Etapas obrigatórias para atingir interoperabilidade, compatibilidade, portabilidade e escalabilidade exigidos no sistema aberto (OSI):

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* Definição do modelo: define o que cada camada deve fazer, isto é, define os serviços que cada camada deve oferecer;

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* Definição dos protocolos de camada: define os componentes que fazem parte do modelo (padrões de interoperabilidade e portabilidade), não só os relacionados à comunicação, mas também alguns não relacionados, como a estrutura de armazenamento de dados;

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* Seleção dos perfis funcionais: realizada pelos órgãos de padronização de cada país que escolhem os padrões que lhes cabem, baseados em condições tecnológicas, base instalada, visão futura, etc.

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Camadas

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O conceito de layers ou camadas de software separa os módulos de um software em camadas, cada uma com sua contribuição para a execução do software. As camadas separam o código-fonte de forma lógica podendo gerar pacotes físicos, mas não implicam necessariamente em separação física, assim as camadas podem compartilhar CPU e até mesmo processos.

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Este modelo é dividido em sete camadas hierárquicas, ou seja, cada camada usa as funções da própria ou da camada anterior, para esconder a complexidade e transparecer as operações ao usuário, seja ele um programa ou uma outra camada.

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As camadas são empilhadas na seguinte ordem:

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7. Camada de aplicação;

6. Camada de apresentação;

5. Camada de sessão;

4. Camada de transporte;

3. Camada de rede;

2. Camada de enlace de dados;

1. Camada física.

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De acordo com a recomendação X.200, existem sete camadas, de 1 a 7, com uma camada na parte inferior. Cada camada é genericamente conhecida como uma camada de N. Um "N +1 entidade" (a camada N +1) solicita serviços de uma "entidade N" (na camada N).

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Em cada nível, nove entidades (N-entidade pares) interagem por meio do protocolo de N através da transmissão de unidades de dados de protocolo (PDU).

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A Unidade de Dados de Serviço (SDU) é uma unidade específica de dados que foram passados ​​de uma camada OSI para uma camada inferior, e que a camada inferior ainda não encapsulou em uma unidade de dados de protocolo (PDU). Uma SDU é um conjunto de dados que são enviados por um usuário dos serviços de uma determinada camada, e é transmitida semanticamente inalterada a um usuário do serviço peer.

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A PDU é uma camada de N e o SDU camada de N-1. Com efeito, a SDU é a "carga útil" de uma dada PDU. Isto é, o processo de alteração de um SDU a uma PDU é constituído por um processo de encapsulamento, realizada pela camada inferior. Todos os dados contidos no SDU fica encapsulado dentro do PDU. A camada de N-1 adiciona cabeçalhos ou rodapés, ou ambos, para a SDU, transformando-a numa PDU de camada N-1. Os cabeçalhos ou rodapés adicionados fazem parte do processo utilizado para tornar possível a obtenção de dados de uma fonte para um destino.

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Alguns aspectos ortogonais, tais como gestão e segurança, envolvem todas as camadas.

Serviços de segurança não estão relacionados com uma camada específica: eles podem ser relacionados por uma série de camadas, tal como definido pela ITU-T recomendação X.800.

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Estes serviços visam melhorar a tríade CIA (confidencialidade, integridade e disponibilidade) dos dados transmitidos. Na verdade, a disponibilidade de serviço de comunicação é determinada pelo projeto de rede e/ou de gestão de rede protocolos. Escolhas adequadas para estes são necessárias para proteger contra negação de serviço.

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1 - Camada Física

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A camada física define especificações elétricas e físicas dos dispositivos. Em especial, define a relação entre um dispositivo e um meio de transmissão, tal como um cabo de cobre ou um cabo de fibra óptica. Isso inclui o layout de pinos, tensões, impedância da linha, especificações do cabo, temporização, hubs, repetidores, adaptadores de rede, adaptadores de barramento de host (HBA usado em redes de área de armazenamento) e muito mais. A camada física é responsável por definir se a transmissão pode ser ou não realizada nos dois sentidos simultaneamente. Sendo a camada mais baixa do modelo OSI, diz respeito a transmissão e recepção do fluxo de bits brutos não-estruturados em um meio físico. Ela descreve as interfaces elétricas, ópticas, mecânicas e funcionais para o meio físico e transporta sinais para todas as camadas superiores.

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2 - Camada de Ligação de Dados ou Enlace de Dados

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A camada de ligação de dados também é conhecida como de enlace ou link de dados. Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige erros que possam acontecer no nível físico. É responsável por controlar o fluxo (recepção, delimitação e transmissão de quadros) e também estabelece um protocolo de comunicação entre sistemas diretamente conectados.

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3 - Camada de Rede

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A camada de rede fornece os meios funcionais e de procedimento de transferência de comprimento variável de dados de sequências de uma fonte de acolhimento de uma rede para um host de destino numa rede diferente (em contraste com a camada de ligação de dados que liga os hosts dentro da mesma rede), enquanto se mantém a qualidade de serviço requerido pela camada de transporte. A camada de rede realiza roteamento de funções, e também pode realizar a fragmentação e remontagem e os erros de entrega de relatório. Roteadores operam nesta camada, enviando dados em toda a rede estendida e tornando a Internet possível. Este é um esquema de endereçamento lógico - os valores são escolhidos pelo engenheiro de rede. O esquema de endereçamento não é hierárquico.

A camada de rede pode ser dividida em três subcamadas:

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1. Sub-rede de acesso - considera protocolos que lidam com a interface para redes, tais como X.25;

2. Sub-rede dependente de convergência - necessária para elevar o nível de uma rede de trânsito, até ao nível de redes em cada lado;

3. Sub-rede independente de convergência - lida com a transferência através de múltiplas redes. Controla a operação da sub rede roteamento de pacotes, controle de congestionamento, tarifação e permite que redes heterogêneas sejam interconectadas.

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4 - Camada de Transporte

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A camada de transporte é responsável por receber os dados enviados pela camada de sessão e segmentá-los para que sejam enviados a camada de rede, que por sua vez, transforma esses segmentos em pacotes. No receptor, a camada de Transporte realiza o processo inverso, ou seja, recebe os pacotes da camada de rede e junta os segmentos para enviar à camada de sessão.

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Isso inclui controle de fluxo, ordenação dos pacotes e a correção de erros, tipicamente enviando para o transmissor uma informação de recebimento, garantindo que as mensagens sejam entregues sem erros na sequência, sem perdas e duplicações.

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A camada de transporte separa as camadas de nível de aplicação (camadas 5 a 7) das camadas de nível físico (camadas de 1 a 3). A camada 4, Transporte, faz a ligação entre esses dois grupos e determina a classe de serviço necessária como orientada à conexão, com controle de erro e serviço de confirmação ou sem conexões e nem confiabilidade.

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O objetivo final da camada de transporte é proporcionar serviço eficiente, confiável e de baixo custo. O hardware e/ou software dentro da camada de transporte e que faz o serviço é denominado entidade de transporte.

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A entidade de transporte comunica-se com seus usuários através de primitivas de serviço trocadas em um ou mais TSAP(Transport Service Access Point), que são definidas de acordo com o tipo de serviço prestado: orientado ou não à conexão. Estas primitivas são transportadas pelas TPDU (Transport Protocol Data Unit).

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Na realidade, uma entidade de transporte poderia estar simultaneamente associada a vários TSA e NSAP (Network Service Access Point black). No caso de multiplexação, associada a vários TSAP e a um NSAP e no caso de splitting, associada a um TSAP e a vários NSAP.

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A ISO define o protocolo de transporte para operar em dois modos:

1. Orientado a conexão

2. Não-Orientado a conexão.

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Como exemplo de protocolo orientado à conexão, temos o TCP, e de protocolo não orientado à conexão, temos o UDP. É óbvio que o protocolo de transporte não orientado à conexão é menos confiável. Ele não garante - entre outras coisas - a entrega das TPDU, nem tão pouco a ordenação das mesmas. Entretanto, onde o serviço da camada de rede e das outras camadas inferiores é bastante confiável - como em redes locais - o protocolo de transporte não orientado à conexão pode ser utilizado, sem o overheadinerente a uma operação orientada à conexão.

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O serviço de transporte baseado em conexões é semelhante ao serviço de rede baseado em conexões. O endereçamento e controle de fluxo também são semelhantes em ambas as camadas. Para completar, o serviço de transporte sem conexões também é muito semelhante ao serviço de rede sem conexões. Constatado os fatos acima, surge a seguinte questão: "Por que termos duas camadas e não uma apenas?". A resposta é sutil, mas procede: A camada de rede é parte da sub-rede de comunicações e é executada pela concessionária que fornece o serviço (pelo menos para as WAN). Quando a camada de rede não fornece um serviço confiável, a camada de transporte assume as responsabilidades, melhorando em suma importância a qualidade do serviço.

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5 - Camada de Sessão

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Responsável pela troca de dados e a comunicação entre hosts, a camada de Sessão permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma comunicação, definindo como será feita a transmissão de dados, pondo marcações nos dados que serão transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmissão dos dados a partir da última marcação recebida pelo computador receptor.

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6 - Camada de Apresentação

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A camada de Apresentação, também chamada camada de Tradução, converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em um formato comum a ser usado na transmissão desse dado, ou seja, um formato entendido pelo protocolo usado. Um exemplo comum é a conversão do padrão de caracteres (código de página) quando o dispositivo transmissor usa um padrão diferente do ASCII. Pode ter outros usos, como compressão de dados e criptografia.

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Os dados recebidos da camada 6 estão descomprimidos, e a camada 6 do dispositivo receptor fica responsável por comprimir esses dados. A transmissão dos dados torna-se mais rápida, já que haverá menos dados a serem transmitidos: os dados recebidos da camada 4 foram "encolhidos" e enviados à camada 1.

Para aumentar a segurança, pode-se usar algum esquema de criptografia neste nível, sendo que os dados só serão decodificados na camada 6 do dispositivo receptor.

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Ela trabalha transformando os dados em um formato no qual a camada de aplicação possa aceitar, minimizando todo tipo de interferência.

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7 - Camada de Aplicação

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A camada de aplicação corresponde às aplicações (programas) no topo da camada OSI que serão utilizadas para promover uma interação entre a máquina-usuário (máquina destinatária e o usuário da aplicação). Esta camada também disponibiliza os recursos (protocolo) para que tal comunicação aconteça, por exemplo, ao solicitar a recepção de e-mail através do aplicativo de e-mail, este entrará em contato com a camada de Aplicação do protocolo de rede efetuando tal solicitação (POP3 ou IMAP).

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Tudo nesta camada é relacionado ao software. Alguns protocolos utilizados nesta camada são: HTTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP,BitTorrent, DNS, Ping, etc.

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Obeserve a seguinte tabela, as camadas e suas funções: