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    REDES DE COMPUTADORESII

    O modelo de referencia OSI

    Esse modelo se baseia em uma proposta desenvolvida pela ISO

    (International Standards Organization) como um primeiro passo

    em direo a padronizao internacional dos protocolos

    empregados nas diversas camadas. O modelo chamadoModelo de Referencia ISO OSI (Open Systems Interconnection),

    pois ele trata da interconexo de sistemas abertos ou seja,

    sistemas que esto abertos comunicao com outros sistemas.

    Para abreviar, vamos denomina-lo simplesmente modelo OSI.

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    O modelo de referencia OSI

    O modelo OSI tem sete camadas. Veja a seguir um resumo dos

    princpios aplicados para se chegar s sete camadas.

    1. Uma camada deve ser criada onde houver necessidade deoutro grau de abstrao.

    2. Cada camada deve executar uma funo bem definida.

    3. A funo de cada camada deve ser escolhida tendo em vista a

    definio de protocolos padronizados internacionalmente.

    4. Os limites de camadas devem ser es colhidos para minimizar

    o fluxo de informaes pelas interfaces.

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    O modelo de referencia OSI

    5. O nmero de camadas deve ser grande o bastante para que

    funes distintas no precisem ser desnecessariamente

    colocadas na mesma camada e pequeno o suficiente para que a

    arquitetura no se torne difcil de controlar.

    Observe que o modelo OSI propriamente dito no uma

    arquitetura de rede, pois no especifica os servios e os

    protocolos exatos que devem ser usados em cada camada. Ele

    apenas informa o que cada camada deve fazer. No entanto, a

    ISO tambm produziu padres para todas as camadas, embora

    esses padres no faam parte do prprio modelo de

    referncia.

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    A camada fsica

    Ela trata da transmisso de bits brutos por um canal de

    comunicao. O projeto da rede deve garantir que, quando um

    lado enviar um bit 1, o outro lado o receber como um bit 1,

    no como um bit 0. Nesse caso, as questes mais comuns so avoltagem a ser usada para representar um bit 1 e um bit 0, a

    quantidade de nanossegundos que um bit deve durar, o fato de

    a transmisso poder ser ou no realizada nos dois sentidos

    simultaneamente, a forma como a conexo inicial ser

    estabelecida e de que maneira ela ser encerrada quando

    ambos os lados tiverem terminado, e ainda quantos pinos o

    conector de rede ter e qual ser a finalidade de cada pino.

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    A camada fsica

    Nessa situao, as questes de projeto lidam em grande parte

    com interfaces mecnicas, eltricas e de sincronizao, e com o

    meio fsico de transmisso que se situa abaixo da camada

    fsica.

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    A camada de enlace de dados

    A principal tarefa da camada de enlace de dados transformar

    um canal de transmisso bruta em uma linha que parea livre

    de erros de transmisso no detectados para a camada de rede.

    Para executar essa tarefa, a camada de enlace de dados faz comque o transmissor divida os dados de entrada em quadros de

    dados (que, em geral, tm algumas centenas ou alguns milhares

    de bytes), e transmita os quadros seqencialmente. Se o servio

    for confivel, o receptor confirmar a recepo correta de cada

    quadro, enviando de volta um quadro de confirmao.

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    A camada de enlace de dados

    Outra questo que surge na camada de enlace de dados (e na

    maioria das camadas mais altas) como impedir que um

    transmissor rpido envie uma quantidade excessiva de dados a

    um receptor lento. Com freqncia, necessrio algummecanismo que regule o trfego para informar ao transmissor

    quanto espao o buffer do receptor tem no momento. Muitas

    vezes, esse controle de fluxo e o tratamento de erros esto

    integrados.

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    A camada de rede

    A camada de rede controla a operao da sub-rede. Uma

    questo fundamental de projeto determinar a maneira como

    os pacotes so roteados da origem at o destino. As rotas

    podem se basear em tabelas estticas, "amarradas" rede eraramente alteradas. Elas tambm podem ser determinadas no

    incio de cada conversao; por exemplo, uma sesso de

    terminal (como um logon em uma mquina remota). Por fim,

    elas podem ser altamente dinmicas, sendo determinadas para

    cada pacote, com o objetivo de refletir a carga atual da rede.

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    A camada de rede

    Se houver muitos pacotes na sub-rede ao mesmo tempo, eles

    dividiro o mesmo caminho, provocando gargalos. O controle

    desse congestionamento tambm pertence camada de rede.

    De modo mais geral, a qualidade do servio fornecido (retardo,

    tempo em trnsito, instabilidade etc.) tambm uma questo

    da camada de rede. Quando um pacote tem de viajar de uma

    rede para outra at chegar a seu destino, podem surgir muitos

    problemas. O endereamento utilizado pela segunda rede pode

    ser diferente do que empregado pela primeira rede. Talvez asegunda rede no aceite o pacote devido a seu tamanho

    excessivo. Os protocolos podem ser diferentes e assim por

    diante. Cabe camada de rede superar todos esses problemas,

    a fim de permitir que redes heterogneas sejaminterconectadas.

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    A camada de transporte

    A funo bsica da camada de transporte aceitar dados da

    camada acima dela, dividi-los em unidades menores caso

    necessrio, repassar essas unidades camada de rede e

    assegurar que todos os fragmentos chegaro corretamente

    outra extremidade. Alm do mais, tudo isso deve ser feito com

    eficincia e de forma que as camadas superiores fiquem

    isoladas das inevitveis mudanas na tecnologia de hardware.

    A camada de transporte tambm determina que tipo de servio

    deve ser fornecido camada de sesso e, em ltima anlise, aosusurios da rede. O tipo de conexo de transporte mais popular

    um canal ponto a ponto livre de erros que entrega mensagens

    ou bytes na ordem em que eles foram enviados.

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    A camada de transporte

    No entanto, outros tipos possveis de servio de transporte so

    as mensagens isoladas sem nenhuma garantia relativa ordem

    de entrega e difuso de mensagens para muitos destinos.

    O tipo de servio determinado quando a conexo

    estabelecida. (Observe que impossvel conseguir um canal

    livre de erros; o que as pessoas realmente entendem por essa

    expresso que a taxa de erros baixa o suficiente para ser

    ignorada na prtica.) A camada de transporte uma verdadeira

    camada fim a fim, que liga a origem ao destino.

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    A camada de transporte

    Em outras palavras, um programa da mquina de origem

    mantm uma conversao com um programa semelhante

    instalado na mquina de destino, utilizando os cabealhos de

    mensagens e as mensagens de controle. Nas camadas

    inferiores, os protocolos so trocados entre cada uma das

    mquinas e seus vizinhos imediatos, e no entre as mquinas de

    origem e de destino, que podem estar separadas por muitos

    roteador es. A diferena entre as camadas de 1 a 3, que so

    encadeadas, e as camadas de 4 a 7, que so camadas fim a fim.

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    A camada de sesso

    A camada de sesso permite que os usurios de diferentes

    mquinas estabeleam sesses entre eles. Uma sesso oferece

    diversos servios, inclusive o controle de dilogo (mantendo o

    controle de quem deve transmitir em cada momento), o

    gerenciamento de smbolos (impedindo que duas partes tentem

    executar a mesma operao crtica ao mesmo tempo) e a

    sincronizao (realizando a verificao peridica de

    transmisses longas para permitir que elas continuem a partir

    do ponto em que estavam ao ocorrer uma falha).

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    A camada de apresentao

    Diferente das camadas mais baixas, que se preocupam

    principalmente com a movimentao de bits, a camada de

    apresentao est relacionada sintaxe e semntica das

    informaes transmitidas. Para tornar possvel a comunicao

    entre computadores com diferentes representaes de dados,

    as estruturas de dados a serem intercambiadas podem ser

    definidas de maneira abstrata, juntamente com uma codificao

    padro que ser usada durante a conexo. A camada de

    apresentao gerencia essas estruturas de dados abstratas epermite a definio e o intercmbio de estruturas de dados de

    nvel mais alto (por exemplo, registros bancrios).

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    A camada de aplicao

    A camada de aplicao contm uma srie de protocolos

    comumente necessrios para os usurios. Um protocolo de

    aplicao amplamente utilizado o HTTP (HyperText Transfer

    Protocol), que constitui a base para a World Wide Web. Quando

    um navegador deseja uma pgina da Web, ele envia o nome da

    pgina desejada ao servidor, utilizando o HTTP. Ento, o servidor

    transmite a pgina de volta. Outros protocolos de aplicao so

    usados para transferncias de arquivos, correio eletrnico e

    transmisso de notcias pela rede.

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    Exerccios:

    1. Determine qual das camadas do modelo OSI trata de cada

    uma das tarefas a seguir:

    a. Dividir o fluxo de bits transmitidos em quadros.enlace

    b. Definir a rota que ser utilizada na sub-rede.rede

    2. A padronizao muito importante no mundo das redes. A

    ITU e a ISO so as principais organizaes oficiais de

    padronizao. V at seus Web sites, www.itu.org e

    www.iso.org, respectivamente, e conhea seu trabalho depadronizao. Escreva um breve relatrio sobre os tipos de itens

    que foram padronizados.