Modelo OSI e TCP/IP: camadas, arquiteturas e equipamentos de rede

Resumo

O documento apresenta as sete camadas do modelo OSI, compara essa arquitetura formal com a arquitetura TCP/IP e descreve os principais equipamentos de rede, como placas, hubs, switches, roteadores, gateways e modems. Também classifica as redes em LANs, MANs e WANs e explica tipos de topologia, incluindo redes de infraestrutura, LANs sem fio e redes ad hoc.

Pontos-chave

O modelo OSI possui sete camadas: Física, Enlace, Rede, Transporte, Sessão, Apresentação e Aplicação.
O modelo OSI é um modelo de jure, definido formalmente por comissões da ISO, enquanto o TCP/IP é um modelo de facto, surgido da necessidade do mercado.
Hubs copiam os pacotes recebidos para todas as portas, enquanto switches são usados para conectar segmentos de redes locais.
Roteadores encaminham pacotes entre redes, e uma instituição precisa de um roteador para conectar sua LAN ao Ponto de Presença mais próximo.
O modem converte sinais digitais em analógicos, pois as linhas telefônicas degradam drasticamente os sinais digitais.
LANs cobrem pequenas regiões, geralmente entre 100 m e 25 km, enquanto WANs compartilham recursos entre usuários geograficamente dispersos.

Teste-se

Camadas OSI

7 Aplicação
6 Apresentação
5 Sessão
4 Transporte
3 Rede
2 Enlace
1 Física

Objetivos

Endereçamento
Comutação
Estabelecer a chamada independente da tecnologia

Comparação entre as arquiteturas TCP/IP e OSI

A principal diferença entre os dois é que o modelo OSI evoluiu de uma definição formal elaborada por comissões da ISO para o desenvolvimento de produtos, enquanto que o TCP/IP nasceu da necessidade do mercado e da demanda de produtos para resolver o problema de comunicação e, a partir daí, passou por uma série de implementações onde muitos produtos foram desenvolvidos fora da arquitetura internet, passando a ser incorporados a ela. Vale então dizer que a arquitetura OSI é considerada um modelo de jure, enquanto que a arquitetura internet é considerada um modelo de facto.

Principais equipamentos de rede

Placa de Rede

A placa de rede é responsável por ligar os vários computadores em uma rede; cada computador terá uma placa onde o cabo de rede será conectado.

Hubs

Um ponto de conexão para acessórios em uma rede. Os hubs são geralmente usados para conectar segmentos de uma LAN. Ele contém diversas portas. Quando um pacote de informação chega em uma porta, ele é copiado para as outras portas para que todos os segmentos da LAN possam ver o pacote.

Switches

Um switch é um equipamento utilizado para conectar segmentos de redes locais (LANs).

Roteadores

Dispositivo responsável pelo encaminhamento de pacotes de comunicação em uma rede ou entre redes. Uma instituição, ao se conectar à Internet, deverá adquirir um roteador para conectar sua Rede Local (LAN) ao Ponto de Presença mais próximo.

Gateways

Sistema de computador que conecta duas ou mais redes, permitindo a troca de dados entre elas.

Modems

As linhas telefônicas normais não podem ser usadas diretamente para interconexão de dois computadores, pois os sinais digitais são degradados drasticamente. O MODEM (MOdulator DEModulator) converte sinais digitais em analógicos.

Classificação de Redes

Local Area Networks (LANs)

Podemos classificar uma rede local como sendo uma rede que permite a interconexão de equipamentos de comunicação de dados numa pequena região. Hoje em dia, costuma-se considerar “pequena região” como sendo distâncias entre 100 m e 25 km.

Metropolitan Area Networks (MANs)

Quando a distância de ligações entre os vários módulos processadores começa a atingir distâncias metropolitanas, chamamos esses sistemas de Redes Metropolitanas.

Wide Area Networks (WANs)

As WANs surgiram da necessidade de se compartilhar recursos especializados por uma maior comunidade de usuários geograficamente dispersos.

Topologia e Tipos de Redes

Redes de Infraestrutura

Elementos: estações móveis e pontos de acesso (PA). Cada ponto de acesso é responsável pela conexão das estações móveis de uma área de cobertura com a rede fixa.

Redes LANs sem Fio

Utilizadas quando a interconexão física de computadores é difícil por acidentes geográficos (montanhas, florestas, pântanos...) ou em prédios muito antigos.

Redes Ad Hoc

Caracterizam-se por não possuírem qualquer infraestrutura de apoio à comunicação.

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre o modelo OSI e o TCP/IP?

O modelo OSI evoluiu de uma definição formal elaborada por comissões da ISO, enquanto o TCP/IP nasceu da necessidade do mercado e da demanda de produtos. Por isso, o OSI é considerado um modelo de jure e o TCP/IP um modelo de facto.

Para que serve um modem?

O modem (MOdulator DEModulator) converte sinais digitais em analógicos, já que as linhas telefônicas normais degradam drasticamente os sinais digitais e não podem ser usadas diretamente para interconectar dois computadores.

Qual a diferença entre hub e switch?

O hub copia cada pacote recebido para todas as suas portas, para que todos os segmentos da LAN possam vê-lo. O switch é o equipamento usado para conectar segmentos de redes locais, como descrito no documento.