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Il Modello ISO/OSI: che cos’è e quali sono i suoi livelli

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Il Modello ISO/OSI è uno standard per reti di calcolatori progettato da OSI (Open System Interconnection) e promosso da ISO (International Organization for Standardization). In questo articolo di Giorgio PeregoIT Manager capiamo cos’è il Modello ISO/OSI, quali sono i suoi 7 livelli.

Che cos’è il Modello ISO/OSI

Il modello ISO/OSI, Open Systems Interconnection è progettato dall’International Organization for Standardization (ISO). Viene utilizzato come modello di riferimento per consentire una comunicazione aperta tra diversi sistemi.
Il modello ISO/OSI è costituito da una pila (o stack) di protocolli attraverso i quali viene ridotta la complessità implementativa di un sistema di comunicazione per il networking.

Come nasce

Torniamo indietro alle origini di internet alla fine degli anni 70. Tutti i maggiori leader nel settore delle tecnologie di rete si trovano davanti ad un grosso problema. I dispositivi dei vari costruttori si possono collegare solo tra di loro e non possono collegarsi con altri dispositivi.
Nessun produttore aveva pensato di costruire componenti hardware, software compatibili con le specificazioni di altri costruttori.

Perché nasce

Internet deve avere degli standard per rendere possibile una comunicazione comune. Il modello ISO/OSI infatti è stato progettato per creare uno standard per offrire una base per gli standard di comunicazione indipendentemente dai fornitori.
Questo complesso modello di processo si divide in sette livelli, in inglese layers. Si tratta quindi di comunicazione divisa a livelli.
La comunicazione tra due sistemi deve svolgere specifici compiti su ogni singolo livello, ad esempio:

  • controllo della comunicazione),
  • indirizzamento del sistema target), 
  • conversione dei pacchetti ricevuti in segnali fisici, etc..

Ovviamente tutto questo funziona solo se i sistemi coinvolti si attengono a regole precise che si applicano ai singoli livelli.

L’esempio di pila ISO/OSI

All’utente finale la comunicazione tra due computer può sembrare banale, in realtà mentre vengono trasmessi i dati in una rete ci sono numerosi compiti che devono essere compiuti; infatti è stato deciso di dividere la comunicazione in livelli.
Ogni livello ha assegnato delle funzioni specifiche, ogni livello accede al livello inferiore tramite un’interfaccia e mette a disposizione il servizio del livello superiore.

Quali sono i livelli ISO/OSI

Livello 7

E’ il livello di applicazione (Application Layer), quello a diretto contatto con le applicazioni, ad esempio:

  • software di posta elettronica,
  • browser,
  • ERP

In questo punto avviene l’input e l’output dei dati dove viene stabilita la connessione con i livelli inferiori del modello.

Livello 6

E’ il livello chiamato di presentazione (Presentation Layer) ed è importante garantire che i dati vengano trasmessi nei formati standard.
Prendiamo come esempio una mail. Quando viene trasmessa viene definito come dovrà apparire il messaggio, viene aggiunto al pacchetto un presentation header che contiene informazioni su come la nostra mail dovrà essere codificata.
In Italia usiamo la codifica ISO 8859-1 o ISO 8859-15, che comprende:

– in quale formato sono presenti gli allegati (ad esempio MPEG4, JPEG),
– come sono compressi o crittografati i dati (protocolli SSL/TLS).

In questo modo il formato delle nostre mail verrà compreso anche dal sistema target consegnando il messaggio in modo corretto.

Livello 5

E’ il livello chiamato di sessione (Session Layer). La sua principale funzione è quella di organizzare la connessione tra i sistemi che fanno parte della comunicazione.
In questo punto si accede a specifici meccanismi di controllo e di regolazione, per gestire le fasi di una connessione che viene divisa in:

  • instaurazione
  • mantenimento
  • disconnessione

Questo controllo necessita di informazioni aggiuntive. Queste informazioni vengono aggiunte tramite un session header ai dati della nostra mail.
Dopo questi primi livelli (orientati all’applicazione del modello ISO/OSI), adesso passiamo ai livelli chiamati di trasporto, livello di rete, livello di collegamento, livello fisico.

Livello 4

Chiamato livello di trasporto (Transport Layer). Questo livello serve come elemento di unione tra i livelli applicazione e livelli trasporto.
In questo punto viene realizzata la connessione logica chiamata end-to-end del canale di trasferimento tra i sistemi che devono comunicare.
Anche in questo punto bisogna aggiungere delle informazioni precise ai dati. Ad esempio al pacchetto che è già stato ampliato in precedenza con l’header dei livelli applicazione, viene aggiunto un transport header.
Vengono utilizzati i protocolli di rete standard come TCP o UDP, vengono definite le porte dalle quali entrano le applicazioni del sistema target e al 4 livello viene anche assegnato un pacchetto ad una precisa applicazione.

Livello 3

Livello di rete chiamato (Network Layer). Assieme al livello 3 la trasmissione dei dati raggiunge internet. A questo livello avviene l’indirizzamento logico dei dispositivi, viene assegnato un indirizzo IP univoco. Anche a questo livello vengono aggiunte delle informazioni un network header che comprende le informazioni sul routing e il relativo controllo del flusso dei dati.
I sistemi come in precedenza, ricorrono allo standard di Internet come IP, ICMP, X.25, RIP o OSPF.

 

Livello 2

Chiamato livello di collegamento (Datalink Layer). Tutte le funzioni di identificazione e risoluzione di errori e tutta la parte di controllo del flusso dei dati servono a evitare appunto gli errori di trasmissione.
Il pacchetto comprensivo di application, presentation, session, transport e network header rientra in un frame composto da:

  1. datalink header
  2. datalink trail.

Sul livello 2 avviene l’indirizzamento dell’hardware tramite l’utilizzo di indirizzi MAC.

Livello 1

Livello fisico (Physical Layer), a questo livello avviene la conversione dei bit in un pacchetto in un segnale fisico per il mezzo di trasmissione, tutto questo è possibile solo tramite un filo di rame o in fibra ottica o per via aerea.
La comunicazione viene definita tramite protocolli e norme come ad esempio DSL, ISDN, Bluetooth, USB o Ethernet.

Come sempre fatene buon uso facendo dei test su vostri device / computer, farli su device/computer non vostri è illegale.

N.B.: Non mi assumo nessuna responsabilità dell’uso che farete della guida, in quanto stilata per uso didattico e formativo.

Giorgio Perego

IT Manager