O modelo OSI, ou Modelo de Interconexão de Sistemas Abertos, é uma estrutura teórica desenvolvida para padronizar as funcionalidades requeridas de um protocolo de rede. Ele facilita a interoperabilidade entre diferentes produtos e softwares de rede por fornecer uma linguagem comum que pode ser usada para descrever redes de computadores com precisão. O modelo foi criado pela ISO (International Organization for Standardization) em 1984 e, embora não seja usado diretamente pela internet, que em grande parte se baseia no modelo TCP/IP, seu objetivo é ajudar a desenvolver uma visão clara do conceito de rede.
O modelo OSI divide as funções da rede em sete camadas distintas: Física, Enlace de Dados, Rede, Transporte, Sessão, Apresentação e Aplicação. Cada camada tem um conjunto específico de funções que devem ser executadas para que os dados possam ser transmitidos de um ponto para outro através de uma rede.
1. Camada Física
A primeira e mais baixa camada do modelo OSI é a Camada Física. Esta camada é responsável pela transmissão de dados brutos, na forma de bits, através de um meio físico, como cabos de cobre, fibras ópticas, ou mesmo através de transmissão sem fio. A Camada Física especifica as características elétricas, mecânicas, funcionais e de procedimento para ativar, manter e desativar as conexões físicas entre sistemas de comunicação.
Os aspectos importantes da Camada Física incluem a especificação das interfaces físicas e meio de transmissão, modulação, tensão de sinal, taxa de bits, e sincronização de bits. Exemplos de protocolos e tecnologias na Camada Física incluem Ethernet, USB, e Padrão ITU-T V.92 (modems dial-up).
2. Camada de Enlace de Dados
A Camada de Enlace de Dados proporciona transferência confiável de dados através do meio físico, garantindo a correção de erros, o controle de fluxo, e a delimitação de quadros. Esta camada está encarregada de tornar os dados livres de erros e garantir a entrega correta no segmento de rede imediatamente adjacente.
Nela, a comunicação é feita através de "quadros". A Camada de Enlace de Dados ainda realiza a detecção e, em alguns casos, a correção de erros, além de controlar o acesso ao meio de compartilhamento de dados. Exemplos incluem o Ethernet (IEEE 802.3), Point-to-Point Protocol (PPP), e Frame Relay.
3. Camada de Rede
Esta camada é responsável por determinar qual caminho os dados devem seguir para chegar de seu ponto de origem ao destino. A Camada de Rede gerencia o endereçamento lógico e o roteamento dos pacotes de dados entre sistemas ou dispositivos, possibilitando a comunicação entre diferentes redes.
Ela forma o coração do roteamento de dados através da rede e pode realizar tarefas como calcular as melhores rotas, com base em critérios de eficiência. Protocolos típicos que operam nesta camada são o Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), e o Routing Information Protocol (RIP).
4. Camada de Transporte
A Camada de Transporte é a responsável pelo transporte dos dados de forma confiável e ordenada de um terminal de rede para outro. Ela divide grandes fluxos de dados em pacotes menores se necessário, confirma a entrega correta dos pacotes, remonta pacotes de volta à mensagem original, e controla a integridade dos mesmos durante o transporte.
A integração nessa camada frequentemente envolve controle de erros, controle de fluxo, e multiplexação de dados para garantir que a transferência de dados ocorra sem erros. Os principais protocolos dessa camada são Transmission Control Protocol (TCP) e User Datagram Protocol (UDP).
5. Camada de Sessão
A camada de sessão lida com a organização e a sincronização do diálogo entre as aplicações na origem e no destino. Ela estabelece, gerencia e encerra as conexões (sessões) entre dois computadores.
Além de controlar as sessões do usuário, essa camada também trata de questões de segurança e permite sessões em modo semiestático, que são mantidas vivas através de checkpoints durante a transmissão de dados. Protocolos nesta camada incluem Remote Procedure Call (RPC), e Session Control Protocol.
6. Camada de Apresentação
A Camada de Apresentação tem a função de traduzir dados entre as aplicações da rede e a forma como eles são transmitidos. Esta camada atua como um tradutor e codificador de dados para a aplicação, formatando-os de forma compreensível. Ela também é responsável por criptografar e compactar os dados, quando necessário.
Essa camada permite que as aplicações se comuniquem de maneira mais eficiente, mesmo que estejam utilizando formatos diferentes para o processamento de dados. Exemplo de protocolos nesta camada são o ASCII, JPEG, e MIDI.
7. Camada de Aplicação
A camada final do modelo OSI é a Camada de Aplicação. Ela é a que mais interage com o usuário ou a aplicação, permitindo que aplicações de rede realmente utilizem a rede. É na Camada de Aplicação que ocorrem a interface com o software do cliente, a autenticação de usuários, e a divulgação dos recursos da rede.
Os protocolos nesta camada oferecem os meios de interação com uma vasta gama de utilidades de aplicação. Exemplos incluem Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), e o Simple Mail Transfer Protocol (SMTP).
O modelo OSI desempenha um papel vital no entendimento dos processos de rede e no desenvolvimento de tecnologias interoperáveis, apesar de sua implementação direta ser incomum em redes modernas, que utilizam principalmente o modelo TCP/IP devido à sua simplicidade e eficácia. No entanto, seu valor educacional é inestimável para quem está entrando no campo de redes de computadores, fornecendo uma compreensão sólida sobre a fatia complexa e integrada das tecnologias de comunicação.
