Che cos'è il Modello ISO OSI?

Il Modello ISO OSI (Open Systems Interconnection) è un modello concettuale che definisce il modo in cui le reti inviano i dati dal mittente al destinatario. Il modello è utilizzato per descrivere ogni componente nell'ambito della comunicazione dei dati così da permettere la definizione di regole e standard riguardo alle applicazioni e all'infrastruttura di rete. Il modello OSI contiene sette livelli disposti concettualmente dal basso verso l'alto. I livelli ISO OSI sono: Fisico, Collegamento Dati, Rete, Trasporto, Sessione, Presentazione, e Applicazione.

• Ogni livello ha un livello di astrazione separato.
• Ogni livello compie una funzione definita.
• I livelli sono definiti per creare protocolli standardizzati a livello internazionale.

• I livelli facilitano la comunicazione attraverso l'infrastruttura e le applicazioni.
• Ogni livello corrisponde ad una specifica funzione nell'ambito della comunicazione di rete.

Standardizzare la comunicazione all'interno di una rete, comprese reti esterne come il cloud ad esempio, facilita la comunicazione indipendentemente da dove i dati vengano inviati o dove vengano ricevuti. Il Modello OSI consente ai produttori di creare i propri protocolli e standard di fabbricazione dei dispositivi, permettendo allo stesso tempo l'interconnessione con gli altri produttori.

Un altro vantaggio del Modello OSI è la capacità di individuare e risolvere più facilmente guasti all'interno della rete. Quando un dispositivo di rete si guasta, o un'applicazione non comunica con la rete, il Modello OSI aiuta gli amministratori di rete ad individuare quale dei livelli e quindi quale componente non sta funzionando come dovrebbe. La standardizzazione della moderna tecnologia facilita la fabbricazione, il troubleshooting, e la progettazione di nuove tecnologie future.

Il Modello ISO OSI è suddiviso in livelli. Ogni livello ISO OSI ha una specifica funzione e comunica e lavora con il livello al di sotto e al di sopra di esso. Il Modello OSI è concettuale, ma esso consente la comunicazione sia fisica che virtuale attraverso una rete. Iniziamo dal livello 7, che costituisce il livello più in alto.

Livello 7 - Il Livello Applicazione

Il livello 7 è quello con cui la maggior parte delle persone ha familiarità perché comunica direttamente con l'utente. Un'applicazione che gira su un dispositivo può comunicare con altri livelli OSI, ma l'interfaccia viene eseguita sul livello 7. Quando un messaggio viene ricevuto dal client, il livello applicazione è ciò che lo presenta agli occhi dell'utente. I protocolli di applicazione includono l'SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) e l'HTTP, che costituisce il protocollo per la comunicazione tra browser e web server.

Livello 6 - Il Livello Presentazione

Abbiamo detto che il livello applicazione mostra le informazioni agli utenti, ma il livello presentazione del modello OSI, è quello che prepara i dati affinché possano essere mostrati agli utenti. È comune per due applicazioni differenti utilizzare la codifica. Ad esempio, la comunicazione con un web server tramite HTTPS utilizza informazioni crittografate. Il livello presentazione è responsabile per la codifica e decodifica delle informazioni affinché possano essere mostrate in chiaro. Il livello presentazione è anche responsabile per la compressione e decompressione dei dati quando si spostano da un dispositivo a un altro.

Livello 5 - Il Livello Sessione

Per poter comunicare da un dispositivo ad un altro, un'applicazione deve prima creare una sessione. La sessione è unica per ogni utente e serve ad identificare l'utente sul server remoto. La sessione deve rimanere aperta abbastanza a lungo da poter permettere ai dati di essere trasferiti, ma immediatamente chiusa una volta completato il trasferimento.

Quando vengono trasferiti grandi volumi di dati, la sessione deve assicurare che il file sia stato completamente trasferito, ed eventualmente ritrasmetterlo nel caso in cui i dati risultino incompleti. Ad esempio, se 10MB di dati vengono trasferiti, ma soltanto 5MB completati, il livello sessione assicura che vengano ritrasmessi soltanto 5MB. Questo tipo di trasferimento rende la comunicazione di rete più efficiente anziché sprecare risorse ritrasmettendo nuovamente l'intero file.

Livello 4 - Il Livello Trasporto

Il livello OSI Trasporto è responsabile del prendere i dati e spezzettarli in pezzi più piccoli. Quando i dati vengono trasferiti attraverso la rete, non sono trasferiti come un unico pacchetto. Per rendere i trasferimenti più veloci ed efficienti, il livello trasporto suddivide i dati in segmenti più piccoli. Questi segmenti contengono le informazioni relative alle intestazioni che consentono il riassemblaggio sul dispositivo ricevente. I dati segmentati includono il controllo degli errori, per segnalare al livello sessione di ristabilire la connessione nel caso in cui dei pacchetti non vengano completamente trasferiti al destinatario.

Livello 3 - Il Livello Rete

Il livello rete si occupa di suddividere i dati sul dispositivo del mittente e riassemblarli sul dispositivo del destinatario quando la trasmissione avviene attraverso due reti differenti. Quando invece la comunicazione avviene all'interno della stessa rete, il livello rete non è necessario, ma la maggior parte degli utenti si collegano ad altre reti, come le reti cloud. Quando i dati viaggiano attraverso reti differenti, il livello rete si occupa di creare piccoli pacchetti di dati inviati a destinazione, e ricostruiti poi sul dispositivo del destinatario.

Livello 2 - Il Livello Collegamento Dati

Il livello rete facilita la comunicazione tra reti differenti, ma il livello collegamento dati si occupa di trasferire informazioni sulla stessa rete. Il livello collegamento dati trasforma i pacchetti ricevuti dal livello rete in frame. Come il livello rete, anche il livello collegamento dati è responsabile del controllo degli errori e del flusso dei dati per assicurare che il trasferimento vada a buon fine.

Livello 1 - Il Livello Fisico

Come il nome suggerisce, il livello fisico si occupa della strumentazione che consente il trasferimento dei dati, come cavi e router installati sulla rete. Gli standard per la trasmissione di rete sono essenziali in questo livello. Senza tali standard, la trasmissione tra produttori di dispositivi differenti sarebbe impossibile.

I dati si muovono dal livello 7 giù fino al livello 1 dal mittente, e poi dal livello 1 al livello 7 sul dispositivo del destinatario. L'esempio più facile di comunicazione attraverso il Modello OSI è il caso di un'applicazione di posta.

Quando il mittente preme il tasto “Invia” nel suo client di posta, il messaggio è inviato al livello presentazione attraverso un protocollo definito (SMTP nel caso delle email in uscita). Il livello presentazione comprime i dati e invia il messaggio al livello sessione, che apre una sessione per la comunicazione tra il dispositivo del mittente e il server della posta in uscita.

Il messaggio viene inviato al livello trasporto dove i dati sono segmentati, e il livello rete suddivide i segmenti in pacchetti. Quindi i pacchetti sono inviati dal livello rete al livello collegamento dati, dove i pacchetti vengono ulteriormente suddivisi in frame. I frame sono inviati al livello fisico dove i dati sono convertiti in flussi di bit di uno e zero, e trasferiti attraverso il mezzo trasmissivo, come i cavi o le connessioni wireless.

Quando il messaggio raggiunge il destinatario, il processo si inverte. I dati sono inviati dal livello fisico al livello applicazione, dove i dati sono convertiti dal flusso di bit zero e uno al messaggio recapitato sulla casella di posta del destinatario. Quando il destinatario risponde al mittente, il processo si ripete, e la comunicazione passa dal livello ISO OSI 7 al livello 1 e di nuovo risale il Modello OSI quando raggiunge il dispositivo del destinatario.