Per poter disporre di più dispositivi in grado di comunicare tra loro in modo affidabile, è essenziale disporre di standard. Anche se non dovrebbe essere troppo difficile creare uno standard, realisticamente, hai bisogno di più. Per avere più standard che possono funzionare insieme, è importante avere un quadro ben compreso in modo che i ruoli vitali possano essere ricoperti da standard mirati.
Il modello OSI è un framework che descrive un insieme di sette livelli di comunicazione necessari affinché le applicazioni siano in grado di comunicare con altri dispositivi su una connessione di rete. Fondamentalmente, questo modello non si basa su nessuno standard, il che significa che non deve necessariamente invecchiare o deve essere sostituito poiché i protocolli diventano obsoleti.
Nonostante ciò, sono stati pubblicati altri modelli che presentano variazioni sullo stesso argomento, alcuni dei quali sono essenzialmente, ufficiosamente, integrati nel modello OSI. Alcuni degli altri modelli semplificano alcuni livelli in modo da riflettere meglio i protocolli attualmente utilizzati come TCP/IP.
I livelli sono divisi in due gruppi: i livelli media e host. I livelli multimediali si riferiscono alla trasmissione effettiva di dati tramite una connessione alla destinazione. I livelli host si riferiscono ai dati che devono essere trasmessi e come formattarli. I livelli multimediali sono fisico, collegamento dati e rete. I livelli host sono Trasporto, Sessione, Presentazione e Applicazione. Gli strati sono numerati rispettivamente da uno a sette. Ogni livello interagisce direttamente solo con il livello sottostante fornendo allo stesso tempo funzionalità per l'interazione del livello superiore.
Livello 1: livello fisico
Il livello fisico è responsabile della trasmissione e della ricezione dei dati tra due dispositivi. Converte i bit digitali che compongono i dati nei segnali utilizzati dal rispettivo mezzo di trasporto. Non esiste un supporto specifico, quindi è possibile utilizzare segnali elettrici, ottici o radio. In teoria, non si limita nemmeno a quelli: potrebbero essere utilizzati audio, flag o qualsiasi altro metodo di trasferimento dei dati.
Spetta a protocolli specifici definire le caratteristiche esatte di ciò che costituisce un binario 1 o 0 sul livello fisico. Spetta anche a particolari protocolli determinare il mezzo di trasferimento. Per i connettori fisici, questo può includere il numero, la posizione e la forma dei pin elettrici e il modo in cui si collegano da un dispositivo all'altro. Esempi di protocolli che coprono il livello fisico sono Bluetooth, Ethernet e USB.
Livello 2: livello di collegamento dati
Il livello di collegamento dati fornisce una struttura per due dispositivi collegati direttamente. Questi dispositivi saranno sulla stessa rete e sul dominio di collisione. Il fattore del dominio di collisione significa che questo livello viene decodificato e utilizzato dagli switch di rete ma non dagli hub di rete. È progettato per stabilire e terminare connessioni tra due dispositivi collegati e per rilevare e, ove possibile, correggere errori a livello fisico.
Questo livello è stato descritto come due sottolivelli nel modello IEEE 802. I livelli Medium Access Control (MAC) e Logical Link Control (LLC). Il livello MAC è responsabile del controllo del modo in cui i dispositivi ottengono l'accesso a un mezzo di trasmissione e l'autorizzazione a trasmettere i dati. Il livello LLC incapsula i protocolli del livello di rete e fornisce il controllo degli errori e l'ordine dei frame.
Ethernet, Wi-Fi e Bluetooth sono tutti esempi di protocolli che coprono il livello di collegamento dati. L'indirizzo MAC delle interfacce di rete del tuo computer è associato al livello di collegamento dati.
Livello 3: livello di rete
Il livello di rete fornisce funzionalità per la trasmissione di pacchetti tra reti. Il livello di rete fornisce un indirizzo di destinazione per un pacchetto di rete. Tuttavia, non definisce come arrivarci, lasciandolo alla rete. Un indirizzo IP è un esempio di indirizzo a livello di rete. Non è garantito che il recapito dei messaggi sia affidabile a livello di rete. Tuttavia, i protocolli del livello di rete possono implementare metodi per un recapito affidabile dei messaggi.
Livello 4: livello di trasporto
Il livello di trasporto costruisce la sequenza di dati effettiva da trasmettere. Costruisce i dati in formati che gli consentono di adattarsi all'unità di trasmissione massima (MTU) di un collegamento di connessione. L'MTU è il numero massimo di byte di un pacchetto, comprese tutte le intestazioni. Se un pacchetto è troppo grande, lo segmenta in più pacchetti da trasmettere in sequenza.
Il livello di trasporto può opzionalmente controllare l'affidabilità di un collegamento tra l'origine e la destinazione sull'intero collegamento come se si trattasse di un'unica connessione diretta. Alcuni protocolli di trasporto, come UDP, non applicano metodi di affidabilità. Al contrario, altri come TCP hanno la funzionalità per rilevare errori e ritrasmettere i pacchetti persi.
Livelli 5, 6 e 7: livelli Sessione, Presentazione e Applicazione
I livelli 5, 6 e 7 sono generalmente raggruppati in modelli di comunicazione più moderni, essendo avvolti insieme nella Internet Protocol Suite come livello "Applicazione". Nel modello OSI, il livello di sessione imposta, controlla e interrompe le connessioni tra due o più computer, che corrispondono approssimativamente ai processi di autenticazione.
Il livello di presentazione incapsula e deincapsula i dati. Questo può essere semplice come formattare i dati come XML ma includere anche la crittografia/decrittografia con TLS. Il livello dell'applicazione si riferisce alle applicazioni effettive e al traffico di rete che generano, come HTTP e FTP.
Conclusione
Il modello OSI è un modello concettuale che descrive una struttura standard dei sistemi di telecomunicazione. Non si basa specificamente su alcun protocollo che lo aiuti a evitare l'obsolescenza. Con lo sviluppo di protocolli più recenti, alcuni dei livelli che definisce sono stati raggruppati in modelli più moderni.
Ciò è particolarmente evidente per i livelli 5, 6 e 7, che sono generalmente difficili da distinguere e definire con il software moderno. Altri livelli sono più facili da spiegare, ma alcuni protocolli non rientrano necessariamente in una categoria. Sebbene non sia perfetto, il modello OSI aiuta a comprendere la complessità e i livelli di protocolli e sistemi nelle comunicazioni Internet.