modelo osi
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Modelo OSI
Profª. Ana Paula Santos
2014/2015
Introdução
• Há uns bons anos atrás, cada fabricante tinha as suas tecnologias, topologias, protocolos e então havia problemas na interoperabilidade entre equipamentos. Com o evoluir da tecnologia, os fabricantes de equipamentos chegaram a conclusão que o caminho a seguir se deveria basear em normas (standards).
• Das muitas organizações ligadas a normalização destacam-se o IEEE (Institution of Electrical and Electronics Engineers) , ISO (International Organizationfor Standardization) e ITU (International Telecommunication Union).
• O Modelo OSI (criado em 1970 e formalizado em 1983) é um modelo de referência da ISO que tinha como principal objectivo ser um modelo standard, para protocolos de comunicação entre os mais diversos sistemas, e assim garantir a comunicação end-to-end.
• O modelo é composto por 7 camadas, em que cada camada tem funções específicas.
Em resumo, o modelo OSI…
• O modelo OSI (Open Systems Interconnection) consiste
num conjunto de protocolos abertos (normas que
podem ser adotadas livremente) para o fabrico de
equipamentos e desenvolvimento de software,
destinados a funcionar em rede.
Modelo OSI
• Este modelo subdivide-se, no processo global da
comunicação de dados entre computadores em sete
níveis ou camadas (layer)cada uma das quais com
determinadas funções especificas.
Modelo OSI – Protocolos
• A figura seguinte, ilustra em que camada funciona
um determinado protocolo. Por exemplo, quando
falamos a nível de TCP/UDP estamos
especificamente a falar da camada de transporte.
Modelo OSI – Protocolos
Modelo OSI: camadas
• O Modelo OSI está dividido em 7 camadas. As camadas foram criadas para esconder a complexidade de uma rede.
• Cada camada superior faz uso dos serviços da camada diretamente inferior e presta serviços à camada diretamente acima.
CAMADAS
7- Aplicação (Application)
6- Apresentação (Presentation)
5- Sessão (Session)
4- Transporte (Transport)
3- Rede (Network)
2- Ligação de Dados (Data-
Link)
1- Camada Física (Physical
Layer)
Exemplo de funcionamento do modelo OSI
• Para isso vamos exemplificar como funciona o acesso
a uma página Web, através de um browser, e como
tudo encaixa no modelo OSI.
• Vamos começar de cima para baixo (camada de
aplicação para camada física)
Exemplo de funcionamento do
modelo OSI
• Na camada de aplicação, o browser (aplicação)
serve de interface para apresentação da informação
ao utilizador. Para este pedido (cliente-> servidor),
foi usado o protocolo HTTP
Exemplo de funcionamento do
modelo OSI
• O formato dos dados é tratado na camada de
apresentação. Os formatos tradicionais da Web
incluem HTML, XML, PHP, GIF, JPG, etc.
Adicionalmente são usados mecanismos de
encriptação e compressão para a apresentação da
informação.
Exemplo de funcionamento do
modelo OSI
• Na camada de sessão é estabelecida a sessão entre
o computador cliente (onde estamos a fazer pedido
via browser) e o servidor web (que aloja a página
requisitada).
Exemplo de funcionamento do
modelo OSI
• O protocolo TCP fornece garantia na entrega de
todos os pacotes entre um PC emissor e um PC
recetor (neste caso, a entrega de toda a informação
da página web do servidor para o cliente). Isso é uma
funcionalidade da camada de transporte.
Exemplo de funcionamento do modelo OSI
• Tanto o PC cliente como servidor possuem um
endereço lógico (endereço IP neste caso). Isso é uma
funcionalidade da camada de rede. Adicionalmente
os routers determinam qual o melhor caminho para
que os pacotes possam fluir (encaminhamento) entre
cliente e servidor web.
Exemplo de funcionamento do modelo OSI
• O endereço IP (endereço lógico) é então “traduzido”
para o endereço físico (endereço MAC da placa de
rede). Isto é a funcionalidade da camada Ligação de
dados.
Exemplo de funcionamento do modelo OSI
• Cabos de cobre, fibra ótica, placas
de rede, hubs e outros dispositivos,
ajudam na ligação física entre o
cliente e o servidor que acontece
na camada física.
CAMADAS
7- Aplicação
6- Apresentação
5- Sessão
4- Transporte
3- Rede
2- Ligação de Dados
1- Física
Equipamentos
• Por fim é de referenciar as camadas onde operam os
3 equipamentos ativos tradicionais de uma rede:
• HUB funciona a nível da camada 1 (camada física),
• Switch na camada 2 (camada de dados).
• Há switchs capazes de funcionar também na
camada 3.
• Router na camada 3 (camada de rede).
Camada 1 - Física
• Define as características do meio físico de transmissão de rede.
• Converte os bits provenientes da camada 2 - Ligação de dados, em sinais de tensão, corrente, ondas eletromagnéticas ou óticos.
• É ainda responsável pela alteração dos sinais, com a finalidade de serem transportados pelo meio físico (entre emissor e recetor).
• Os componentes que fazem parte desta camada são os cabos, fichas, repetidores e hubs.
Camada 2 - Ligação de dados
• Responsável pela ativação, desativação e manutenção de
uma ligação de dados.
• Procede à montagem dos pacotes de bits no formato
apropriado à sua transmissão na rede; controla o acesso
aos meios físicos de transmissão e o fluxo dos
pacotes entre os nós da rede; faz controlo de erros.
São exemplos de alguns protocolos desta camada o PPP eo LAPB.
Protocolo
• Um protocolo é um conjunto de regras e
procedimentos a respeitar para emitir e receber dados
numa rede.
Camada 2 - Ligação de dados
Esta camada está, por vezes, dividida em 2 subcamadas:
A subcamada LLC (Logical Link Control): que realizao controlo lógico da ligação como controlo de errose fluxo;
A subcamada MAC (Media Access Control): que realizao controlo de acesso ao meio.
Protocolo PPP (Point-to point protocol)
• O PPP é um protocolo que se situa na camada 2 do
modelo de referência OSI, estruturado em tramas,
apropriado para funcionar sobre Modems, e outras
camadas físicas.
• Pode ser usado não só para ligações do tipo
marcação em linhas telefónicas (Dial Up) mas
também para ligação entre Routers em linhas
dedicadas.
Protocolo LAPB (X.25)
Link Access Procedure, Balanced
• Utilizado em ligações ponto-a-ponto entre sistema,
terminal e nó da rede de comutação de pacotes.
Camada 3 - Rede
• Esta camada é responsável pela transferência da informação.
• Opera basicamente com endereços de rede IP.
• É responsável pelo encaminhamento dos pacotes através da rede (nos routers) e é completamente independente do meio de transmissão, garantindo a transmissão através de redes heterogéneas.
• Os protocolos desta camada são o IP e IPX (troca de pacotes entre redes).
Camada 4 - Transporte
• Responsável pela transferência de informação extremo a
extremo.
• Separa as camadas responsáveis pelo meio físico (camada
1, 2 e 3) das que tratam da aplicação (camada 5, 6 e 7).
• Eventualmente poderá também realizar controlo de erros
(ligação fiável) e controlo de fluxo.
• Dois protocolos usados nesta camada são o TCP e o
UDP.
Protocolo TCP
É orientado à ligação (connection oriented) pelo que diz-se ser
um protocolo fiável - controlo de erros e ordenação
(transferência de ficheiros, email).
Protocolo UDP
É um protocolo sem ligação (connectionless) pelo que se
considera não fiável. Os pacotes podem chegar ou não ao
destino, podem chegar desordenados ou duplicados sem
que o emissor se aperceba (usado em aplicações Realtime).
Camada 5 - Sessão
• Responsável por sincronizar o diálogo entre o
emissor e o recetor (modo simplex, half-duplex ou full-
duplex) e pelo restabelecimento automático de
ligações.
Camada 6 - Apresentação
• Responsável pela interação entre as camadas 5 -
Sessão e 7 - Aplicação. Serve de conversor de
(camada 5 7) ou para (camada 7 5) o formato
universal. Ou seja, procede a conversões de
formatos entre sistemas diferentes.
Camada 7 - Aplicação
• Camada final que fornece os mecanismos de
comunicação de alto nível às aplicações.
• Responsável pela interface entre o protocolo de
comunicação e a aplicação utilizada pela rede.
São exemplos dessas aplicações o correio eletrónico e
a transferência de ficheiros.
Em resumo…
Na realidade, cada camada superior faz uso dos serviços da camada
diretamente inferior e presta serviços à camada diretamente acima.
Quando uma camada recebe dados (SDU – Service Data Unit) da camada
imediatamente acima, a existência de um protocolo obriga à adição de
informação de controlo (PCI – Protocol Control Information).
O resultado obtido (PDU – Protocol Data Unit) é enviado para a camada
imediatamente abaixo.
Em todas as camadas isto acontece até se atingir a primeira.
Este processo de adicionar informação ao passar pelas diversas camadas
chama-se encapsulamento.
No lado do recetor, o processo é inverso (desencapsulamento).
As camadas têm funções independentes mas garantem a entrega da
informação à camada seguinte num formato que esta seja capaz de
interpretar.
Referências bibliográficas
• Fernandes, M. (2010). Modelo OSI. Retirado
através de
http://www.slideshare.net/ariedam/cefmodelo-
osi?from_search=12 em 6/01/2014.
• Sérgio, R. (2009). Redes de comunicação. Porto.
Areal Editores