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:
- 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.
- Controle de taxa de bits: A camada física também define a taxa de transmissão, ou seja, o número de bits enviados por segundo.
- 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.
- 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:
- Controle de link lógico (LLC)
- 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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:
- 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.
- 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:
- 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.
- 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:
- 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. - 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:
- Estabelecimento, manutenção e término de sessão: A camada permite que os dois processos estabeleçam, usem e encerrem uma conexão.
- 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.
- 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:
- Tradução: Por exemplo, ASCII para EBCDIC.
- 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.
- 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:
- Terminal Virtual de Rede
- Acesso e gerenciamento de transferência de arquivos FTAM
- Serviços de Correio
- 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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