, a camada de rede define um esquema de endereçamento. O endereço IP do remetente e do destinatário são colocados no cabeçalho pela camada de rede. Esse endereço distingue cada dispositivo de forma única e universal.

* O segmento na camada de rede é denominado Pacote . 
 

** A camada de rede é implementada por dispositivos de rede, como roteadores.  

4. Camada de transporte (Camada 4):

A camada de transporte fornece serviços para a camada de aplicativo e obtém serviços da camada de rede. Os dados na camada de transporte são chamados de segmentos . É responsável pelo End to End Delivery da mensagem completa. A camada de transporte também fornece o reconhecimento da transmissão de dados bem-sucedida e retransmite os dados se um erro for encontrado. 
• Do lado do remetente: a 
camada de transporte recebe os dados formatados das camadas superiores, realiza a segmentação e também implementa o controle de fluxo e erro para garantir a transmissão adequada dos dados. Ele também adiciona o número da porta de origem e destino em seu cabeçalho e encaminha os dados segmentados para a camada de rede. 
Observação:O remetente precisa saber o número da porta associado ao aplicativo do receptor. 
Geralmente, este número de porta de destino é configurado, por padrão ou manualmente. Por exemplo, quando um aplicativo da web faz uma solicitação a um servidor da web, ele normalmente usa a porta número 80, porque esta é a porta padrão atribuída aos aplicativos da web. Muitos aplicativos têm portas padrão atribuídas. 
• No lado do receptor: a 
camada de transporte lê o número da porta de seu cabeçalho e encaminha os dados que recebeu para o respectivo aplicativo. Ele também executa o sequenciamento e a remontagem dos dados segmentados. 

As funções da camada de transporte são:  

1. Segmentação e remontagem: esta camada aceita a mensagem da camada (sessão) e divide a mensagem em unidades menores. Cada um dos segmentos produzidos possui um cabeçalho associado a ele. A camada de transporte na estação de destino remonta a mensagem.
2. Endereçamento do ponto de serviço: para entregar a mensagem ao processo correto, o cabeçalho da camada de transporte inclui um tipo de endereço denominado endereço do ponto de serviço ou endereço da porta. Assim, ao especificar esse endereço, a camada de transporte garante que a mensagem seja entregue ao processo correto.

Os serviços prestados pela camada de transporte:  

1. Serviço Orientado a Conexão: É um processo trifásico que inclui 
   - Estabelecimento de Conexão 
   - Transferência de Dados 
   - Encerramento / desconexão 
   Neste tipo de transmissão, o dispositivo receptor envia uma confirmação de volta à fonte após o recebimento de um pacote ou grupo de pacotes. Este tipo de transmissão é confiável e seguro.
2. Serviço sem conexão: é um processo de uma fase e inclui transferência de dados. Nesse tipo de transmissão, o receptor não confirma o recebimento de um pacote. Essa abordagem permite uma comunicação muito mais rápida entre os dispositivos. O serviço orientado a conexão é mais confiável do que o serviço sem conexão.

* Os dados na camada de transporte são chamados de segmentos . 
** A camada de transporte é operada pelo sistema operacional. É uma parte do sistema operacional e se comunica com a camada de aplicativo por meio de chamadas de sistema. 
A camada de transporte é chamada de modelo do coração do OSI . 

5. Camada de sessão (Camada 5):

Esta camada é responsável pelo estabelecimento da conexão, manutenção das sessões, autenticação e também garante a segurança. 
As funções da camada de sessão são:  

1. Estabelecimento, manutenção e término de sessão: A camada permite que os dois processos estabeleçam, usem e encerrem uma conexão.
2. Sincronização: esta camada permite que um processo adicione pontos de verificação que são considerados pontos de sincronização nos dados. Esses pontos de sincronização ajudam a identificar o erro para que os dados sejam sincronizados novamente de forma adequada, e as extremidades das mensagens não sejam cortadas prematuramente e a perda de dados seja evitada.
3. Controlador de diálogo: A camada de sessão permite que dois sistemas iniciem a comunicação um com o outro em half-duplex ou full-duplex.

** Todas as 3 camadas abaixo (incluindo a camada de sessão) são integradas como uma única camada no modelo TCP / IP como “Camada de aplicativo”. 
** A implementação dessas 3 camadas é feita pelo próprio aplicativo de rede. Eles também são conhecidos como Camadas Superiores ou Camadas de Software . 

CENÁRIO: 
Vamos considerar um cenário em que um usuário deseja enviar uma mensagem por meio de algum aplicativo Messenger em execução em seu navegador. O “Messenger” aqui atua como a camada de aplicativo que fornece ao usuário uma interface para criar os dados. Esta mensagem ou os chamados Dados são compactados, criptografados (se houver dados seguros) e convertidos em bits (0's e 1's) para que possam ser transmitidos. 
 

6. Camada de apresentação (Camada 6):

A camada de apresentação também é chamada de camada de tradução . Os dados da camada de aplicativo são extraídos aqui e manipulados de acordo com o formato necessário para transmissão pela rede. 
As funções da camada de apresentação são: 

1. Tradução: Por exemplo, ASCII para EBCDIC.
2. Criptografia / descriptografia: a criptografia de dados traduz os dados em outra forma ou código. Os dados criptografados são conhecidos como texto cifrado e os dados descriptografados são conhecidos como texto simples. Um valor de chave é usado para criptografar e descriptografar dados.
3. Compressão: reduz o número de bits que precisam ser transmitidos na rede. 

7. Camada de aplicação (Camada 7):

No topo da pilha de camadas do Modelo de Referência OSI, encontramos a camada de aplicativo que é implementada pelos aplicativos de rede. Esses aplicativos produzem os dados, que devem ser transferidos pela rede. Essa camada também serve como uma janela para que os serviços de aplicativos acessem a rede e exibam ao usuário as informações recebidas. 
Ex: Aplicativo - Navegadores, Skype Messenger etc. 
** Camada de aplicativo também é chamada de Camada de área de trabalho. 
 

As funções da camada de aplicativo são:  

1. Terminal Virtual de Rede
2. Acesso e gerenciamento de transferência de arquivos FTAM
3. Serviços de Correio
4. Serviços de diretório

O modelo OSI atua como um modelo de referência e não é implementado na Internet por causa de sua invenção tardia. O modelo atual em uso é o modelo TCP / IP. 

Este artigo foi contribuído por Kundana Thiyari e Harshita Pandey . Se você gosta de GeeksforGeeks e gostaria de contribuir, você também pode escrever um artigo usando write.geeksforgeeks.org ou enviar seu artigo para . Veja o seu artigo na página principal do GeeksforGeeks e ajude outros Geeks. 

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Qual é a camada do modelo OSI que é responsável por determinar o caminho que um pacote deverá percorrer até o seu destino?

Qual camada do modelo ISO OSI é responsável por determinar caminhos fazer comutação de pacotes e estabelecer a comunicação?

Qual é a função da camada de transporte?

Qual é a função da camada de sessão?