MODELO DE REFERENCIA OSI E ARQUITETURA TCP/IP

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O Modelo OSI costuma ser bastante estudado por motivos didáticos e é um ótimo ponto de partida para se compreender melhor como funcionam redes de computadores. Além disso, embora ele não seja muito usado, ele teve um impacto muito grande nas redes, inclusive no Modelo TCP/IP que é o mais usado. Ainda hoje, é comum que projetistas de rede usem o modelo OSI como um modelo teórico para auxiliar no desenvolvimento de redes e arquiteturas.

A Arquitetura TCP/IP, também conhecida como Arquitetura Internet, é largamente utilizada na interconexão e na interoperação de sistemas computacionais heterogêneos. Tal arquitetura foi lançada pelo Departamento de Defesa do governo americano e escolhida para ser o padrão obrigatório de comunicação entre os diversos sistemas daquela organização. Na época do seu lançamento, a Arquitetura TCP/IP era a única alternativa para fazer frente aos protocolos proprietários de fabricantes de equipamentos, tornando-se, assim, um padrão de fato do mercado.

2 DESENVOLVIMENTO

2.1 CONCEITO

Como o próprio nome sugere, é um modelo de referência criado pela ISO (International Standards Organization) a ser seguido na implementação da comunicação em estações dentro de uma rede de computadores. Sua sigla significa (Open System Interconection), traduzindo para o nosso bom português, sistema aberto de interconexões. Divide as redes de computadores em sete camadas, as quais possuem protocolos responsáveis por diversas funcionalidades, tais como HTTP, FTP, TELNET, ARP, SMTP, SNMP etc. Cada camada do modelo OSI comunica-se exclusivamente com a camada superior e inferior. As sete camadas do modelo OSI são: FÍSICA, ENLAÇE, REDE, TRANSPORTE, SESSÃO, APRESENTAÇÃO E APLICAÇÃO.

Na Arquitetura TCP/IP procurou-se definir um protocolo próprio para cada camada, bem como a interface de comunicação entre duas camadas adjacentes. Primando pela simplicidade e pela funcionalidade, a Arquitetura TCP/IP é composta por dois protocolos principais: o IP (Internet Protocol), responsável pelo encaminhamento (roteamento e forward) de pacotes de dados entre diversas sub-redes desde a origem até o seu destino, e o TCP (Transmission Control Protocol), que tem por função o transporte fim-a-fim confiável de mensagens de dados entre dois sistemas. Outro conceito adotado nessa arquitetura diz respeito à não-necessidade de se utilizar sub-redes padronizadas. Para completar a Arquitetura TCP/IP, é especificada uma camada usuária do TCP ou do UDP, denominada Camada de Aplicação Esta camada abriga os protocolos de aplicações da Arquitetura TCP/IP, tais como correio eletrônico, transferência de arquivos, terminal virtual, entre outras.

2.2 HISTÓRICO

Para facilitar o processo de padronização e obter interconectividade entre máquinas de diferentes fabricantes, a Organização Internacional de Normatização (ISO International Standards Organization) aprovou, no início dos anos 80, um modelo de referência para permitir a comunicação entre máquinas heterogêneas, denominado OSI (Open Systems Interconnection). Esse modelo serve de base para qualquer tipo de rede, seja de curta, média ou longa distância.

No início dos anos 60, uma associação entre o DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), um grupo de universidades e algumas instituições, criaram o "ARPANET Network Working Group". Em 1969, a rede ARPANET entrou em operação, consistindo inicialmente de quatro nós e utilizando comutação de pacotes para efetuar a comunicação. Em 1974, um estudo feito por Vinton Cert e Robert Kahn, propôs um grupo de protocolos centrais para satisfazer as seguintes necessidades:

• Permitir o roteamento entre redes diferentes (chamadas sub-nets ou sub-redes);

• Independência da tecnologia de redes utilizada para poder conectar as sub-redes;

• Independência do hardware;

• Possibilidade de recobrar-se de falhas.

Originalmente, esses protocolos foram chamados de NCP (Network Control Program), mas, em 1978, passaram a ser chamados de TCP/IP. Em 1980, o DARPA começou a implementar o TCP/IP na ARPANET, dando origem à Internet. Em 1983, o DARPA finalizou a conversão de todos seus computadores e exigiu a implementação do TCP/IP em todos os computadores que quisessem se conectar à ARPANET. Além disso, o DARPA também financiou a implementação do TCP/IP como parte integral do sistema operacional Unix, exigindo que este fosse distribuído de forma gratuita. Dessa forma o Unix e, consequentemente, o TCP/IP, se difundiram, cobrindo múltiplas plataformas. Assim, o TCP/IP ficou sendo utilizado como o padrão de fato para interconectar sistemas de diferentes fabricantes, não apenas na Internet, mas em diversos ramos de negócios que requerem tal forma de comunicação.

2.3 CARACTERISTICAS

O modelo OSI é dividido em sete níveis, sendo que cada um deles possui uma função distinta no processo de comunicação entre dois sistemas abertos.

Entre cada nível existe uma interface. Essa interface permite que dois níveis quaisquer troquem informações. A interface também define quais primitivas, operações e serviços o nível inferior oferece ao imediatamente superior. Cada nível é independente entre si e executa somente suas funções, sem se preocupar com as funções dos outros níveis. Assim, por exemplo, o nível 2 preocupa-se em fazer uma transmissão livre de erros, não importando se o nível físico esteja utilizando par trançado, cabo coaxial ou fibra ótica. A seguir serão analisados os sete níveis do modelo OSI, bem como suas funções e exemplos referentes aos protocolos existentes para cada um deles.

Nível 1: físico

O nível físico tem a função de transmitir uma sequência de bits através de um canal de comunicação. As funções típicas dos protocolos deste nível são para fazer com que um bit "1" transmitido por uma estação seja entendido pelo receptor como bit "1" e não como bit "0". Assim, este nível trabalha basicamente com as características mecânicas e elétricas do meio físico, como por exemplo:

• Número de volts que devem representar os níveis lógicos "1" e "0";

• Velocidade máxima da transmissão;

• Transmissão simplex, half-duplex