Il modello OSI
(a cura del Dott. Greg)

Negli anni '80 l'Organizzazione Internazionale di Standardizzazione (International Organization for Standardization o International Standard Organization - ISO) e l'Istituto di Ingegneri Elettrici ed Elettronici (Istitute of Electrical and Electronic Engineers - IEEE) sentirono la necessità di creare uno standard internazionale per le reti locali che non tenesse conto dell'hardware. Svilupparono così un modello mondiale, che diede un importante contributo alla progettazione concettuale di reti di computer eterogenee, chiamato OSI (Open System Interconnection). Tale modello, essendo indipendente dall'hardware, separa le varie funzionalità del processo di comunicazione. in 7 distinti strati o livelli.
I primi 2 strati (i più bassi nel grafico) si riferiscono al cablaggio, il 3,4 e 5 al trasporto ovvero al mezzo con cui si comunicano i dati attraverso l'hardware, il 6 alla presentazione, cioè al metodo con cui i dati trasmessi interagiscono con i programmi applicativi di ogni computer e il 7 le applicazioni vale a dire i programmi disponibili per tutti gli utenti della rete.

Strato di Applicazione (7)

Strato di Presentazione (6)

Strato di Sessione (5)

Strato di Trasporto (4)

Strato di Rete (3)

Strato di Collegamento Dati (2)

Strato di Fisico (1)

Questa struttura osserva i seguenti principi:

Ogni strato svolge una funzione separata che può essere ottimizzata in maniera indipendente dalle altre;
Funzioni simili sono incorporate in un unico strato;
L'architettura interna di uno strato è indipendente dalle funzioni che fornisce;
Ciascuno strato conosce solo le funzioni svolte dai due strati adiacenti;
Utilizza i servizi dello strato inferiore e ne fornisce a quello superiore.

Dettaglio degli Strati
 

Lo strato fisico (1)

Definisce le correnti elettriche, gli impulsi fisici o gli impulsi ottici che sono coinvolti nel trasporto dei dati dalla NIC (Network Interface Card) di un host al sistema di comunicazione. I requisiti e le caratteristiche necessarie per la trasmissione sono documentate in genere in standard tipo V.35 o RS-232. In pratica lo strato fisico è il responsabile dei bit da un computer all’altro.

 

Strato del collegamento dati (2)

Questo strato si occupa dell’invio dei frame dei dati ottenuti dalla traduzione dei bit inviati dallo strato fisico. Un frame comprende in genere le seguenti componenti:
ID del destinatario: Questo ID è in genere l’indirizzo MAC  dell’host di destinazione o del gateway predefinito.
ID del mittente: In genere è il MAC del mittente.
Informazioni di controllo: Includono informazioni quali l’effettivo tipo di frame e notizie riguardo l’instradamento e la segmentazione.
CRC (Cyclic Redundancy Check): Effettua la correzione degli errori e verifica che il frame di dati sia arrivato intatto all’host destinatario.

Il MAC (Media Access Control) è un numero esadecimale univoco di 12 cifre assegnato dal costruttore dell’hardware. È a carico del costruttore assicurare l’univocità del MAC

 

Strato della rete (3)

Lo strato della rete determina il modo migliore per spostare i dati da un host all’altro. Gestisce l’indirizzamento dei messaggi e la traduzione degli indirizzi logici (es. gli indirizzi IP) in indirizzi fisici (gli indirizzi MAC).

 

Strato del trasporto (4)

Lo strato del trasporto segmenta e riassembla i dati in un flusso unico di dati provvedendo poi ad effettuare una connessione tra l’host mittente e l’host destinatario. I dati da trasferire sono spezzettati in segmenti e spediti al destinatario numerati sequenzialmente, appena giunti il destinatario invia un segnale di avvenuta trasmissione. Nel caso di non avvenuta ricezione di un segmento, il destinatario può richiederne la ritrasmissione. In questo modo si effettua il controllo degli errori nel trasporto dei dati.

 

Strato della sessione (5)

Lo strato della sessione consente a due applicazioni su host di stabilire una connessione per la comunicazione, chiamata appunto sessione. Essa assicura che i messaggi inviati dall’uno all’altro siano ricevuti dall'altro con un alto grado di attendibilità e svolge una funzione di sicurezza per assicurare che i due host siano autorizzati a comunicare attraverso la rete.
Alcuni esempi di di protocolli ed interfacce che operano a livello di sessione sono:
Winsock: È una interfaccia di programmazione che stabilisce le porte i protocolli e gli indirizzi di due host che si apprestano a comunicare su rete.
Remote Procedure Call (RPC): È un meccanismo che consente ad un host client di costruire una richiesta che verrà poi eseguita su un host server al livello di sicurezza del client.
X-Window: Permette a terminali intelligenti di comunicare con computer UNIX come se fossero direttamente attaccati.



Strato della presentazione (6)

Lo strato di presentazione determina il modo in cui i dati sono formattati nello scambio tra due computer in rete, inoltre è responsabile delle traduzioni e delle codifiche dei dati e delle conversioni dei set di caratteri e dei protocolli.
Alcuni formati di presentazione gestiti dallo strato di presentazione sono:
ASCII: L’American Standard Code for Information Interchange è un set di caratteri codificati ad 8 bit, usato per definire tutti i caratteri alfanumerici.
EBCDIC: L’Extended Binary Coded Decimal Interchange Code è il metodo di rappresentazione dei testi usato abitualmente sui MainFrame e sui Mini dall’IBM.
XDR: L’eXtended Data Representation viene usata da applicazioni come NFS e NIS per fornire un formato universale per la trasmissione di testi tra due computer che si servono di due rappresentazioni diverse (per es. ASCII ed EBCDIC).

 

Strato dell’applicazione (7)

Lo strato dell’applicazione consente ai programmi di accedere ai servizi di rete, quindi un programma deve avere una componente della comunicazione che richieda le risorse di rete.
Di seguito sono riportati alcuni esempi di programmi che coinvolgono lo strato dell’applicazione.
Posta Elettronica: Programmi che accedono ai servizi di comunicazione di rete come Lotus Notes e MS Exchange Server.
Applicazioni per teleconferenze: Lo strato dell’applicazione consente agli utenti di utilizzare applicazioni per riunirsi, come per esempio video, dati vocali, etc. Un programma di questo tipo è MS Net Meeting.
World Wide Web: Attraverso i browser gli utenti possono accedere ad informazioni provenienti da località remote in varietà di formati diversi (testo, immagini, video, suoni). Applicazioni di questo genere sono Apache Web Server, MS IIS e tutti gli altri tradizionali Web server.

ISO

L'ISO è una federazione mondiale di organismi nazionali di standardizzazione alla quale aderiscono circa 130 Paesi (per l'Italia è l'Ente nazionale italiano si unificazione - UNI). E' un organismo non governativo fondato a Londra nel 1947, con la missione di promuovere lo sviluppo della standardizzazione e delle attività connesse, onde facilitare gli scambi internazionali di beni e servizi e di sviluppare la collaborazione mondiale nei campi intellettuale, scientifico, tecnico ed economico. La sua attività si estende a tutti i settori , a eccezione di quelli elettrico ed elettronico, che fanno capo alla Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC). Nel settore delle comunicazioni l'ISO opera di concerto con il Comitato Consultivo Internazionale di Telegrafia e Telefonia (CCITT), per favorire la creazione di standard internazionali compatibili. L'ISO ha sviluppato il modello di riferimento e le famiglia di protocolli OSI (OSI Protocol Suite), che attualmente compete con i protocolli Internet (IP).

 

IEEE

L'IEEE è un'organizzazione professionale statunitense fondata il 29 ottobre 1951 ed è il principale organismo tecnico per l'elaborazione della normativa per le reti locali, attraverso gli standard della Serie 802, definiti per conto dell'Istituto Nazionale Americano per gli Standard (ANSI).
La Serie 802 è un insieme di protocolli standard per le reti locali di larga accettazione, usati da molte delle Lan collegate ad Internet.

 

OSI Protocol Suite

Insieme di protocolli standard per i collegamenti fra reti di computer, creato congiuntamente da ISO e IEEE. Attualmente i protocolli OSI sono in competizione con quelli TCP/IP, ma prevalgono solo in Europa, grazie al sostegno delle politiche nazionali. Presentano alcuni punti di vantaggio per i collegamenti fra reti con finalità commerciali, quali la capacità di trattare ordini remoti e trasferimento di denaro, ma risultano ingombranti e non completamente supportati dai costruttori di hardware per reti. Questa situazione potrebbe cambiare visto che nel 1980 il governo federale statunitense ha indotto delle direttive che impongono alle agenzie di acquisire gradualmente apparecchiature compatibili OSI.

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