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Modelo OSI: padronizar para comunicar

Depois de um hiato de quase 01 mês sem termos publicações aqui no blog, estou aqui de volta. Espero que nesse período vocês tenham pensado e refletido como andam as suas “andanças” enquanto vocês navegam no campo cibernético.

Ao chegarem aqui, vocês já sabem que o nome do projeto remete a uma brincadeira que referência o ser humano como a camada 8 do modelo OSI. Então, partiremos da premissa que já conhecemos a 8ª camada - mesmo que ela não exista. Sendo assim, já estamos no momento correto para aprofundarmos no conhecimento do modelo OSI de forma lúdica e entendível para todos. Então, vamos lá!

Para explicar esse conteúdo, poderia valer de vários exemplos, como a construção de uma casa ou fabricação de um carro e a sua entrega, mas acredito que tipificar na escrituração de uma carta e o seu envio ao destinatário seja mais fácil para entendermos esse padrão.

História

Nos primórdios da computação, cada fabricante tinha a sua própria forma de comunicação. Agora, façamos um paralelo com o envio de cartas. O que estava acontecendo era como se cada pessoa criasse uma forma de se comunicar. Se outra pessoa fosse ler a carta não iria conseguir entender. Apenas a família de cada escritor poderia entender. Talvez, nem isso. Ainda trazendo para os dias de hoje, é como se as montadoras de computadores como a Dell, Lenovo, Vaio e Acer não se comunicassem entre si. Ou, se os telefones fabricados pela Apple, Samsung, Motorola e Nokia também não se comunicassem umas com as outras. Seria um caos.

À época, redes proprietárias como SNA da IBM (1974), DECnet da Digital Equipment Corporation (1975) e XNS da Xerox (base do Ethernet em 1972) dominavam, mas impediam conexões com outras fabricantes.

Diante disso, o Modelo Open Systems Interconnection (OSI) foi criado pela International Organization for Standardization (ISO) com o objetivo de padronizar a comunicação entre as redes de computadores, resolvendo incompatibilidades entre sistemas proprietários da época. E isso perdura até os dias de hoje. Foi desenvolvida no final dos anos 1970, mais precisamente em 1977, sendo publicada em 1984, como a ISO 7498.

Construção do Modelo OSI

Como vimos, a construção do Modelo OSI tinha que atingir alguns objetivos: - padronizar redes; - facilitar comunicação; - permitir que dispositivos diferentes conversem entre si; e - simplificar a manutenção.

Diante disso, o Modelo OSI foi estruturado em 07 camadas, que são:

Agora, uma imagem do Modelo OSI como o nosso exemplo de envio de uma carta:

Entendendo as etapas

7ª Camada: Aplicação

A camada de aplicação é a única que vocês realmente “veem” e usam todos os dias: Whatsapp, e-mail, Facebook, Instagram, entre outros. Numa carta, é o conteúdo da carta.

6ª Camada: Apresentação

É a camada que traduz os idiomas. Ao escrever a carta, não importa o idioma, quem for ler vai ter o seu conteúdo traduzido para o seu idioma. Além disso, a carta foi lacrada com um código secreto ou um selo para ninguém olhar o seu conteúdo. Isso é o que a camada de apresentação faz: ela traduz, comprime e cifra os dados.

5ª Camada: Sessão

Esta camada controla o início, manutenção e o encerramento da comunicação. Ela garante que dois dispositivos saibam quando começar e parar de “conversar”.

4ª Camada: Transporte

Aqui os dados começam a ser divididos em partes menores. A fim de curiosidade, os dados começam a ser divididos em pacotes de 1500 bytes. Isso se chama MTU (Maximum Transmission Unit) e refere-se ao tamanho do pacote. A camada de transporte garante a entrega correta, a ordem das informações e o controle de erros. Aqui, os protocolos mais famosos são: TCP e UDP. E nesse tópico vale a pena aprofundarmos um pouco mais. Esses 02 protocolos são completamente antagônicos: um busca a certeza que o destinatário receba todos os pacotes (TCP) enquanto o outro prioriza a entrega em detrimento da qualidade (UDP).

• Transmission Control Protocol (TCP): é o cuidadoso. Ele verifica se tudo chegou, se faltou algo e se precisa reenviar. É como enviar documentos importantes pelos Correios com o Aviso de Recebimento (AR). É utilizado em aplicações de chat, como Whatsapp, Telegram, Facebook, Instagram, dentre outros.

• User Datagram Protocol (UDP): é rápido, mas menos cuidadoso. É utilizado em transmissões ao vivo, jogos online e chamadas de vídeo. Quando você está assistindo aquele futebol ou baseball, é esse protocolo utilizado para que a transmissão ocorra sem intercorrências.

3ª Camada: Rede

Para onde os dados devem ir? Essa pergunta é feita nessa camada. Se a sua carta precisa sair do Brasil com destino à USA, Israel ou Japão, será nessa camada que acontecerá o direcionamento. Dentro da nossa analogia, é o momento em que o centro de distribuição irá olhar o CEP ou endereço, consultar os mapas e decidir a melhor rota. Isso se chama endereçamento IP. É como um GPS escolhendo a rota mais rápida entre cidades. Essa camada irá trabalhar com os roteadores, endereços IP e a escolha dos caminhos.

2ª Camada: Enlace de dados

Se a camada de rede é o GPS, que encontra as cidades, a camada de Enlace de Dados é quem conhece de forma detalhada a cidade, localizando cada rua e cada bairro. É o carteiro local. Essa camada irá organizar a comunicação dentro da rede local. Ela irá controlar as placas de rede, MAC Address (mais para frente iremos entender o que é isso, quando estudarmos as partes de um computador, mas entenda, nesse momento, que é o endereço único de uma placa de rede) e switches. De forma análoga, aqui temos o endereço IP como o endereço do prédio ou da cidade e o MAC Address como o número do apartamento ou casa.

1ª Camada: Física

É o mundo material. Aqui temos o que realmente transporta os sinais: os cabos, conectores, ondas Wi-Fi e fibras óticas. Essa camada envia apenas sinais elétricos, luminosos ou ondas de rádio. Resumindo: a camada física é a infraestrutura. Dentro da nossa analogia da escrituração de uma carta e o seu envio, essa camada equivale ao papel e à caneta. Se o papel está molhado ou a caneta falha, a comunicação nem começa.

E agora: o Modelo OSI é o único que existe no mundo?

E a resposta é: não. Embora o Modelo OSI seja extremamente famoso, ele não é o único modelo existente. Na prática, a internet moderna utiliza principalmente outro modelo chamado Modelo TCP/IP.

Sendo assim, podemos entender que o Modelo OSI é o plano ideal de como a comunicação deveria funcionar e o Modelo TCP/IP é como ela realmente funciona na prática.

Esse Modelo TCP/IP também pode ser chamado de Modelo de Internet ou Modelo DoD (o modelo TCP/IP nasceu a partir de um projeto militar americano, o DARPANET, nos anos 1970, antes mesmo do Modelo OSI).

Veja, na imagem abaixo, a comparação entre o Modelo OSI e o Modelo TCP/IP:

Mesmo com a existência de vários outros modelos, além do Modelo OSI e Modelo TCP/IP, tais como o IBM SNA, Novell IPX/SPX, AppleTalk, DECnet, não existe um modelo melhor que o outro. Os propósitos são diferentes. Lembre-se: o Modelo OSI é um modelo de referência, que serve para estudar, ensinar, diagnosticar problemas e projetar sistemas enquanto o Modelo TCP/IP é o modelo que roda de verdade na internet. Ele não foi criado para ser didático. Pelo contrário, foi criado para funcionar. E atingiu tão bem o seu objetivo que se tornou o alicerce de toda a internet moderna.

Conclusão

Depois de uma leitura tão extensa, espero que a partir de hoje vocês possam analisar todas as vezes que utilizarem um dispositivo e refletir: que tipo de comunicação está sendo feita aqui? Qual camada? Como seria no Modelo OSI? E no Modelo TCP/IP?

O ponto principal que eu quero que vocês saibam daqui após ler esse post é: não é preciso ser hacker ou um expert em tecnologia para entender. Tudo é factível. E esse é o objetivo desse projeto. E, a cada post, aprenderemos um pouco mais. Vemo-nos no próximo post. Até mais!