Olá, pessoal. Aqui é o Fábio da Volson Treinamentos e neste vídeo vamos falar sobre o modelo OSE no nosso curso de redes. Nós já temos aqui no canal um videozinho que fala sobre modelo OS, mas como a gente teve alguns problemas com áudio, ã, naquele vídeo eu resolvi regravar esse vídeo e mais alguns outros que eu vou regravar na sequência, tá?
Para ficar mais fácil do pessoal poder acompanhar e entender legal o conteúdo que tá sendo passado, tá? Então, o que que é esse modelo de referência OS OSI, que é o Open Systems Interconnect, interconexão de sistemas abertos. Isso aqui é um modelo que é projetado paraa padronização da comunicação entre entre sistemas de redes de computadores, tá?
A ideia do modelo OS é que seja possível pros fabricantes criarem softwares para comunicação de rede entre dispositivos. O modelo OS em si não é um software, não é um programa ou um protocolo que você instala no computador, por exemplo, para fazer a comunicação entre máquinas, tá? Mas ele é um framework, ah, um modelo que permite a criação desses softwares, como por exemplo, a pilha TCP, que é baseada no modelo OS, tá?
Entender o modelo OS é muito importante, tá? para quem quer entender a fundo como funcionam redes de computadores. Além disso, se você pretende um dia fazer uma prova de certificação, por exemplo, como por exemplo Cisco CCNA, Network Plus, Security Plus, que seja, e outras tantas, modelo OS é uma matéria que sempre vai estar presente.
É imprescindível que você entenda a respeito disso, legal? Bom, é modelo de referência é um padrão, tá? E o padrão ele é importante porque ele promove a interoperabilidade entre equipamentos de fabricantes diferentes, tá?
Então, por exemplo, você pode ter uma rede equipamentos rodando sistemas Microsoft, rodando sistemas Linux, rodando sistemas Apple. Você pode ter e equipamentos fabricados pela HP, Realtech, Cisco, Juniper e outros fabricantes 1000 por aí, tá? Ã, e esses equipamentos e sistemas de vários fabricantes distintos, eles precisam conversar entre si.
E para garantir que eles consigam conversar entre si, eles precisam de padrões, tá? E o modelo OS, ele vem ajudar nesse sentido, né, ao fornecer esse framework pro desenvolvimento de um padrão de comunicação entre dispositivos, equipamentos e sistemas de rede, tá? E esse é um modelo abstrato, conceitual, ou seja, ele é uma ideia, na verdade, um conjunto de ideias, tá?
Uma documentação, por assim dizer. E esse modelo ele traz o funcionamento de um protocolo ideal em redes de computadores. Então, como é que deveria ser um protocolo ou conjunto de protocolos ideais numa rede de computadores?
Eles devem seguir um modelo de referência OSE. O modelo OSE, ele é um modelo em camadas, tá? A divisão em camadas significa que ele tem inúmeras funções distintas num processo de comunicação.
E essas funções elas são isoladas entre si. E a gente chama esse isolamento de divisão em camadas. O modelo OS é composto por sete camadas.
Aqui a gente tem as sete camadas do modelo OSE. As camadas são numeradas, no caso aqui de baixo para cima. Então a camada um, camada física, camada dois camada de link de dados.
Camada três é rede, camada 4, transporte, camada 5cão, camada seis apresentação. E a última camada, camada sete, é a camada de aplicação. Beleza?
Nesse vídeo, a gente vai estudar de forma bem resumida essas camadas. Eu vou falar assim sucintamente: a camada física faz isso, a camada de sessão faz aquilo e assim por diante, tá? E nos próximos vídeos eu vou me aprofundar em cada uma dessas camadas separadamente, tá?
Assim você vai poder ter um entendimento legal sobre a funcionalidade de cada uma delas. Mas antes disso, ã, alguns princípios da divisão em camadas, tá? como é que o como é que esse esse modelo, né, ele divide suas funcionalidades em camadas.
Então, a ideia é mais ou menos como tá aqui nessa pequena lista, cada camada executa uma função bem definida ou um pequeno conjunto de funções similares bem definidas, tá? Ah, a camada tem limites. A gente escolhe esse limite para reduzir o fluxo de informações, né?
Menor quantidade possível de informação deve fluir de uma de uma camada para outra. A quantidade de camadas, ela tem que ser suficiente para fazer o trabalho que deve ser feito. Nem muitas camadas, porque torna o protocolo muito complexo, nem muito poucas camadas, porque acaba acumulando funções nas camadas e cada camada tem função bem definida, tá?
Quando a gente precisar de um grau de abstração diferente, a gente cria uma nova camada, ou seja, funcionalidades diferentes, camada nova. As camadas elas são separadas para manipular funções, né, que são diferentes tanto no processo quanto na tecnologia envolvida. E uma coisa importante, se for necessário alterar uma funcionalidade de um protocolo dentro de uma camada, as demais camadas devem ficar basicamente inalteradas, tá?
Então tem que dar a possibilidade de fazer uma atualização numa parte da do do software sem, no entanto, interferir nas demais partes. Essa é a ideia da divisão em camadas pro modelo OS. Beleza?
Bom, por que usar o modelo padronizado então com essa divisão em camadas? Justamente para garantir interoperabilidade entre fabricantes distintos, né? Porque tá padronizado, então fica mais fácil de todos os equipamentos se conversarem entre si, tá?
E esse processo ele permite o barateamento de custos, tá? Tanto pro fabricante quanto pro usuário que vai adquirir esses sistemas e equipamentos, porque a gente não fica refém de sistema proprietário, como já aconteceu no passado remoto aí há 20, 30 anos, a gente tinha uma série de sistemas proprietários que ainda existem hoje, tá? Em pequena quantidade, mas existem.
Mas padronizando o sistema e fazendo o sistema aberto, como é o caso aqui do modelo OS, a gente consegue uma grande redução de custos e facilidade de intercomunicação entre os dispositivos, certo? O modelo OS ele é baseado num conceito chamado de encapsulamento. Então, as camadas do modelo OS ah, elas trazem a informação que você quer transmitir, tá?
E essa informação, ela sempre vai ser acompanhada de um cabeçalho de dados. Esse cabeçalho contém informações pertinentes à camada onde se encontram aqueles dados, tá? E sempre que você tiver dados em um cabeçalho, esse conjunto completo, ele se torna a área de dados da próxima camada.
A gente chama esse processo de encapsulamento. Basicamente, encapsular é empacotar os dados com as informações adicionais em cada camada. Então aqui nessa ilustração você pode ver isso com facilidade.
Numa das camadas eu tenho dados e um cabeçalho específico dessa camada que traz informações adicionais sobre aquela camada para aqueles dados. Esse conjunto todo, quando repassado pra próxima camada, ele se transforma na área de dados da camada seguinte, da camada de nível mais baixo, tá? E aí essa camada também vai receber no mínimo um cabeçalho, tá?
com informações adicionais que aquela que aquela camada vai trabalhar, certo? Esse processo a gente chama de encapsulamento. Importante entender isso para entender o funcionamento do do modelo OSE.
E no modelo OSE a gente costuma dar um nome específico para esses conjuntos de dados com cabeçalhos, dependendo da camada onde eles se encontram, tá? Esses nomes específicos, esses conjuntos são chamados de PDU. PDU significa protocol data unit, unidade de dados de protocolo, tá?
Então, dependendo da camada, eu vou dar um nome específico para aquele conjunto. Na verdade, se a gente tiver nas camadas de aplicação, apresentação ou sessão, a gente chama o PDU simplesmente de dados. Então, o que que a gente tem na camada de apresentação?
Dados. Na camada de sessão, dados. Tá?
Mas quando a gente chegar na camada de transporte, a gente vai ter um segmento, a gente costuma chamar de segmento esse PDU. tá? Que corresponde ao conjunto que veio das camadas de cima mais o cabeçalho específico da camada de transporte.
Na camada de rede a gente vai chamar genericamente de pacote, tá? Ã, alguns autores, algumas literaturas que você vai consultar também trazem o termo datagrama, tá? Mas no geral e o datagrama a gente utiliza quando o o pacote em si, né, ele é de um serviço não confiável, tá?
Isso vai ficar mais claro quando a gente estudar o TCP lá na frente, o que que é serviço confiável e não confiável. Então, por enquanto, vamos chamar tudo que tá na camada de rede de pacote, certo? Na camada de link de dados a gente vai ter um quadro, tá?
E na camada física, nós temos basicamente bits, tá? Que vão ser transmitidos por um meio de transmissão. Legal?
Então vamos dar uma olhada agora rápida na funcionalidade de cada uma dessas camadas aqui. Começar ao contrário de baixo para cima, da camada física paraa camada de aplicação, que talvez fique mais fácil de entender as suas funções assim. Camada física trata de sinalização de rede, tá?
E também conversão de bits, tá? Então a gente tem eh os dados que estão vindo das camadas de cima, que vieram lá da aplicação do usuário. Esses dados precisam ser traduzidos para um conjunto de sinais elétricos ou ondas eletromagnéticas que seja.
para serem transmitidos por um meio de transmissão, por um cabo de rede, por exemplo. Camada física trata desse aspecto. Então, aspectos elétricos e também mecânicos, como, por exemplo, definição de tipos de conectores e encaixes que a gente vai trabalhar na nossa rede, tá?
Então, nessa camada, a gente tem operando cabo, conector, hub, modem, placa de rede, suitch e outros equipamentos. Na verdade, placas de rede suitch também atuam na camada dois, como a gente vai ver na sequência, tá? Então essa aqui é a camada física.
É física por quê? Porque tem a interface com o mundo físico, o mundo do hardware. Camada dois é link de dados.
Ela organiza os dados em quadros, tá? Que em inglês a gente chama de frames. E na camada de link de dados a gente vai ter especificação de endereço físico das interfaces envolvidas.
Então, uma placa de rede eh ela possui um endereço físico associado. Esse endereço é um endereço que a gente chama de endereço MAC, que tá associado a um chip. na própria placa de rede, é um endereço fixo físico que não muda.
Quer dizer, ele pode ser alterado dentro do sistema via software, mas na placa em si ele não muda, tá? E esse endereço tá não só em placas de rede convencionais, como em qualquer interface de rede. Ele é usado para identificação daquela interface específica, tá?
E quem trata disso? Camada de link de dados, OK? Ah, a camada de link de dados também é responsável por sinalização de início e fim de transmissão de quadros.
Então, por meio de bits, de sequências específicas de bits, o sistema sabe quando começa e quando termina um quadro. E também ela faz eh reconhecimento de erros de transmissão de dados utilizando um cheque s, tá? Na quando a gente tiver o nosso vídeo aí específico só da camada dois, vai ficar mais claro como funciona isso, a gente vai estudar como é que é um quadro, etc.
Tá bom? Camada três, camada de rede, é a camada que que traz a ideia do roteamento de tráfego, tá? Eh, na camada três, a gente vai trabalhar com endereços lógicos, né?
Ou seja, um conjunto de números que vai identificar um sistema em particular, tá? Mas que não é gravado fisicamente em nenhuma placa, tá? É um endereço desse sistema.
E a partir desse tipo de endereço, que por exemplo na pilha TCP a gente chama de endereço IP, a gente vai ter a capacidade de fazer o roteamento, ou seja, não só encontrar um uma máquina dentro de uma rede, mas encontrar uma máquina em qualquer rede, né? De modo que eu consegui enviar um pacote de dados da minha máquina para qualquer outro em qualquer lugar e o pacote vai chegar naquele destino. Legal.
E essa camada também é responsável pela fragmentação de dados que são transmitidos, tá? num vídeo passado aqui que a gente postou aqui no canal, eu falei um pouco sobre fragmentação de IP, falando sobre TCP IP, tá? Se você tiver alguma dúvida, pode consultar esse nosso vídeo passado, beleza?
Então essa é a função básica de uma camada de rede. A camada de transporte fornece função para comunicação entre processos de software, ou seja, a definição de quem qual aplicação tá se comunicando com qual aplicação. Então, se eu tô com um navegador aqui, tô acessando um servidor web, tá?
Quem define que eu tô acessando esse servidor web, como chegar no servidor web, é minha camada de transporte. Basicamente, por exemplo, se eu falar em pilha TCPRP, a gente tá falando de números de portas de comunicação, tá? Os números de portas são geridos na camada de transporte.
A camada de transporte também tem um mecanismo para identificar quando ocorrem erros de transmissão e se for necessário fazer a retransmissão dos dados ou não, dependendo do tipo de protocolo que você utilizar aqui. Legal. Acima da camada de transporte, temos a camada de sessão, que configura a sessão de comunicação entre os dispositivos.
Então, basicamente assim, para que dois dispositivos possam se comunicar dentro de uma rede, seja local ou seja remota, é necessário que haja estabelecida uma sessão de comunicação, ou seja, que uma conversa tenha sido iniciada entre os dispositivos. A camada de sessão, ela faz esse trabalho. Ela permite sincronizar a sessão de comunicações, eh, voltar a comunicação se por acaso houver interrupção no meio da transmissão dos dados e também determinar se a comunicação é have duplex, full duplex, simplex, gerenciar o uso de protocolos de tonelamento, entre outras coisas, tá?
Então, é uma camada importante, como a gente pode ver acima dela, camada de apresentação que vai lidar com técnicas para, como o nome diz, apresentação de dados, tá? É aqui que a gente trata, por exemplo, de codificação de caracteres, compressão de dados, né? Quando você vai, por exemplo, baixar um arquivo comprimido ou enviar um arquivo comprimido, criptografia de informações é realizada por protocolos na camada de apresentação.
Então, quando você quer codificar, proteger os seus dados, quem vai entrar em ação é a camada de apresentação. Legal? E finalmente a camada sete, camada de aplicação, que é a camada de nível mais alto no modelo OSE.
conceitualmente, ela não é mais importante do que outras camadas por ser de nível mais alto. Ela só está mais próxima da aplicação do usuário, por isso a gente chama de nível mais alto. Mas todas as camadas são importantes.
Se uma delas não funcionar, a pilha inteira para de funcionar, tá? Então, a camada de aplicação, ela fornece os serviços de rede para as aplicações, para os aplicativos, os programas do seu computador, tá? Então, por exemplo, o seu programa de e-mail, seu programa de mensagem, seu programa de download, seu navegador, eles conseguem ter acesso à rede por meio da camada de aplicação do modelo OS.
Legal? Então, funções bastante importantes. Aqui na camada de aplicação, a gente tem um monte de protocolos disponíveis.
Se a gente falar em termos de TCP, IP, você vai ter protocolos com DNS, o DHCP, o POP 3, IMAP, SMTP e muitos outros que a gente vai tratar futuramente, beleza? Bom, resumindo, então, as camadas do modelo OS, tá? Eh, sete camadas estão aqui nessa tabelinha e o resuminho delas básico.
Então, camada de aplicação, fazer o contrário agora, fornece serviços de rede à aplicações. Camada de apresentação, efetua criptografia, codificação, compressão e definição de formatos de dados, né? definição se o dado que tá sendo transmitido é texto, é vídeo, se é imagem e assim por diante.
Camada de sessão. Inicia, mantém e finaliza as sessões de comunicação. Transporte, transmissão confiável ou não de dados e a segmentação, criação dos segmentos.
Camada de rede, endereçamento lógico, como eu citei, e o roteamento, além de fazer o controle de tráfego, tá? camada de link de dados, endereçamento físico e a transmissão de quadros, tá? Na prática, a a camada de link de dados, ela é dividida em duas subcamadas, que a gente chama de LLC e subcamada MAC.
A gente vai falar sobre isso num outro vídeo. E a camada física, interface com os meios de transmissão e a sinalização de dados de bits, tá? Que já em termos de de bits, sinais elétricos, etc.
Beleza, pessoal? Bom, para finalizar, como é que se dá a transmissão? Então, utilizando o modelo OS, essa figura mostra como é que é o esquema.
Aqui eu tenho uma aplicação A, uma aplicação B em máquinas distintas, tá? Elas podem estar na mesma rede dentro da de uma mesma sala ou podem estar assim bem remotas, uma aqui na minha casa e outra numa máquina lá, sei lá, lá na China, por exemplo. Não importa.
Ã, o que importa é o seguinte. A aplicação A vai transmitir dados. Então essa aplicação ela entra em contato com a pilha de protocolos, que é o modelo estabelece que seja assim, né, com a camada de aplicação.
E a camada de aplicação, o que que ela vai fazer? Vai pegar esses dados de usuário e acrescentar o seu próprio cabeçalho. Aqui tá escrito nesse quadradinho ah, tá?
Aplication header significa cabeçalho de aplicação em inglês. Então esse conjunto todo aqui vai ser o meu PDU da camada de aplicação. Esse conjunto todo vai ser encapsulado quando foi enviado pra próxima camada, que é a camada de apresentação.
Então todo esse conjunto dados mais cabeçalho na camada de apresentação se transforma numa área de dados no meu PDU que veio da camada de aplicação. E aqui é aplicado um novo cabeçalho com mais informações. meu presentation header, cabeçalho de apresentação.
Mesmo procedimento, é enviado pra camada de sessão, esse conjunto todo na forma de um PDU único de dados. E aí acrescenta-se mais um cabeçalho, cabeçalho de sessão, session header. A mesma coisa vai acontecer pra camada de transporte, depois na camada de rede, network header, é acrescentado e quando a gente chegar na camada de link de dados, o PDU de rede, ele recebe também um cabeçalha, tá?
link header e também recebe um trailer, né? Aqui tem uma pequena diferença, um link trailer, ou seja, quando chegar na camada de link de dados, o meu PDU recebe bits adicionais no início e bits no final, tá? Para compor um PDU completo.
Esse PDU de link de dados é transmitido paraa camada física, que então converte esses caras ã em sinais elétricos e injeta num cabo de rede, por exemplo, para envio, tá? Então, seguindo aqui as setinhas, eh, os dados vão recebendo todos esses cabeçalhos até serem enviados por um caminho de comunicação. Quando a informação chegar lá do outro lado, lá na máquina de destino, ah, ela vai ser trabalhada por todas essas camadas novamente, tá?
Só que cada camada agora vai pegar os cabeçalhos ou trailers, no caso, da camada de link de dados e vai tirando, né, como se fosse uma cebola, descascando a cebola para chegar na parte central. Então vai analisando, na verdade, cada um desses cabeçalhos, em alguns casos fazendo alguns cálculos, tá? E repassando para as camadas em nível superior até chegar na camada de aplicação que então repassa os dados pro aplicativo que o usuário tá utilizando e aí ele consegue verificar a informação que foi transmitida.
Legal? É assim que se dá a transmissão de dados no modelo OS. Na prática, a gente utiliza conjuntos de protocolos baseados no modelo OS.
Lembrando, como eu disse no começo, Modelo WOS não é um software que você instala na máquina. Tudo isso aqui é teórico, tá? Os protocolos reais têm que funcionar de dessa forma ou baseando-se nesse formato, que é o que acontece com o TCPIP que a gente vai estudar futuramente, OK, pessoal?
Então, TCPIP baseado no modelo OS com modificações. Bom, é isso aí. Então, falei sucintamente sobre o modelo OS.
Nos próximos vídeos eu vou tratar de cada uma das camadas com mais detalhes, tá? para depois a gente poder entrar em TCP de cabeça. Espero que você tenha gostado.
Vídeo teórico cansa um pouquinho, né? Espero que você tenha assistido até o final, tá? Aproveite para se inscrever no canal da Boson Treinamento, se você não se inscreveu ainda, e também para visitar o nosso website que é o www.
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Obrigado e até a próxima. M.
