Primeiro passo para padronização em camadas

Não é uma arquitetura pois não especifica os serviços e protocolos exatos de cada camada

Foram definidas sete camadas para esse modelo, onde cada uma foi criada onde havia a necessidade de um novo grau da abstração

1. Camada Física: Trata da transmissão dos bits:

• Quanto tempo um bit deve durar;

• Se a transmissão será nos dois sentidos;

• Estabelecimento e encerramento da conexão inicial;

• Trata de quantos pinos o conector deverá ter e qual a funcionalidade deles;

• Emprega esquemas para codificação de um sinal digital em bits

2. Enlace: Mascara erros da camada de conexão real para que a rede não os veja

• O transmissor divide os dados de entrada em quadros de dados;

• O receptor confia a transmissão desses quadros através de um quadro de confirmação;

• Regula o trafego de dados, informando ao transmissor quando o receptor pode receber mais dados;

• Em redes de broadcast -a todos ao mesmo tempo- o enlace controla o aceso ao canal compartilhado por meio de uma subcamada

3. Rede: como os pacotes vão da origem ao destino passando, talvez, por redes intermediarias

• Rotas baseadas em tabelas estáticas são geradas após o início de uma sessão e são raramente alteradas e podem seguir dispositivos defeituosos, gerando custo de retransmissão;

• Já as tabelas mais dinâmicas verificam os dispositivos da rota e são geradas a cada pacote;

• A camada controla o congestionamento de pacotes, adaptando a carga sob a rede, tratando a qualidade do serviço, o atraso e a instabilidade;

• Também é responsável por conectar redes mesmo que possuam características de conexão distintas;

4. Transporte: Aceita dados da camada acima e divide eles em unidades menores e repassa-los à rede, ligando origem ao destino

• Determina o tipo de serviço oferecido a cama acima, e o mais usado é o que entrega bytes na mesma ordem que foram recebidos, mas também pode ofertar um serviço que não garanta a ordem de entrega

5. Sessão: Permite que diferentes máquinas estabeleçam conexão:

• Realiza o controle de diálogo: Quem transmite a cada momento;

• Gerenciamento de tokens: Impede que duas maquinas realizem a mesma operação critica ao mesmo tempo;

• Sincronização: Verifica periodicamente longas transmissões para que, em caso de falhas, continuem do ponto que parou

6. Apresentação: Sintaxe e semântica das informações transmitidas, possibilitando conexão entre computadores com diferentes representações internas de dados, usando uma codificação padrão adotada nessa camada:

• Gerencia os dados abstratos da codificação padrão e permite a troca de estruturas de dados;

7. Aplicação: Camada de protocolos para usuários e aplicações: HTTP

A camada de enlace também detecta erros por meio de informações de controle que são enviadas com os dados, assim o receptor recalcula o código de detecção de erro (que possui uma função geradora comum entre receptor e emissor) e e compara com o que foi recebido (Imagem 1);

Bit de paridade: Também usado para detectar erros em transmissões de baixa velocidade, na técnica simples, coloca um bit ao final de cada caractere transmitido, assim o total será par ou ímpar, já na técnica múltipla também é adicionado um bit em cada bloco transmitido;

Técnica de verificação de redundância cíclica: os bits que representam os dados são divididos por um número previamente definido, e assim, o resto da divisão é colocado entre os dados e transmitido. Quando chega ao destino, ocorre a divisão do dado recebido pelo mesmo número, se der 0, os dados estão corretos;

Também -na maioria das vezes- ocorre a correção desses erros, quando um quadro é transmitido, o receptor confirma o recebimento do pacote por meio de um ACK, que funciona a partir da predefinição de um tempo para que o receptor retorne o quadro com a confirmação do recebimento para o transmissor. Esse ACK pode ser um quadro especial transmitido com os dados ou fazer parte do cabeçalho.

Na técnica de piggybacking a implementação do controle do ACK no cabeçalho é possibilitado, onde o reconhecimento é enviado juntamente com os dados. Nessa técnica pode haver uma situação onde o receptor não tenha dados para transmitir de volta, e o transmissor entenderia que ele não recebeu o quadro e enviaria novamente, para conter essa situação o receptor deve forçar o envio de um ACK mesmo que seja sem dados.

Se o quadro chegar ao destino com erros é possível usar o reconhecimento negativo que avisa o transmissor sobre o problema e envia um NAK, e o quadro é retransmitido, uma desvantagem é que o temporizador pode acabar antes do envio do NAK, e para isso foi desenvolvido a técnica de correção do destino, onde o próprio receptor corrige os erros usando de mais informações de controle enviadas pelo transmissor

Outra ação para correção de erros são os protocolos de repetição automática de requisição que usam o reconhecimento e a retransmissão de quadros como mecanismo. Podendo usar:

• Bit Alternado, onde o transmissor aguarda o reconhecimento de cada quadro antes de enviar outro, mas possui desvantagens como a possibilidade de duplicação de quadros, originada de um ACK que teve falha no seu envio, para corrigir isso enumera-se os quadros recebidos variando entre os bits 0 e 1, assim o primeiro pacote recebido é mantido, e o mais novo, descartado. Outra desvantagem é que é necessário aguardar pela confirmação de cada quadro o que piora a comunicação em conexões distantes;

• O protocolo de retransmissão integral contorna o problema do tempo de espera, pois vários quadros podem ser transmitidos, sem o reconhecimento individual do anterior permitindo maior flexibilidade para enviar e receber quadros. Nesse protocolo (Janela deslizante), na origem é colocada uma janela de transmissão que controla os quadros que podem ser transmitidos, já a janela de recepção possui tamanho fixo e cada quadro recebido é reconhecido individualmente. Quando há um erro os quadros não reconhecidos devem ser retransmitidos, representando uma desvantagem.

• Já o protocolo de retransmissão seletiva os quadros podem ser recebidos fora de ordem, usando uma Janela de Recepção, que permite controlar os quadros que ainda podem ser recebidos, assim, define a capacidade máxima de quadros que a camada de enlace do destino consegue gerenciar. Assim o tamanho da janela vai variar com os quadros reconhecidos, sabendo que esses quadros podem ter sido recebidos e reconhecidos ou recebidos e não reconhecidos. Em suma, a janela pode reduzir de tamanho quando tem posições dela ocupadas, e aumentar quando esses quadros são reconhecidos.

• Para solucionar alguns problemas foi adicionado ao protocolo de retransmissão seletiva o reconhecimento cumulativo, em que apenas o reconhecimento do ultimo quadro recebido corretamente é enviado. Entretanto, pode haver um problema de sobreposição na janela do receptor, que pode ocasionar em duplicações de quadros, pois, se por algum problema, o ACK não retornar, o primeiro quadro pode ser reenviado por timeout, gerando uma duplicação. Logo, a janela de recepção não deve ter capacidade maior que a metade do número de sequencia usado para enumerar os quadros.