Conforme discutido anteriormente, o modelo OSI foi criado para promover a comunicação entre dispositivos de vários fornecedores. Ele também promove a comunicação entre hosts diferentes, como hosts usando diferentes sistemas operacionais (Windows, OSX, Linux, etc.). Lembre-se de que é muito improvável que você trabalhe sempre em um sistema que usa protocolos de acordo com o modelo de referência OSI. Mas é essencial conhecer o modelo e sua terminologia porque outros modelos, como o modelo TCP / IP, são freqüentemente comparados ao modelo de referência OSI. Daí a discussão sobre este modelo será limitada em comparação com a discussão sobre o modelo TCP / IP.

O modelo de referência OSI, como a maioria dos outros modelos de rede, divide as funções, protocolos e dispositivos de uma rede em várias camadas. A abordagem em camadas oferece muitos benefícios, alguns dos quais são:

A comunicação é dividida em componentes menores e mais simples. Isso facilita o design, desenvolvimento e solução de problemas.
Uma vez que é uma abordagem em camadas, os fornecedores escrevem para uma especificação comum de entrada e saída por camada. As definições de seus produtos funcionam entre o código de entrada e saída dessa camada.
As mudanças em uma camada não afetam outras camadas. Assim, o desenvolvimento em uma camada não está vinculado por limitações de outras camadas. Por exemplo, as tecnologias sem fio são novas, mas as antigas aplicações são executadas perfeitamente sobre elas sem alterações.
É mais fácil padronizar as funções quando são divididas em partes menores como esta.
Ele permite que vários tipos de hardwares e softwares, novos e antigos, se comuniquem perfeitamente.
O modelo de referência OSI tem sete camadas que podem ser divididas em dois grupos. As camadas superiores (Camadas 7, 6 e 5) definem como as aplicações interagem com a interface do host, entre si e com o usuário. As quatro camadas inferiores (Camadas 4, 3, 2 e 1) definem como os dados são transmitidos entre hosts em uma rede.

 A Figura 1-7 mostra as sete camadas e um resumo de suas funções.

Camada de aplicação
A camada de aplicação fornece a interface entre o aplicativo de software em um sistema e a rede. Lembre-se de que esta camada não inclui o próprio aplicativo, mas fornece serviços que um aplicativo requer. Uma das maneiras mais fáceis de entender a função desta camada é olhar como um navegador da Web, como o Internet Explorer ou o Firefox, funciona. IE ou FF é o aplicativo. Quando precisa buscar uma página da Web, ele usa o protocolo HTTP para enviar a solicitação e receber o conteúdo da página. Este protocolo reside na camada da aplicação e pode ser usado por um aplicativo, como o IE ou o FF, para obter páginas da Web de servidores web em toda a rede. Por outro lado, o aplicativo do servidor web, como o Apache ou o IIS, interage com o protocolo HTTP na camada do aplicativo para receber a solicitação HTTP e enviar a resposta de volta.

Camada de apresentação
Como o nome sugere, esta camada apresenta dados para a camada de Aplicação. A camada de apresentação é responsável pela tradução e codificação de dados. Isso levará os dados da camada de Aplicação e o traduzirá para um formato genérico para transferência em toda a rede. No final do recebimento, a camada de apresentação obtém dados genericamente formatados e se traduz no formato reconhecido pela camada de Aplicação. Um exemplo disso é uma tradução EBCDIC para ASCII. O modelo OSI possui padrões de protocolo que definem como os dados devem ser formatados. Esta camada também está envolvida na compressão, descompressão, criptografia e decodificação de dados.

Camada de sessão
Em um host, diferentes aplicativos ou mesmo instâncias diferentes do mesmo aplicativo podem solicitar dados de toda a rede. É responsabilidade da camada Sessão manter os dados de cada sessão separados. É responsável por configurar, gerenciar e derrubar sessões. Ele também fornece controle de diálogo e coordena a comunicação entre os sistemas.

Camada de transporte
Onde as camadas superiores estão relacionadas a aplicativos e dados dentro do host, a camada de transporte está preocupada com a transferência real de ponta a ponta dos dados em toda a rede. Esta camada estabelece uma conexão lógica entre os dois hosts comunicantes e fornece entrega confiável ou não confiável de dados e pode fornecer controle de fluxo e recuperação de erros. Embora não desenvolvido sob o Modelo de Referência OSI e não estritamente conforme à definição OSI da Camada de Transporte, exemplos típicos da Camada 4 são o Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) e o Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP). Esses protocolos serão discutidos em grande detalhe mais adiante neste capítulo.

Camada de rede
Para entender melhor o que a camada de rede faz, considere o que acontece quando escreve uma carta e use o serviço postal para enviar a carta. Você coloca a carta em um envelope e escreve o endereço de destino, bem como seu próprio endereço para que uma carta não entregue possa ser devolvida de volta para você. Em termos de rede, este endereço é chamado de endereço lógico e é exclusivo na rede. Cada host possui um endereço lógico. Quando a estação de correios recebe esta carta, deve verificar o melhor caminho para que esta carta atinja o destino. Da mesma forma, em uma rede, um roteador precisa determinar o melhor caminho para um endereço de destino. Isso é chamado de determinação do caminho. Finalmente, o escritório de correios envia a carta para o melhor caminho e ele se move da estação de correios para o escritório de correios antes de ser entregue ao endereço de destino. Da mesma forma, os dados são movidos pela rede principalmente por roteadores antes de serem finalmente entregues ao destino.

Todas essas três funções - endereçamento lógico, determinação do caminho e encaminhamento - são feitas na camada de rede. São utilizados dois tipos de protocolos para essas funções - os protocolos roteados são usados para endereçamento e encaminhamento lógicos, enquanto os protocolos de roteamento são usados para determinações de caminho. Existem muitos protocolos roteados e protocolos de roteamento disponíveis. Alguns dos mais comuns são discutidos em grande detalhe neste site. Os roteadores funcionam nesta camada. Lembre-se de que os roteadores apenas se preocupam com a rede de destino. Eles não se preocupam com o próprio host de destino. A tarefa de entrega para o host de destino está na camada de enlace de dados.

Camada de enlace de dados
Enquanto a camada de rede lida com dados que se deslocam em redes usando endereços lógicos, a camada de Link de Dados lida com os dados que se deslocam em uma rede local usando endereços físicos. Cada host possui um endereço lógico e um endereço físico. O endereço físico é apenas localmente significativo e não é usado além dos limites da rede (em um roteador). Esta camada também define protocolos que são usados para enviar e receber dados através da mídia. Você lembrará, no início do capítulo, que apenas um único host pode enviar dados de cada vez em um domínio de colisão ou de outro modo os pacotes colidem e fazem com que um host recupere por algum tempo. A camada Data Link determina quando a mídia está pronta para o host enviar os dados e também detecta colisões e outros erros nos dados recebidos. Os switches funcionam nesta camada.

Camada física
Esta camada aborda a própria mídia de transmissão física. Ativa, mantém e desativa a ligação física entre sistemas (host e switch, por exemplo). É aqui que os conectores, pin-outs, cabos, correntes elétricas etc. são definidos. Essencialmente, esta camada coloca os dados na mídia física como bits e a recebe da mesma maneira. Os hubs funcionam nesta camada.

Encapsulamento de dados
Nas seções anteriores, você aprendeu sobre várias camadas do modelo de referência OSI. Cada camada tem sua função distinta e interage com a camada correspondente no extremo remoto. Por exemplo, a camada de transporte na fonte irá interagir com a camada de transporte do destino. Para essa interação, cada camada adiciona um cabeçalho na frente dos dados da camada anterior. Este cabeçalho contém informações de controle relacionadas ao protocolo que está sendo usado nessa camada. Este processo é chamado de encapsulamento. Este cabeçalho e os dados enviados de uma camada para a próxima camada inferior são chamados de Unidade de Dados de Protocolo (PDU). A Figura 1-8 mostra como os dados são encapsulados à medida que viaja da camada 7 para a camada 1.

 Figura 1-8 Encapsulamento no modelo de referência OSI

Conforme mostrado na Figura 1-8, a camada Aplicação adiciona o cabeçalho dependente do protocolo aos dados e cria a PDU Layer 7 que é passada para a camada de apresentação. Esta camada adiciona o cabeçalho à PDU da camada 7 para criar a PDU da camada 6 e enviá-la para a camada da sessão. Isso continua até a camada 2 receber a PDU camada 3. A camada 2 adiciona um cabeçalho e um trailer à PDU da camada 3 para criar a PDU da camada 2 que é então enviada para a camada 1 para transmissão.

Na parte de recepção, a camada 1 tira os dados do fio e o envia para a camada 2. Aqui, o cabeçalho e o reboque da camada 2 são examinados e removidos. A PDU Layer 3 resultante é enviada para a camada 3. A camada 3, por sua vez, examina o cabeçalho da PDU e remove-a. A PDU Layer 4 resultante é enviada para a camada 4. De modo semelhante, cada camada remove o cabeçalho adicionado pela camada correspondente na fonte antes de enviar os dados para a camada superior. Finalmente, a camada Aplicação remove o cabeçalho da Camada 7 e envia os dados para o aplicativo. Este processo de análise, processamento e remoção do cabeçalho é conhecido como desencapsulação.

Alerta de exame: É vital lembrar os nomes e numeros das camadas, suas funções e o processo de encapsulamento. Você pode usar um mnemônico comum para lembrar os nomes das camadas e sua seqüência -. Este é um conceito importante em seu exame CCNA.


1.03 Modelo de Referência OSI

Conforme discutido anteriormente, o modelo OSI foi criado para promover a comunicação entre dispositivos de vários fornecedores. Ele também promove a comunicação entre hosts diferentes, como hosts usando diferentes sistemas operacionais (Windows, OSX, Linux, etc.). Lembre-se de que é muito improvável que você trabalhe sempre em um sistema que usa protocolos de acordo com o modelo de referência OSI. Mas é essencial conhecer o modelo e sua terminologia porque outros modelos, como o modelo TCP / IP, são freqüentemente comparados ao modelo de referência OSI. Daí a discussão sobre este modelo será limitada em comparação com a discussão sobre o modelo TCP / IP.

O modelo de referência OSI, como a maioria dos outros modelos de rede, divide as funções, protocolos e dispositivos de uma rede em várias camadas. A abordagem em camadas oferece muitos benefícios, alguns dos quais são:

A comunicação é dividida em componentes menores e mais simples. Isso facilita o design, desenvolvimento e solução de problemas.
Uma vez que é uma abordagem em camadas, os fornecedores escrevem para uma especificação comum de entrada e saída por camada. As definições de seus produtos funcionam entre o código de entrada e saída dessa camada.
As mudanças em uma camada não afetam outras camadas. Assim, o desenvolvimento em uma camada não está vinculado por limitações de outras camadas. Por exemplo, as tecnologias sem fio são novas, mas as antigas aplicações são executadas perfeitamente sobre elas sem alterações.
É mais fácil padronizar as funções quando são divididas em partes menores como esta.
Ele permite que vários tipos de hardwares e softwares, novos e antigos, se comuniquem perfeitamente.
O modelo de referência OSI tem sete camadas que podem ser divididas em dois grupos. As camadas superiores (Camadas 7, 6 e 5) definem como as aplicações interagem com a interface do host, entre si e com o usuário. As quatro camadas inferiores (Camadas 4, 3, 2 e 1) definem como os dados são transmitidos entre hosts em uma rede.

 A Figura 1-7 mostra as sete camadas e um resumo de suas funções.

Camada de aplicação
A camada de aplicação fornece a interface entre o aplicativo de software em um sistema e a rede. Lembre-se de que esta camada não inclui o próprio aplicativo, mas fornece serviços que um aplicativo requer. Uma das maneiras mais fáceis de entender a função desta camada é olhar como um navegador da Web, como o Internet Explorer ou o Firefox, funciona. IE ou FF é o aplicativo. Quando precisa buscar uma página da Web, ele usa o protocolo HTTP para enviar a solicitação e receber o conteúdo da página. Este protocolo reside na camada da aplicação e pode ser usado por um aplicativo, como o IE ou o FF, para obter páginas da Web de servidores web em toda a rede. Por outro lado, o aplicativo do servidor web, como o Apache ou o IIS, interage com o protocolo HTTP na camada do aplicativo para receber a solicitação HTTP e enviar a resposta de volta.

Camada de apresentação
Como o nome sugere, esta camada apresenta dados para a camada de Aplicação. A camada de apresentação é responsável pela tradução e codificação de dados. Isso levará os dados da camada de Aplicação e o traduzirá para um formato genérico para transferência em toda a rede. No final do recebimento, a camada de apresentação obtém dados genericamente formatados e se traduz no formato reconhecido pela camada de Aplicação. Um exemplo disso é uma tradução EBCDIC para ASCII. O modelo OSI possui padrões de protocolo que definem como os dados devem ser formatados. Esta camada também está envolvida na compressão, descompressão, criptografia e decodificação de dados.

Camada de sessão
Em um host, diferentes aplicativos ou mesmo instâncias diferentes do mesmo aplicativo podem solicitar dados de toda a rede. É responsabilidade da camada Sessão manter os dados de cada sessão separados. É responsável por configurar, gerenciar e derrubar sessões. Ele também fornece controle de diálogo e coordena a comunicação entre os sistemas.

Camada de transporte
Onde as camadas superiores estão relacionadas a aplicativos e dados dentro do host, a camada de transporte está preocupada com a transferência real de ponta a ponta dos dados em toda a rede. Esta camada estabelece uma conexão lógica entre os dois hosts comunicantes e fornece entrega confiável ou não confiável de dados e pode fornecer controle de fluxo e recuperação de erros. Embora não desenvolvido sob o Modelo de Referência OSI e não estritamente conforme à definição OSI da Camada de Transporte, exemplos típicos da Camada 4 são o Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) e o Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP). Esses protocolos serão discutidos em grande detalhe mais adiante neste capítulo.

Camada de rede
Para entender melhor o que a camada de rede faz, considere o que acontece quando escreve uma carta e use o serviço postal para enviar a carta. Você coloca a carta em um envelope e escreve o endereço de destino, bem como seu próprio endereço para que uma carta não entregue possa ser devolvida de volta para você. Em termos de rede, este endereço é chamado de endereço lógico e é exclusivo na rede. Cada host possui um endereço lógico. Quando a estação de correios recebe esta carta, deve verificar o melhor caminho para que esta carta atinja o destino. Da mesma forma, em uma rede, um roteador precisa determinar o melhor caminho para um endereço de destino. Isso é chamado de determinação do caminho. Finalmente, o escritório de correios envia a carta para o melhor caminho e ele se move da estação de correios para o escritório de correios antes de ser entregue ao endereço de destino. Da mesma forma, os dados são movidos pela rede principalmente por roteadores antes de serem finalmente entregues ao destino.

Todas essas três funções - endereçamento lógico, determinação do caminho e encaminhamento - são feitas na camada de rede. São utilizados dois tipos de protocolos para essas funções - os protocolos roteados são usados para endereçamento e encaminhamento lógicos, enquanto os protocolos de roteamento são usados para determinações de caminho. Existem muitos protocolos roteados e protocolos de roteamento disponíveis. Alguns dos mais comuns são discutidos em grande detalhe neste site. Os roteadores funcionam nesta camada. Lembre-se de que os roteadores apenas se preocupam com a rede de destino. Eles não se preocupam com o próprio host de destino. A tarefa de entrega para o host de destino está na camada de enlace de dados.

Camada de enlace de dados
Enquanto a camada de rede lida com dados que se deslocam em redes usando endereços lógicos, a camada de Link de Dados lida com os dados que se deslocam em uma rede local usando endereços físicos. Cada host possui um endereço lógico e um endereço físico. O endereço físico é apenas localmente significativo e não é usado além dos limites da rede (em um roteador). Esta camada também define protocolos que são usados para enviar e receber dados através da mídia. Você lembrará, no início do capítulo, que apenas um único host pode enviar dados de cada vez em um domínio de colisão ou de outro modo os pacotes colidem e fazem com que um host recupere por algum tempo. A camada Data Link determina quando a mídia está pronta para o host enviar os dados e também detecta colisões e outros erros nos dados recebidos. Os switches funcionam nesta camada.

Camada física
Esta camada aborda a própria mídia de transmissão física. Ativa, mantém e desativa a ligação física entre sistemas (host e switch, por exemplo). É aqui que os conectores, pin-outs, cabos, correntes elétricas etc. são definidos. Essencialmente, esta camada coloca os dados na mídia física como bits e a recebe da mesma maneira. Os hubs funcionam nesta camada.

Encapsulamento de dados
Nas seções anteriores, você aprendeu sobre várias camadas do modelo de referência OSI. Cada camada tem sua função distinta e interage com a camada correspondente no extremo remoto. Por exemplo, a camada de transporte na fonte irá interagir com a camada de transporte do destino. Para essa interação, cada camada adiciona um cabeçalho na frente dos dados da camada anterior. Este cabeçalho contém informações de controle relacionadas ao protocolo que está sendo usado nessa camada. Este processo é chamado de encapsulamento. Este cabeçalho e os dados enviados de uma camada para a próxima camada inferior são chamados de Unidade de Dados de Protocolo (PDU). A Figura 1-8 mostra como os dados são encapsulados à medida que viaja da camada 7 para a camada 1.

 Figura 1-8 Encapsulamento no modelo de referência OSI

Conforme mostrado na Figura 1-8, a camada Aplicação adiciona o cabeçalho dependente do protocolo aos dados e cria a PDU Layer 7 que é passada para a camada de apresentação. Esta camada adiciona o cabeçalho à PDU da camada 7 para criar a PDU da camada 6 e enviá-la para a camada da sessão. Isso continua até a camada 2 receber a PDU camada 3. A camada 2 adiciona um cabeçalho e um trailer à PDU da camada 3 para criar a PDU da camada 2 que é então enviada para a camada 1 para transmissão.

Na parte de recepção, a camada 1 tira os dados do fio e o envia para a camada 2. Aqui, o cabeçalho e o reboque da camada 2 são examinados e removidos. A PDU Layer 3 resultante é enviada para a camada 3. A camada 3, por sua vez, examina o cabeçalho da PDU e remove-a. A PDU Layer 4 resultante é enviada para a camada 4. De modo semelhante, cada camada remove o cabeçalho adicionado pela camada correspondente na fonte antes de enviar os dados para a camada superior. Finalmente, a camada Aplicação remove o cabeçalho da Camada 7 e envia os dados para o aplicativo. Este processo de análise, processamento e remoção do cabeçalho é conhecido como desencapsulação.

Alerta de exame: É vital lembrar os nomes e numeros das camadas, suas funções e o processo de encapsulamento. Você pode usar um mnemônico comum para lembrar os nomes das camadas e sua seqüência -. Este é um conceito importante em seu exame CCNA.


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