MODEL OSI: 7 CAPES EXPLICADES A LA XARXA INFORMÀTICA

OSI significa Interconnexió de sistema obert és un model de referència que descriu com la informació d'una aplicació de programari en una ordinador es mou a través d'un mitjà físic a l'aplicació de programari d'un altre ordinador.
OSI consta de set capes, i cada capa realitza una funció de xarxa particular.
El model OSI va ser desenvolupat per l'Organització Internacional per a la Normalització (ISO) l'any 1984, i ara es considera com un model arquitectònic per a les comunicacions entre ordinadors.
El model OSI divideix tota la tasca en set tasques més petites i manejables. A cada capa se li assigna una tasca determinada.
Cada capa és autònoma, de manera que la tasca assignada a cada capa es pot realitzar de manera independent.

Característiques del model OSI:

El model OSI es divideix en dues capes: capes superiors i capes inferiors.
La capa superior del model OSI s'ocupa principalment dels problemes relacionats amb l'aplicació i només s'implementen al programari. La capa d'aplicació és la més propera a l'usuari final. Tant l'usuari final com la capa d'aplicació interactuen amb les aplicacions de programari. Una capa superior es refereix a la capa just a sobre d'una altra capa.
La capa inferior del model OSI tracta els problemes de transport de dades. La capa d'enllaç de dades i la capa física s'implementen en maquinari i programari. La capa física és la capa més baixa del model OSI i és la més propera al medi físic. La capa física s'encarrega principalment de col·locar la informació en el suport físic.

7 capes del model OSI

Hi ha les set capes OSI. Cada capa té funcions diferents. A continuació es mostra una llista de set capes:

Capa física
Capa d'enllaç de dades
Capa de xarxa
Capa de transport
Capa de sessió
Capa de presentació
Capa d'aplicació

1) Capa física

La funcionalitat principal de la capa física és transmetre els bits individuals d'un node a un altre node.
És la capa més baixa del model OSI.
Estableix, manté i desactiva la connexió física.
Especifica les especificacions de la interfície de xarxa mecànica, elèctrica i de procediment.

Funcions d'una capa física:

Topologia

2) Capa d'enllaç de dades

Aquesta capa és responsable de la transferència sense errors de trames de dades.
Defineix el format de les dades a la xarxa.
Proporciona una comunicació fiable i eficient entre dos o més dispositius.
És principalment responsable de la identificació única de cada dispositiu que resideix en una xarxa local.
Conté dues subcapes:

Una capa de control d'accés a mitjans és un enllaç entre la capa de control d'enllaç lògic i la capa física de la xarxa.
S'utilitza per transferir els paquets a la xarxa.

Funcions de la capa d'enllaç de dades

Enquadrament:La capa d'enllaç de dades tradueix el flux de bits en brut del físic en paquets coneguts com a Frames. La capa d'enllaç de dades afegeix la capçalera i el tràiler al marc. La capçalera que s'afegeix al marc conté la destinació del maquinari i l'adreça d'origen. Model OSI

Adreça física:La capa d'enllaç de dades afegeix una capçalera al marc que conté una adreça de destinació. La trama es transmet a l'adreça de destinació esmentada a la capçalera.Control de flux:El control de flux és la funcionalitat principal de la capa d'enllaç de dades. És la tècnica mitjançant la qual es manté la velocitat de dades constant en ambdós costats perquè no es corrompi cap dada. Assegura que l'estació de transmissió, com ara un servidor amb una velocitat de processament més alta, no superi l'estació receptora, amb una velocitat de processament més baixa.Control d'errors:El control d'errors s'aconsegueix afegint un valor calculat CRC (Comprovació de redundància cíclica) que es col·loca al tràiler de la capa d'enllaç de dades que s'afegeix al marc de missatge abans d'enviar-lo a la capa física. Si sembla que s'ha produït algun error, aleshores el receptor envia el reconeixement per a la retransmissió de les trames corruptes.Control d'accés:Quan dos o més dispositius estan connectats al mateix canal de comunicació, els protocols de la capa d'enllaç de dades s'utilitzen per determinar quin dispositiu té control sobre l'enllaç en un moment determinat.

3) Capa de xarxa

És una capa 3 que gestiona l'adreçament dels dispositius, fa un seguiment de la ubicació dels dispositius a la xarxa.
Determina el millor camí per moure les dades de l'origen a la destinació en funció de les condicions de la xarxa, la prioritat del servei i altres factors.
La capa d'enllaç de dades s'encarrega d'encaminar i reenviar els paquets.
Els encaminadors són els dispositius de la capa 3, s'especifiquen en aquesta capa i s'utilitzen per proporcionar els serveis d'encaminament dins d'una xarxa d'internet.
Els protocols utilitzats per encaminar el trànsit de xarxa es coneixen com a protocols de capa de xarxa. Exemples de protocols són IP i Ipv6.

Funcions de la capa de xarxa:

Treball a Internet:La connexió a Internet és la responsabilitat principal de la capa de xarxa. Proporciona una connexió lògica entre diferents dispositius.Adreçament:Una capa de xarxa afegeix l'adreça d'origen i destinació a la capçalera del marc. L'adreçament s'utilitza per identificar el dispositiu a Internet.Encaminament:L'encaminament és el component principal de la capa de xarxa i determina el millor camí òptim entre els múltiples camins des de l'origen fins a la destinació.Empaquetatge:Una capa de xarxa rep els paquets de la capa superior i els converteix en paquets. Aquest procés es coneix com a paquetització. S'aconsegueix mitjançant el protocol d'Internet (IP).

4) Capa de transport

La capa de transport és una capa 4 que garanteix que els missatges es transmetin en l'ordre en què s'envien i que no hi hagi duplicació de dades.
La responsabilitat principal de la capa de transport és transferir les dades completament.
Rep les dades de la capa superior i les converteix en unitats més petites conegudes com a segments.
Aquesta capa es pot anomenar una capa d'extrem a extrem, ja que proporciona una connexió punt a punt entre la font i la destinació per lliurar les dades de manera fiable.

Els dos protocols utilitzats en aquesta capa són:

És un protocol estàndard que permet que els sistemes es comuniquin a través d'Internet.
Estableix i manté una connexió entre hosts.
Quan les dades s'envien a través de la connexió TCP, el protocol TCP divideix les dades en unitats més petites conegudes com a segments. Cada segment viatja per Internet utilitzant diverses rutes i arriben en diferents ordres a la destinació. El protocol de control de transmissió reordena els paquets en l'ordre correcte a l'extrem receptor.

El protocol de datagrama d'usuari és un protocol de capa de transport.
És un protocol de transport poc fiable ja que en aquest cas el receptor no envia cap confirmació quan es rep el paquet, l'emissor no espera cap confirmació. Per tant, això fa que un protocol no sigui fiable.

Funcions de la capa de transport:

Adreçament al punt de servei:Els ordinadors executen diversos programes simultàniament per aquest motiu, la transmissió de dades de l'origen a la destinació no només d'un ordinador a un altre ordinador sinó també d'un procés a un altre procés. La capa de transport afegeix la capçalera que conté l'adreça coneguda com a adreça de punt de servei o adreça de port. La responsabilitat de la capa de xarxa és transmetre les dades d'un ordinador a un altre ordinador i la responsabilitat de la capa de transport és transmetre el missatge al procés correcte.Segmentació i remuntatge:Quan la capa de transport rep el missatge de la capa superior, divideix el missatge en diversos segments i a cada segment se li assigna un número de seqüència que identifica de manera única cada segment. Quan el missatge ha arribat a la destinació, la capa de transport torna a muntar el missatge en funció dels seus números de seqüència.Control de connexió:La capa de transport ofereix dos serveis Servei orientat a connexió i servei sense connexió. Un servei sense connexió tracta cada segment com un paquet individual, i tots viatgen en diferents rutes per arribar a la destinació. Un servei orientat a la connexió fa una connexió amb la capa de transport a la màquina de destinació abans de lliurar els paquets. En el servei orientat a la connexió, tots els paquets viatgen en una única ruta.Control de flux:La capa de transport també s'encarrega del control del flux, però es realitza d'extrem a extrem en lloc d'un únic enllaç.Control d'errors:La capa de transport també és responsable del control d'errors. El control d'errors es realitza d'extrem a extrem en lloc de fer-ho a través de l'enllaç únic. La capa de transport del remitent garanteix que el missatge arribi a la destinació sense cap error.

5) Capa de sessió

És una capa 3 del model OSI.
La capa de sessió s'utilitza per establir, mantenir i sincronitzar la interacció entre dispositius que es comuniquen.

Funcions de la capa de sessió:

Control de diàleg:La capa de sessió actua com un controlador de diàleg que crea un diàleg entre dos processos o podem dir que permet la comunicació entre dos processos que poden ser semidúplex o full-duplex.Sincronització:La capa de sessió afegeix alguns punts de control quan es transmeten les dades en una seqüència. Si es produeix algun error enmig de la transmissió de dades, la transmissió es tornarà a fer des del punt de control. Aquest procés es coneix com a sincronització i recuperació.

6) Capa de presentació

Una capa de presentació s'ocupa principalment de la sintaxi i la semàntica de la informació intercanviada entre els dos sistemes.
Actua com a traductor de dades per a una xarxa.
Aquesta capa és una part del sistema operatiu que converteix les dades d'un format de presentació a un altre.
La capa de presentació també es coneix com a capa de sintaxi.

Funcions de la capa de presentació:

Traducció:Els processos en dos sistemes intercanvien la informació en forma de cadenes de caràcters, números, etc. Els diferents ordinadors utilitzen diferents mètodes de codificació, la capa de presentació gestiona la interoperabilitat entre els diferents mètodes de codificació. Converteix les dades del format depenent del remitent a un format comú i canvia el format comú al format dependent del receptor a l'extrem receptor.Xifratge:El xifratge és necessari per mantenir la privadesa. El xifratge és un procés de conversió de la informació transmesa pel remitent a una altra forma i envia el missatge resultant a través de la xarxa.Compressió:La compressió de dades és un procés de compressió de les dades, és a dir, redueix el nombre de bits a transmetre. La compressió de dades és molt important en multimèdia com ara text, àudio, vídeo.

7) Capa d'aplicació

Una capa d'aplicació serveix com a finestra perquè els usuaris i els processos d'aplicació accedeixin al servei de xarxa.
Gestiona qüestions com ara la transparència de la xarxa, l'assignació de recursos, etc.
Una capa d'aplicació no és una aplicació, però realitza les funcions de la capa d'aplicació.
Aquesta capa proporciona els serveis de xarxa als usuaris finals.

Funcions de la capa d'aplicació:

Serveis de directori: una aplicació proporciona les fonts de bases de dades distribuïdes i s'utilitza per proporcionar aquesta informació global sobre diversos objectes.