Modelos de referência OSI e TCP/IP

     Os modelos OSI e TCP/IP são velhos conhecidos de quem estuda redes de computadores e são de fundamental importância para o entendimento do funcionamento das redes e seus protocolos. Estes modelos organizam a comunicação em pilhas ou camadas onde atuam os protocolos, facilitando a conexão de diferentes equipamentos de diferentes fabricantes. Um fabricante de uma placa de rede, por exemplo, deve trabalhar em uma camada específica e não precisa se preocupar com as outras camadas. Isso facilita o desenvolvimento dos produtos e softwares e permite a interoperabilidade. Abaixo podemos ver uma lista dos principais modelos ou famílias de protocolos:

• OSI - Open Systems Interconnect
• TCP/IP - Internet Stack Protocol Suite
• IPX/SPX Novell - Netware Suite Protocol
• Apple Talk
• DECnet - Digital Equipament Corporation
• SNA - System Network Architecture

     Os modelos TCP/IP e OSI com suas camadas equivalentes podem ser vistos abaixo:

     A camada 1 do Modelo OSI, camada física, é responsável pelas definições mecânicas, elétricas e funcionais que permitem a transferência de bits entre origem e destino. Nesta camada temos por exemplo a definição do nível de tensão do sinal transmitido, qual nível de tensão corresponde a bit 1 ou 0, a velocidade de transmissão e a pinagem dos conectores. Os padrões especificados na camada física são, por exemplo: RS-323C, V.24, V.28 e IEEE 802.3. Estes padrões tem a função de fazer com que os dados transmitidos através de cabos metálicos e fibras ópticas possam ser reconhecidos no destino mesmo com alguma interferência no meio de transmissão. Os HUBs e repetidores atuam nesta camada do Modelo OSI.

     A camada 2, camada Link de Dados, tem a função de estabelecer tamanhos de quadros de bits já que a camada física apenas aceita e transmite os bits. Nesta camada são inseridos no início e no fim dos quadros (frames) padrões de bits especiais que delimitam o quadro. A camada de Enlace de Dados é dividida em duas subcamadas:

1. LLC (Logical Link Control)
2. MAC (Medium Access Control)

      Diversas normas são definidas nesta camada, as mais conhecidas são:

      802.2: Descreve a subcamada LLC.
    802.3: Descreve a subcamada MAC e a camada Física (redes com topologia em barramento e acesso ao meio com CSMA/CD).
    802.4: Descreve a subcamada MAC e a camada Física (redes com topologia em barramento e acesso ao meio com token-passing).
      802.11: Descreve a subcamada MAC para redes sem fio.

      A subcamada LLC (Logical Link Control) fornece mecanismos de multiplexão e controle de fluxo permitindo que os vários protocolos de rede possam utilizar o mesmo meio de transmissão. Utiliza o protocolo HDLC (High-level Data Link Control).

      A subcamada MAC (Media Access Control) é responsável pelo controle de acesso ao meio.

      A origem do padrão IEEE 802.3 teve como base o padrão Ethernet II, porém enquanto o padrão Ethernet II especifica redes de 10 Mbps para cabo coaxial de 50 ohms o padrão 802.3 abrange velocidades de 1 a 10 Mbps e diversos meios de transmissão. Ambos padrões para CSMA/CD. Outra diferença está no fato de que a Ethernet II especifica os serviços das camadas 1 e 2 do Modelo OSI enquanto que o 802.3 especifica a camada 1 e a subcamada MAC da camada 2 (Não especifica a LLC que é descrita na norma IEEE 802.2).

      Nesta camada do Modelo OSI, camada Enlace de Dados, é que atuam as bridges e switchs.

      Os quadros possuem CRC que é utilizado para verificar a quantidade de erros na comunicação.

      A camada 3, camada de Rede, oferece o endereçamento lógico que será utilizado para encaminhar pacotes pela rede. Nesta camada atuam os roteadores que direcionam os pacotes entre origem e destino. Algumas funções desta camada, ou nível, são:
    

1. Controle de sequência de pacotes.
2. Roteamento (direcionamento) dos pacotes até o destino.
3. Controle de congestionamento.
4. Controle de fluxo.
5. Detecção de erros. 

     Nesta camada atuam os protocolos IPv4, IPv6, IPSec, ARP, RARP, ICMP e outros. O IP é um serviço de entrega de pacotes sem garantias, serviço não confiável. Os pacotes são entregues desordenados no destino, podendo inclusive perder alguns pacotes no caminho. A camada de Transporte será responsável pela confiabilidade das aplicações já os protocolos da camada de Rede não oferecem garantias de entrega dos pacotes.

      A camada 4, camada de transporte,





    Quando estamos nos referindo aos dados em uma determinada camada utilizamos a seguinte nomenclatura:

1. Bits - Camada Física (1).
2. Quadros ou Frames - Camada de Enlace de dados (Link de dados)(2).
3. Pacotes - Camada de Rede (3).
4. Segmentos ou datagramas - Camada de transporte (4).
5. Mensagens - Aplicação (7).