Il modello ISO/OSI (Open Systems Interconnection) è un modello di riferimento per la comunicazione tra dispositivi in una rete. È stato sviluppato dall’Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO) per standardizzare e facilitare l’interoperabilità dei diversi sistemi di rete.
Il modello OSI divide il processo di comunicazione di rete in sette livelli distinti, ognuno con funzioni specifiche. Questo modello aiuta a comprendere come i dati vengono trasmessi dalla sorgente alla destinazione attraverso una rete.
I 7 livelli del Modello OSI
I tre livelli del mezzo ( Fisico, Collegamento e Rete):
- Livello Fisico (Physical Layer): Si occupa della trasmissione di una sequenza di bit attraverso un mezzo fisico; i suoi compiti principali sono:
- definire le caratteristiche fisiche delle interfacce tra gli apparati ed il mezzo trasmissivo.
- rappresentare i bit, ossia come la sequenza di 0 e di 1 viene trasformata in un segnale (elettrico, ottico, radio) da trasmettere sul mezzo fisico.
- definire la velocità di trasmissione sincronizzando mittente e destinatario.
- Livello di Collegamento Dati (Data Link Layer): La sua funzione principale è di rendere affidabile il collegamento instaurato a livello fisico in modo che appaia privo di errori al livello Network. Si occupa della trasmissione tra due host della stessa rete utilizzando l’indirizzamento fisico; i suoi compiti specifici sono:
- Controllare il flusso al fine di prevenire la congestione del dispositivo ricevente.
- Controllare gli errori al fine di garantire l’affidabilità del livello fisico.
- Controllare l’accesso al mezzo trasmissivo nel caso più dispositivi siano connessi allo stesso canale di comunicazione.
- Livello di Rete (Network Layer): Si occupa dell’instradamento verso il destinatario del pacchetto inviato dal mittente attraverso reti differenti ( se mittente e destinatario appartengono alla stessa rete è sufficiente il servizio offerto dal livello Data Link); i suoi compiti principali sono:
- Suddividere, in trasmissione, il messaggio proveniente dal livello Transport in pacchetti o datagrammi.
- Gestire l’indirizzamento logico in quanto l’indirizzo fisico usato a livello Data Link va bene solo a livello locale, cioè se il pacchetto deve attraversare più reti è necessario utilizzare un sistema di indirizzamento che permetta di individuare univocamente il mittente ed il destinatario dei dati sulla rete WAN
- Instradare i pacchetti (Routing): se il percorso che deve fare un pacchetto per raggiungere il destinatario attraversa più reti, i vari collegamenti indipendenti devono essere connessi per formare una INTERNETWORK (ovvero una rete di reti).
I quattro livelli degli host (trasporto, sessione, presentazione, applicazione):
- Livello di Trasporto (Transport Layer):
- Funzione: Fornisce un trasferimento affidabile e ordinato dei dati tra due host. Gestisce la segmentazione e riassemblaggio dei dati, il controllo del flusso, e il rilevamento e la correzione degli errori.
- Componenti: Host finali (computer, server).
- Protocolli: TCP (Transmission Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol).
- Livello di Sessione (Session Layer):
- Funzione: Gestisce l’inizio, la gestione, e la terminazione delle sessioni di comunicazione tra le applicazioni. Permette a due applicazioni di stabilire una sessione, mantenerla e sincronizzare lo scambio di dati.
- Componenti: Host finali.
- Protocolli: RPC (Remote Procedure Call), NetBIOS.
- Livello di Presentazione (Presentation Layer):
- Funzione: Si occupa della traduzione dei dati tra il formato utilizzato dall’applicazione e il formato utilizzato per il trasporto sulla rete. Gestisce anche la crittografia, la compressione dei dati e la conversione di caratteri.
- Componenti: Host finali.
- Protocolli: SSL (Secure Sockets Layer), TLS (Transport Layer Security), ASCII, JPEG, MPEG.
- Livello Applicativo (Application Layer):
- Funzione: Fornisce servizi di rete direttamente agli utenti finali o alle applicazioni. Gestisce protocolli di alto livello che supportano servizi come il trasferimento di file, la posta elettronica, e il browsing web.
- Componenti: Host finali.
- Protocolli: HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), DNS (Domain Name System).
Come Funziona il Modello OSI?
Quando un messaggio viene inviato da un dispositivo a un altro, attraversa tutti e sette i livelli del modello OSI:
- Creazione e Preparazione del Messaggio (Livello Applicativo): L’applicazione crea il messaggio che deve essere inviato.
- Traduzione e Compressione (Livello di Presentazione): Il messaggio viene tradotto in un formato standardizzato, crittografato se necessario e compresso.
- Gestione della Sessione (Livello di Sessione): Viene stabilita una sessione di comunicazione con il dispositivo ricevente.
- Segmentazione e Affidabilità (Livello di Trasporto): Il messaggio viene segmentato in pacchetti, ciascuno con un numero di sequenza per garantire che i dati possano essere riassemblati nell’ordine corretto.
- Instradamento (Livello di Rete): I pacchetti vengono instradati attraverso la rete al dispositivo di destinazione.
- Trasmissione Locale (Livello di Collegamento Dati): I pacchetti vengono incapsulati in frame e trasmessi tramite il livello fisico.
- Trasferimento Fisico (Livello Fisico): I bit vengono inviati attraverso il mezzo fisico (cavi, segnali radio, ecc.).
Il dispositivo di destinazione riceve i dati al livello fisico e li passa verso l’alto attraverso ogni livello del modello OSI, processando e interpretando i dati fino a raggiungere il livello applicativo.
Perché il Modello OSI è Importante?
- Standardizzazione: Fornisce un quadro comune per la progettazione e la comprensione delle reti.
- Interoperabilità: Permette a diverse tecnologie e protocolli di lavorare insieme.
- Modularità: Ogni livello può essere sviluppato e migliorato indipendentemente dagli altri.
Il modello OSI è una guida teorica che aiuta a comprendere la complessità della comunicazione di rete, ma nella pratica, la maggior parte delle reti utilizza lo stack di protocolli TCP/IP, che è più semplice e basato su quattro livelli principali: applicazione, trasporto, Internet, e accesso alla rete.
