Ideia central
O modelo OSI (Open Systems Interconnection) é um framework conceitual que divide a comunicação em rede em sete camadas. Cada camada tem responsabilidades específicas e se comunica apenas com as camadas imediatamente acima e abaixo dela. O modelo não é uma implementação, mas um guia para entender e diagnosticar redes.
As sete camadas
7 | Aplicação
6 | Apresentação
5 | Sessão
4 | Transporte
3 | Rede
2 | Enlace de dados
1 | Física
Camada 1: Física
Responsável pela transmissão bruta de bits pelo meio físico. Define características elétricas, ópticas e de rádio frequência. Não há noção de endereçamento ou erro aqui.
Exemplos: cabos Ethernet (Cat5e, Cat6), fibra óptica, rádio Wi-Fi, conectores RJ-45.
Camada 2: Enlace de dados
Organiza os bits em quadros (frames) e gerencia o acesso ao meio físico. Adiciona detecção de erros básica. O endereçamento nesta camada usa o endereço MAC (Media Access Control), um identificador físico único de 48 bits gravado na interface de rede.
Exemplos: Ethernet, Wi-Fi (802.11), switches operam nesta camada.
O endereço MAC tem formato AA:BB:CC:DD:EE:FF. Os primeiros 24 bits identificam o fabricante (OUI), os últimos 24 bits são únicos por dispositivo.
Camada 3: Rede
Responsável pelo roteamento de pacotes entre redes distintas. Usa endereços lógicos (IP) para identificar origem e destino. Não garante entrega nem ordem.
Exemplos: protocolo IP (IPv4 e IPv6), roteadores operam nesta camada, protocolo ICMP (usado pelo ping).
Camada 4: Transporte
Garante a entrega de dados entre processos em hosts distintos. Oferece dois modos principais: confiável com controle de fluxo (TCP) e rápido sem garantias (UDP). Usa portas para identificar os processos de origem e destino.
Exemplos: TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).
Camada 5: Sessão
Gerencia o estabelecimento, manutenção e encerramento de sessões de comunicação entre aplicações. Na prática, muitos protocolos modernos incorporam essa responsabilidade na camada de aplicação.
Exemplos: NetBIOS, RPC (Remote Procedure Call).
Camada 6: Apresentação
Cuida da tradução, compressão e criptografia de dados para que a aplicação receba os dados em um formato compreensível. Na prática, também é frequentemente absorvida pela camada de aplicação.
Exemplos: SSL/TLS opera conceitualmente aqui, codificação JPEG, ASCII.
Camada 7: Aplicação
A camada mais próxima do usuário. Define os protocolos que as aplicações usam para se comunicar. Não é a aplicação em si, mas o protocolo que ela usa.
Exemplos: HTTP, HTTPS, DNS, SMTP, FTP, SSH, DHCP.
Tabela resumo
| Camada | Nome | Unidade de dados | Equipamentos | Exemplos |
|---|---|---|---|---|
| 7 | Aplicação | Mensagem | Gateways de aplicação | HTTP, DNS, FTP |
| 6 | Apresentação | Mensagem | — | SSL/TLS, JPEG |
| 5 | Sessão | Mensagem | — | NetBIOS, RPC |
| 4 | Transporte | Segmento | Firewalls (camada 4) | TCP, UDP |
| 3 | Rede | Pacote | Roteadores | IP, ICMP |
| 2 | Enlace | Quadro | Switches | Ethernet, MAC |
| 1 | Física | Bit | Hubs, cabos | Fibra, rádio |
Modelo TCP/IP na prática
O modelo TCP/IP é o que realmente rege a internet. Ele consolida as sete camadas OSI em quatro:
| TCP/IP | Equivalência OSI |
|---|---|
| Aplicação | Camadas 5, 6 e 7 |
| Transporte | Camada 4 |
| Internet | Camada 3 |
| Acesso à rede | Camadas 1 e 2 |
Fluxo de um pacote HTTP
- O navegador (camada 7) gera uma requisição HTTP
- TLS criptografa o conteúdo (camada 6)
- TCP estabelece conexão e adiciona porta de origem e destino (camada 4)
- IP adiciona endereços de origem e destino (camada 3)
- Ethernet adiciona endereços MAC (camada 2)
- O sinal elétrico ou óptico percorre o cabo (camada 1)
No destino, o processo ocorre na ordem inversa: cada camada processa e remove seu cabeçalho até chegar à aplicação.
Conexões
- redes - Visão geral de redes
- redes-protocolos - Protocolos organizados por camada OSI
- redes-enderecamento-ip - Endereçamento IP (camada 3)
- redes-mascaras-subrede - Máscaras de subrede (camada 3)