• OSI sta per Interconnessione di sistema aperta è un modello di riferimento che descrive come le informazioni di un'applicazione software in una sola computer si sposta attraverso un supporto fisico verso l'applicazione software in un altro computer.
• L'OSI è costituito da sette livelli e ciascun livello esegue una particolare funzione di rete.
• Il modello OSI è stato sviluppato dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) nel 1984 ed è ora considerato un modello architetturale per le comunicazioni tra computer.
• Il modello OSI divide l'intera attività in sette attività più piccole e gestibili. Ad ogni livello viene assegnato un compito particolare.
• Ciascun livello è autonomo, pertanto l'attività assegnata a ciascun livello può essere eseguita in modo indipendente.

Caratteristiche del modello OSI:

• Il modello OSI è diviso in due strati: strati superiori e strati inferiori.
• Il livello superiore del modello OSI si occupa principalmente delle questioni relative all'applicazione e sono implementate solo nel software. Il livello dell'applicazione è il più vicino all'utente finale. Sia l'utente finale che il livello applicativo interagiscono con le applicazioni software. Uno strato superiore si riferisce allo strato appena sopra un altro strato.
• Il livello inferiore del modello OSI si occupa delle questioni relative al trasporto dei dati. Il livello di collegamento dati e il livello fisico sono implementati nell'hardware e nel software. Il livello fisico è il livello più basso del modello OSI ed è il più vicino al supporto fisico. Lo strato fisico è principalmente responsabile del posizionamento delle informazioni sul supporto fisico.

7 livelli del modello OSI

Esistono i sette livelli OSI. Ogni strato ha funzioni diverse. Di seguito è riportato un elenco di sette livelli:

1. Strato fisico
2. Livello di collegamento dati
3. Livello di rete
4. Livello di trasporto
5. Livello di sessione
6. Livello di presentazione
7. Livello di applicazione

1) Strato fisico

• La funzionalità principale dello strato fisico è trasmettere i singoli bit da un nodo a un altro nodo.
• È il livello più basso del modello OSI.
• Stabilisce, mantiene e disattiva la connessione fisica.
• Specifica le specifiche dell'interfaccia di rete meccanica, elettrica e procedurale.

Funzioni di uno strato fisico:

Configurazione della linea:Definisce il modo in cui due o più dispositivi possono essere collegati fisicamente.Trasmissione dati :Definisce la modalità di trasmissione se si tratta di modalità simplex, half-duplex o full-duplex tra i due dispositivi sulla rete. Topologia :Definisce il modo in cui sono organizzati i dispositivi di rete.Segnali:Determina il tipo di segnale utilizzato per trasmettere le informazioni.

2) Livello di collegamento dati

• Questo livello è responsabile della trasmissione senza errori dei frame di dati.
• Definisce il formato dei dati sulla rete.
• Fornisce una comunicazione affidabile ed efficiente tra due o più dispositivi.
• È principalmente responsabile dell'identificazione univoca di ciascun dispositivo che risiede su una rete locale.
• Contiene due sottolivelli:
  Livello di controllo del collegamento logico
  • È responsabile del trasferimento dei pacchetti al livello Rete del ricevitore che sta ricevendo.
  • Identifica l'indirizzo del protocollo del livello di rete dall'intestazione.
  • Fornisce inoltre il controllo del flusso.
Livello di controllo dell'accesso ai media
• Un livello di controllo dell'accesso multimediale è un collegamento tra il livello di controllo del collegamento logico e il livello fisico della rete.
• Viene utilizzato per trasferire i pacchetti sulla rete.

Funzioni del livello Data-link

Inquadratura:Il livello di collegamento dati traduce il flusso di bit grezzi del fisico in pacchetti noti come frame. Il livello Collegamento dati aggiunge l'intestazione e il trailer al frame. L'intestazione aggiunta al frame contiene la destinazione hardware e l'indirizzo sorgente.

Indirizzamento fisico:Il livello di collegamento dati aggiunge un'intestazione al frame che contiene un indirizzo di destinazione. Il frame viene trasmesso all'indirizzo di destinazione indicato nell'intestazione.Controllo del flusso:Il controllo del flusso è la funzionalità principale del livello di collegamento dati. È la tecnica attraverso la quale viene mantenuta una velocità dati costante su entrambi i lati in modo che nessun dato venga danneggiato. Garantisce che la stazione trasmittente, ad esempio un server, con una velocità di elaborazione più elevata non superi la stazione ricevente, con una velocità di elaborazione inferiore.Controllo degli errori:Il controllo degli errori si ottiene aggiungendo un valore calcolato CRC (Cyclic Redundancy Check) che viene inserito nel trailer del livello di collegamento dati che viene aggiunto al frame del messaggio prima che venga inviato al livello fisico. Se sembra che si verifichi un errore, il ricevitore invia la conferma per la ritrasmissione dei frame corrotti.Controllo di accesso:Quando due o più dispositivi sono collegati allo stesso canale di comunicazione, vengono utilizzati i protocolli del livello di collegamento dati per determinare quale dispositivo ha il controllo sul collegamento in un dato momento.

3) Livello di rete

• È un livello 3 che gestisce l'indirizzamento dei dispositivi, tiene traccia della posizione dei dispositivi sulla rete.
• Determina il percorso migliore per spostare i dati dall'origine alla destinazione in base alle condizioni della rete, alla priorità del servizio e ad altri fattori.
• Il livello di collegamento dati è responsabile dell'instradamento e dell'inoltro dei pacchetti.
• I router sono i dispositivi di livello 3, sono specificati in questo livello e utilizzati per fornire i servizi di routing all'interno di una rete.
• I protocolli utilizzati per instradare il traffico di rete sono noti come protocolli del livello di rete. Esempi di protocolli sono IP e Ipv6.

Funzioni del livello di rete:

Lavoro in Internet:L'internetworking è la responsabilità principale del livello di rete. Fornisce una connessione logica tra diversi dispositivi.Indirizzamento:Un livello di rete aggiunge l'indirizzo di origine e di destinazione all'intestazione del frame. L'indirizzamento viene utilizzato per identificare il dispositivo su Internet.Itinerario:Il routing è il componente principale del livello di rete e determina il miglior percorso ottimale tra i molteplici percorsi dall'origine alla destinazione.Pacchettizzazione:Un livello di rete riceve i pacchetti dal livello superiore e li converte in pacchetti. Questo processo è noto come pacchettizzazione. Si ottiene tramite il protocollo Internet (IP).

4) Livello di trasporto

• Il livello di trasporto è un livello 4 che garantisce che i messaggi vengano trasmessi nell'ordine in cui vengono inviati e non vi è alcuna duplicazione dei dati.
• La responsabilità principale del livello di trasporto è trasferire completamente i dati.
• Riceve i dati dal livello superiore e li converte in unità più piccole note come segmenti.
• Questo livello può essere definito livello end-to-end poiché fornisce una connessione punto a punto tra origine e destinazione per fornire i dati in modo affidabile.

I due protocolli utilizzati in questo livello sono:

Protocollo di controllo della trasmissione
• È un protocollo standard che consente ai sistemi di comunicare su Internet.
• Stabilisce e mantiene una connessione tra host.
• Quando i dati vengono inviati tramite la connessione TCP, il protocollo TCP divide i dati in unità più piccole note come segmenti. Ogni segmento viaggia su Internet utilizzando più percorsi e arriva a destinazione in ordini diversi. Il protocollo di controllo della trasmissione riordina i pacchetti nell'ordine corretto all'estremità ricevente.
Protocollo datagramma utente
• Il protocollo User Datagram è un protocollo del livello di trasporto.
• È un protocollo di trasporto inaffidabile poiché in questo caso il destinatario non invia alcuna conferma quando il pacchetto viene ricevuto, il mittente non attende alcuna conferma. Pertanto, ciò rende un protocollo inaffidabile.

Funzioni del livello di trasporto:

Indirizzamento del punto di servizio:I computer eseguono più programmi contemporaneamente per questo motivo, la trasmissione dei dati dalla sorgente alla destinazione non solo da un computer a un altro computer ma anche da un processo a un altro processo. Il livello di trasporto aggiunge l'intestazione che contiene l'indirizzo noto come indirizzo del punto di servizio o indirizzo della porta. La responsabilità del livello di rete è trasmettere i dati da un computer a un altro computer e la responsabilità del livello di trasporto è di trasmettere il messaggio al processo corretto.Segmentazione e riassemblaggio:Quando il livello di trasporto riceve il messaggio dal livello superiore, divide il messaggio in più segmenti e a ciascun segmento viene assegnato un numero di sequenza che identifica ciascun segmento in modo univoco. Quando il messaggio è arrivato a destinazione, il livello di trasporto riassembla il messaggio in base ai numeri di sequenza.Controllo della connessione:Il livello di trasporto fornisce due servizi: servizio orientato alla connessione e servizio senza connessione. Un servizio senza connessione tratta ogni segmento come un pacchetto individuale e tutti viaggiano su percorsi diversi per raggiungere la destinazione. Un servizio orientato alla connessione stabilisce una connessione con il livello di trasporto sulla macchina di destinazione prima di consegnare i pacchetti. Nel servizio orientato alla connessione tutti i pacchetti viaggiano su un unico percorso.Controllo del flusso:Lo strato di trasporto è anche responsabile del controllo del flusso, ma viene eseguito end-to-end anziché su un singolo collegamento.Controllo degli errori:Il livello di trasporto è anche responsabile del controllo degli errori. Il controllo degli errori viene eseguito end-to-end anziché sul singolo collegamento. Il livello di trasporto del mittente garantisce che il messaggio raggiunga la destinazione senza errori.

5) Livello di sessione

• È un livello 3 nel modello OSI.
• Il livello Sessione viene utilizzato per stabilire, mantenere e sincronizzare l'interazione tra dispositivi comunicanti.

Funzioni del livello Sessione:

Controllo della finestra di dialogo:Il livello di sessione funge da controller di dialogo che crea un dialogo tra due processi o possiamo dire che consente la comunicazione tra due processi che può essere half-duplex o full-duplex.Sincronizzazione:Il livello sessione aggiunge alcuni checkpoint durante la trasmissione dei dati in sequenza. Se si verifica qualche errore durante la trasmissione dei dati, la trasmissione avverrà nuovamente dal checkpoint. Questo processo è noto come sincronizzazione e ripristino.

6) Livello di presentazione

• Uno strato di presentazione riguarda principalmente la sintassi e la semantica delle informazioni scambiate tra i due sistemi.
• Funziona come un traduttore di dati per una rete.
• Questo livello è una parte del sistema operativo che converte i dati da un formato di presentazione a un altro formato.
• Il livello di presentazione è noto anche come livello di sintassi.

Funzioni del livello di presentazione:

Traduzione:I processi in due sistemi si scambiano le informazioni sotto forma di stringhe di caratteri, numeri e così via. Computer diversi utilizzano metodi di codifica diversi, il livello di presentazione gestisce l'interoperabilità tra i diversi metodi di codifica. Converte i dati dal formato dipendente dal mittente in un formato comune e modifica il formato comune in un formato dipendente dal destinatario all'estremità ricevente.Crittografia:La crittografia è necessaria per mantenere la privacy. La crittografia è un processo di conversione delle informazioni trasmesse dal mittente in un'altra forma e invia il messaggio risultante sulla rete.Compressione:La compressione dei dati è un processo di compressione dei dati, ovvero riduce il numero di bit da trasmettere. La compressione dei dati è molto importante nei contenuti multimediali come testo, audio, video.

7) Livello di applicazione

• Un livello applicativo funge da finestra per consentire agli utenti e ai processi applicativi di accedere al servizio di rete.
• Gestisce questioni come la trasparenza della rete, l’allocazione delle risorse, ecc.
• Un livello dell'applicazione non è un'applicazione, ma esegue le funzioni del livello dell'applicazione.
• Questo livello fornisce i servizi di rete agli utenti finali.

Funzioni del livello Applicazione:

Trasferimento, accesso e gestione dei file (FTAM):Un livello di applicazione consente a un utente di accedere ai file in un computer remoto, recuperare i file da un computer e gestire i file in un computer remoto.Servizi di posta:Un livello applicativo fornisce la possibilità di inoltrare e archiviare la posta elettronica.
• Servizi di directory: un'applicazione fornisce le origini del database distribuito e viene utilizzata per fornire informazioni globali su vari oggetti.