Architettura di Rete OSI: Struttura a Livelli e Processo di Incapsulamento dei Dati

L'Importanza della Rete e la Necessità di Standard

In primo luogo, l'isolamento dell'equipaggiamento portava a:

• Duplicazione di dispositivi, attrezzature e risorse.
• Incapacità di comunicare in modo efficace.
• Mancanza di rete di gestione e di controllo.

Negli anni '70 non c'era unificazione a causa della mancanza di protocolli standardizzati. Per un'azienda che voleva espandere la propria rete, doveva rivolgersi a un unico produttore, generando conflitti di business network con sistemi di diversi produttori.

Il Modello di Riferimento OSI (Open Systems Interconnection)

Il modello propone una struttura a strati (o livelli). Ogni strato fornisce un insieme di funzioni che utilizzano quelle dei livelli sottostanti. Il modello OSI ha sette livelli, ognuno dei quali è basato sul livello immediatamente sottostante:

1. Livello 1: Fisico (Physical Layer)

   Utilizza direttamente il mezzo fisico di trasmissione. Come servizio prevede la trasmissione di bit. A questo livello si definiscono le seguenti caratteristiche:

   • Ambientali: Tipi di connettore, diametro del cavo, ecc.
   • Elettriche: Livelli di trasmissione o tipo di segnale trasmesso.
   • Funzionali: Specificare la funzione di ogni filo o canale.

2. Livello 2: Collegamento Dati (Data Link Layer)

   Assicura che il collegamento fisico sia sicuro e fornisce i mezzi per attivare, mantenere e disattivare il collegamento. Le sue funzioni più importanti sono il rilevamento degli errori e il controllo di flusso. È diviso in due sottolivelli:

   • MAC (Media Access Control): Invia il blocco dei dati, esercita la sincronizzazione dei frame, il controllo degli errori e del flusso.
   • LLC (Logical Link Control): Fa l'interfacciamento con il livello di rete.

3. Livello 3: Rete (Network Layer)

   Responsabile di fornire un collegamento end-to-end, ovvero la trasmissione di informazioni tra sistemi terminali attraverso qualsiasi rete di comunicazione.

4. Livello 4: Trasporto (Transport Layer)

   Assicura una trasmissione priva di errori dall'inizio alla fine, indipendentemente dal tipo di rete. Assicura che i dati arrivino senza errori, in ordine, senza perdita o duplicati.

5. Livello 5: Sessione (Session Layer)

   Responsabile per l'organizzazione e la sincronizzazione del dialogo tra i due estremi. Fornisce i meccanismi per gestire il dialogo tra due estremi tramite:

   • Disciplina del dialogo: Stabilisce chi deve emettere in ogni momento.
   • Raggruppamento: Organizzazione dei dati in unità logiche.
   • Recupero: Se c'è un problema di comunicazione, fornisce un punto di controllo (checkpoint) da cui ripartire per ritrasmettere i dati.

6. Livello 6: Presentazione (Presentation Layer)

   Questo strato definisce il formato dei dati da scambiare tra le applicazioni e offre ai programmi di applicazione un insieme di servizi di elaborazione dati. Se necessario, gestisce anche la compressione e la crittografia.

7. Livello 7: Applicazione (Application Layer)

   Questo ultimo livello è responsabile della maggior parte delle applicazioni comuni, come HTTP, trasferimento file, accesso a terminali remoti, ecc. Definisce inoltre alcune funzioni che possono essere utilizzate da più applicazioni.

Questo livello di protocollo consente la comunicazione tra strati diversi dello stesso sistema. Ogni strato scambia informazioni, chiamate Unità Dati di Protocollo (PDU).

Incapsulamento delle Informazioni e Processo di Trasmissione

Le informazioni ricevute, denominate "attraverso il nome è rosso", sono i Dati o i Dati del Pacchetto. Il processo di preparazione dei dati per la spedizione, che si trova nel pacchetto informativo, è chiamato Incapsulamento.

Frame e Pacchetti: I 5 Passaggi dell'Incapsulamento

Le reti devono eseguire cinque passaggi di conversione al fine di incapsulare i dati:

1. Creare i dati: Quando un utente invia una e-mail, i suoi caratteri alfanumerici sono convertiti in dati che possono attraversare l'interconnessione.
2. Impacchettare i dati per il trasporto: I dati sono confezionati per essere trasportati da un capo all'altro attraverso l'interconnessione.
3. Aggiungere l'indirizzo di rete IP all'intestazione: I dati vengono inseriti in un pacchetto contenente un header con gli indirizzi logici di sorgente e di destinazione.
4. Aggiungere l'intestazione e il trailer del livello Data Link: Ogni dispositivo di rete deve inserire il pacchetto in un frame.
5. Conversione in bit per la trasmissione: La trama deve diventare un modello di uno e zero per la trasmissione al mezzo fisico.