O modelo de referência OSI, ou simplesmente modelo OSI (Open System Interconnection ou Sistema aberto de interconexão em tradução livre) é uma estrutura dividida em sete camadas, que serve de base para a criação de sistemas de redes que permitem a comunicação com qualquer sistema computacional.

Segundo Tanenbaum*, esse foi o primeiro passo para a padronização dos protocolos de comunicação em diversas camadas.

Segundo Forouzan*, o modelo OSI foi concebido ao fim dos anos de 1970, porém, esse modelo foi reconhecido pela ISO (International organization for standardization ou Organização internacional de padrões em tradução livre) somente em 1983.

O modelo é dividido em sete camadas separadas, porém relacionadas, em que cada uma define uma parte do processo de comunicação em redes de computadores, conforme imagem abaixo. O entendimento desse modelo de forma completa, constrói uma base sólida para análise de problemas em uma rede (troubleshooting) e também para o desenvolvimento de novas tecnologias de comunicação.
Fonte: Canaltech - Tecnologia para quem entende

Física

A camada física trata da transmissão bruta de bits. Ela deve garantir que quando um lado envie um bit 1, o outro lado receba um bit 1 e não 0. Essa camada trata diretamente do meio de transmissão, seja Fibra Ótica, rádio, cabo coaxial ou par trançado etc.

Enlace

A camada de enlace de dados, tem como objetivo, captar os dados da primeira camada, organizá-los em quadros de bytes e encaminhar do transmissor para o receptor (origem/destino). Se o serviço for confiável, o destino, ao receber a mensagem, manda um quadro de confirmação a origem. Nessa camada, também há o controle para que o emissor não mande uma quantidade de dados maior do que o receptor possa receber, e a limitação da banda do circuito. Os principais equipamentos atuantes nessa camada são os switches que tem sua comunicação baseada em MAC address.

Rede/Roteamento

Essa camada controla o caminho lógico que o pacote percorre até que chegue ao destino, já baseado no IP e no roteamento estático/dinâmico. Nessa camada também é controlada a propagação de broadcast para que não ocorram gargalos nos caminhos de transmissão. Ela também é responsável por fazer com que redes heterogêneas consigam comunicar-se sem problemas, independente das tecnologias utilizadas. Os principais equipamentos que atuam nessa camada são os roteadores.

Transporte

Essa camada é responsável por receber as informações das camadas superiores (5, 6 e 7), se necessário, dividir em pacotes menores e encaminhar a camada de rede, ela deve fazer isso de forma eficiente e isolando as camadas superiores das alterações realizadas nas inferiores. Essa camada também determina qual o tipo de serviço deve ser fornecido para a camada de sessão e aos usuários finais. A camada de transporte é uma camada fim a fim, que liga origem e destino e permitindo que um programa na rede A mantenha uma comunicação com um programa semelhante na rede B. Nessa camada não atuam equipamentos e sim protocolos de comunicação como TCP, UDP, RTP e outros.

Sessão

A camada de sessão permite que usuários de diferentes máquinas estabeleçam sessões entre elas. Essa sessão pode oferecer diversos serviços, entre eles, o controle de diálogo que controle quem transmite em cada momento, o gerenciamento de token que impede que dois usuários executem a mesma operação critica ao mesmo tempo e a sincronização, que permite que as transmissões longas continuem do mesmo ponto após uma parada inesperada. Por exemplo, quando duas máquinas acessam o mesmo conteúdo, essa camada que controla as alterações nesse conteúdo.

Apresentação

Essa camada, não se preocupa essencialmente com bits brutos e sim com sintaxe e semântica das informações encaminhadas pelas camadas inferiores. Essa camada torna possível a comunicação de computadores com diferentes representações de dados, porque eles são intercambiados de maneira abstrata, junto com a codificação padrão utilizada durante a conexão.

Aplicação

A camada de aplicação possibilita que o usuário realize interações com as demais camadas, mesmo que de forma completamente transparente. Ela também apresenta ao usuário as informações de forma gráfica. Os protocolos mais conhecidos que utilizam essa camada são os WEB como o HTTP, HTTPs, WWW, SNMP etc.

A passagem de dados e informações entre camadas ocorre por meio de interfaces, que estão presentes entre as camadas adjacentes. As interfaces, são elementos (físicos ou lógicos) que conectam dois sistemas que não poderiam ser conectados diretamente.

As interfaces definem as informações e serviços que devem ser passados de uma camada a outra e desde que os serviços sejam os esperados, a implementação especifica de suas funções pode ser modificada sem que as outras camadas sejam afetadas.

As camadas podem ser imaginadas como 3 subgrupos, o primeiro envolve as camadas 1, 2 e 3 que formam o grupo de suporte a rede, elas tratam a movimentação física das informações, a forma que são transmitidas e a confiabilidade da informação.

O segundo envolve as camadas 5, 6 e 7 que formam o grupo de suporte ao usuário, elas possibilitam a operação de softwares não relacionados. A camada 4 de transporte, garante que as informações geradas pelas camadas inferiores possam ser interpretadas e utilizadas pelas camadas superiores, assim, ela funciona como uma interconexão entre as camadas.

As camadas superiores, na maior parte das vezes, são implementadas via software, as inferiores (2 e 3) são implementadas com uma mistura de hardware e software, a camada 1 física, é implantada 100% via hardware.

O desenvolvimento do modelo OSI foi baseado nos fundamentos transmissão de dados, os projetistas identificaram as funções de interconexão e reuniram em camadas as funções relacionadas. Cada camada tem suas funções específicas diferente das demais camadas.

Com a definição das funções, o modelo consegue abranger todo o tipo de rede. O foco principal do modelo OSI, é padronizar a comunicação de sistemas incompatíveis, e isso é feito com excelência. O entendimento do Modelo de referência OSI é de extrema importância quando se trata da análise de problemas em redes de computadores e/ou da criação de tecnologias de comunicação independente da finalidade.

Referências

• FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de dados e Redes de computadores. 4° Edição. São Paulo: AMGH Editora LTDA, data de 2007.
• FOROUZAN, Behrouz A; MOSHARRAF, Firouz. Redes de computadores: Uma abordagem top/down. São Paulo: AMGH Editora LTDA, 2013.
• TANENBAUM, André S. Redes de Computadores. Quarta edição. Rio de Janeiro: Elsevier, 2003.