Qual a importância de divisão em camadas do processo de comunicação?

A figura abaixo ilustra o modelo de referência OSI – um padrão universal para a comunicação fim a fim  nos sistemas de comunicação. Segmenta a comunicação em camadas. Cada camada representa um grupo de funcionalidades e protocolos. As camadas superiores são ditas de alto nível e as inferiores de baixo nível ou de rede. As camadas de nível 1 a 3 são normalmente implementadas pelos provedores de serviços de longa distância nas suas redes. No topo da pilha está a camada de aplicação, onde rodam as aplicações e os protocolos entre as aplicações. O nível mais baixo é o nível físico, responsável pela padronização da comunicação física, das funcionalidades, interfaces e protocolos de nível físico.

Qual a razão disso?

Além das regras de comunicação que devem ser estabelecidas numa rede de comunicação (no nível de rede), outros aspectos devem ser considerados para permitir que a comunicação entre dois pontos possa ser feita com sucesso. O fato de uma rede funcionar bem não garante que a comunicação fim a fim tenha sucesso.

• Como os dados devem ser transmitidos? Como devem ser os requisitos funcionais dos equipamentos/ estações dos clientes, em ambas as terminações, para garantir que os dados sejam transmitidos (e recebidos) na forma prevista pelo usuário?
• Uma rede, pela sua natureza, deve suportar uma grande variedade de dispositivos de diferentes fabricantes. Cada dispositivo, e cada aplicação que roda neles, pode requerer um método de acesso ou um protocolo diferente (isto é, um padrão de comunicação) para que a transmissão se concretize. No entanto, os dados devem ser apresentados aos usuários finais numa forma que eles possam reconhecer e manipular. Isso pode envolver conversão de protocolos, para acomodar um formato de usuário, código, sintaxe de linguagem, por exemplo.
• Como fica a comunicação entre terminais de diferentes velocidades? Qual deve ser o mecanismo de controle de fluxo entre os terminais de origem e destino? Como as mensagens, que são divididas em pacotes na rede, podem ser recuperadas, na íntegra, na outra extremidade da rede, pelo terminal do usuário de destino?

Esses controles adicionais devem ser incorporados nos terminais ou computadores e não nas redes. Isso levou à realização de uma seqüência de tarefas, de forma estruturada, culminando no conceito de arquiteturas de comunicação em camadas. O sistema de comunicação em camadas facilita o desenvolvimento, implementação e modernização de uma arquitetura de protocolos (composta por vários protocolos acomodados em diferentes camadas).

O modelo de referência da ISO (International Standard Organization), conhecido como Modelo OSI (Open Systems Interconnection) tornou-se um padrão internacional para arquiteturas em camadas.

A arquitetura de protocolos mais utilizada hoje em dia é a arquitetura TCP/IP, que suporta a Internet.

Da confirmação de compra em um e-commerce até o recebimento do pacote, há um longo caminho a ser percorrido. É a etapa logística que viabiliza que uma encomenda saia do centro de distribuição e chegue ao cliente. No mundo digital, a comunicação entre um computador e um servidor também é assim. Mas no lugar da logística, ela existe por conta do modelo OSI.

Talvez você nunca tenha pensado nisso, mas uma requisição feita para um servidor web não acontece magicamente. Na verdade, há um caminho a ser percorrido da máquina até esse servidor. E é esse caminho que é definido pelo modelo. Aqui nesse artigo nós explicamos mais o que isso significa e quais são esses passos. Confira!

Neste conteúdo, você vai ver:

O que é modelo OSI?

OSI é a sigla para Open Systems Interconnection – ou Sistemas Abertos de Interconexão, em português. Basicamente, esse modelo consiste em um padrão para os protocolos de rede. Simplificando ainda mais, ele determina quais regras de comunicação devem ser seguidas para a conexão entre dois ou mais computadores.

É por meio do modelo OSI que uma máquina envia requisições para um servidor. Isso pode acontecer a partir de um cabo de rede ou até mesmo pelo ar, no caso de requisições via Wi-Fi. Até que chegue ao seu destino, ela passa ainda pelo provedor de internet e uma série de outros servidores.

O modelo OSI foi lançado em 1984 pela Organização Internacional para a Normalização – popularmente conhecida como ISO.

Para que serve o modelo OSI?

Embora muitas vezes a tecnologia pareça incompreensível, cada pequeno evento tem por trás um processo bem definido. No caso da comunicação entre um computador e um servidor, é fundamental que exista um caminho bem definido. É para isso que serve o modelo OSI.

Esse modelo determina que etapas sejam cumpridas utilizando protocolos padronizados. São esses padrões que garantem a escalabilidade da comunicação, independente da tecnologia usada pelas partes envolvidas.

A função do modelo OSI é agrupar esses protocolos em grupos específicos, também chamados de camadas, para viabilizar a comunicação entre as partes.

Desvendando cada camada do modelo OSI

Basicamente, o conceito do modelo OSI é dividir um sistema de comunicação em camadas – mais especificamente, sete. Cada uma dessas camadas tem uma tarefa específica, além da função de se comunicar com a camada que está imediatamente acima e abaixo.  

Abaixo nós listamos cada uma dessas camadas e suas funções.

Camada 1 – física

A camada física está relacionada ao caminho que uma requisição percorre. Para facilitar, vamos relembrar o exemplo das encomendas que demos no começo deste artigo.

Imagine que para ir do depósito ao endereço do cliente, a encomenda percorre diversas ruas dentro de um caminhão. No mundo da tecnologia, essas ruas são representadas pelos dispositivos (como os hubs) e os meios de transmissão, como os cabos de redes.

Camada 2 – enlace ou ligação

É na segunda camada que os dados são transmitidos e processados. Antes, porém, eles são analisados na tentativa de identificar a existência de algum erro. Neste caso, eles são corrigidos e seguem seu caminho.

A função da camada de enlace ou de ligação também é controlar o fluxo no qual esses dados são transmitidos. Assim são definidas as tecnologias usadas, como a Virtual LAN (VLAN), bem como o funcionamento de switches, que são dispositivos responsáveis por conectar os elementos da rede.

Para encerrar, a camada 2 é subdividida em duas outras camadas:

• Camada MAC: que permite a conexão de diversos computadores em uma mesma rede.
• Camada LLC: na qual ocorre o fluxo de dados na rede

Camada 3 – rede

A principal função da camada de rede é endereçar o IP de origem e de destino. É como se ela verificasse quem é o destinatário e com quem ele quer se comunicar.

Caso existam muitas requisições de comunicação simultaneamente, é essa camada quem prioriza as que ocorrerão primeiro. Assim, ela controla o roteamento entre a origem e destino da informação.

Camada 4 – transporte

Enquanto na camada 1 nos referimos aos dispositivos como caminhos para a transmissão das requisições, na camada 4 falamos sobre quem as transporta.

É nesta etapa que o envio e o recebimento sinalizado pela camada de rede de fato acontece. Para isso, é preciso contar com elementos que gerenciem o transporte e garantam o sucesso desse processo.

Traduzindo, estamos falamos sobre protocolos como o TCP em UDP O primeiro, é voltado para a conexão e usado no envio e recebimento de dados na web. Já o segundo também é orientado para o envio, mas de uma maneira individual e direta, o que faz com que seja mais rápido, mas não totalmente eficaz.

Camada 5 – sessão

De nada adianta preparar a requisição e ter meios e dispositivos para transportá-la se não for possível estabelecer uma comunicação.

Neste caso, a função da camada de sessão é criar e encerrar conexões entre hosts. Lembrando que host é um computador ou máquina conectado a uma rede.

Quando uma sessão é estabelecida, ela viabiliza a comunicação entre as partes e lhes oferece suporte, como os registros de log.

Camada 6 – apresentação

Após o estabelecimento de comunicação, é preciso traduzir os dados transmitidos para que sejam utilizados. Assim, a camada de apresentação possui as seguintes funções:

• Converter códigos para caracteres
• Converter e compactar dados
• Eventualmente, criptografar dados

Camada 7 – aplicação

Por fim, depois que os dados são tratados, eles estão prontos para uso. É na etapa de aplicação, a última do modelo OSI, que os dados são consumidos.

Aqui estão contemplados os programas que integram máquina e homem e que permitem ações como envio de e-mails, navegação em sites e compartilhamento de arquivos. Entre os protocolos relacionados mais conhecidos estão FTP e HTTP, além de serviços como o DNS.

Qual a importância do modelo OSI?

Uma máquina só pode se comunicar com outra se cumprir determinadas etapas, que são estabelecidas a partir de padrões. O modelo OSI é justamente a consolidação desses padrões.

Cada uma das camadas desse modelo é responsável por captar, trabalhar e enviar dados. Na sua ausência, essas informações podem se perder.

Uma das principais importâncias do modelo OSI é justamente o de viabilizar a comunicação entre máquinas distintas, mesmo que não haja conhecimento sobre a tecnologia usada por cada uma ou sobre a distância entre suas redes.

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Qual a importância da divisão em camadas das funcionalidades do modelo OSI?

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