As regras de comunicação devem garatem que a comunicação ocorra de forma confiável, segura, eficaz, no momento certo e para a pessoa certa.

A temática foi dividir para conquistar, dado que o problema era muito grande.

Na técnica dividir para conquistar, os projetistas dividem o problema em problemas menores e resolvem cada um de forma isolada. Se cada pequeno problema for resolvido, o grande problema será resolvido.

A quantidade de camadas utilizadas depende de como as funcionalidades são divididas. Quanto maior a divisão, maior o número de camadas que serão empilhadas, numerando da mais baixa, camada 1, para a mais alta, camada n.

As camadas se inter-relacionam da seguinte maneira: a camada superior utiliza os serviços oferecidos por outra imediatamente inferior, portanto, a camada 3 utiliza os serviços oferecidos pela camada 2.

De forma contrária, podemos dizer que a camada inferior oferece serviços para outra imediatamente superior, logo, a camada 2 oferece serviços para a camada 3.

Elementos da camada

As camadas são formadas por 3 elementos principais.

• Serviço — É o conjunto de funcionalidades que uma determinada camada oferece.
• Protocolo — Responsável por como a camada faz, assim, o protocolo é a implementação do serviço da camada, ou seja, executa as regras para que os erros possam ser corrigidos ou para que um computador possa ser identificado.
• Interface — Para que uma camada possa utilizar a camada imediatamente inferior, é necessário que haja um ponto de comunicação entre ambas, chamado interface.

Onde, exatamente, tudo isso é implementado no computador?

O que está implementado são os protocolos e interfaces, que podem estar desenvolvidos em um hardware, como uma placa de rede, ou em um software, como no sistema operacional da máquina.

Comunicação horizontal e vertical

Já vimos que uma camada utiliza os serviços de outra imediatamente inferior, sucessivamente, até chegar à camada mais baixa.

Como estão empilhadas, podemos fazer analogia à comunicação vertical, uma vez que o dado original, no topo do conjunto de camadas, desce até a camada 1, caracterizando a verticalidade desse processo.

NA ORIGEM

Na origem, o dado a ser transmitido desce pelas camadas até o nível mais baixo, a camada 1.

Essa camada está conectada ao meio de transmissão, por exemplo, uma fibra ótica, um cabo de rede metálico ou o ar, possíveis caminhos para o dado fluir até o destino.

NO DESTINO

No destino, o processo ocorrerá de modo contrário, pois o dado sobe pelas camadas até o nível mais alto da arquitetura.

Podemos, assim, associar a comunicação vertical aos serviços das camadas.

Conforme o dado passa por determinada camada, o hardware ou o software, responsável por implementar o protocolo, irá preparar esse dado para que a regra (para a qual ele foi projetado) possa ser executada.

Se a camada 2 é responsável pela verificação de erro, o dado será preparado na origem por essa camada para que, ao passar pela camada 2 do destino, seja verificado se houve erro ou não.

No exemplo anterior, vimos que a camada 2 de origem preparou o dado para que a camada 2 de destino verificasse se a informação está correta, caracterizando a existência de uma conversa entre as duas camadas de mesmo nível em computadores distintos.

Essa conversa é a comunicação horizontal, realizada pelos protocolos que implementarão a regra.

Encapsulamento

Como a camada 2 da máquina de origem consegue conversar com a mesma camada na máquina de destino?

A comunicação horizontal ocorre de forma virtual.

A camada 2 da máquina de origem, ao preparar o dado para ser enviado, adiciona informações que serão lidas e tratadas única e exclusivamente pela mesma camada do dispositivo de destino.

Essas informações são denominadas cabeçalhos.

Cada camada adicionará um novo cabeçalho ao dado que será enviado, e esse processo é chamado de encapsulamento.

Cada camada receberá o dado da camada superior, através da interface, e adicionará seu próprio cabeçalho, encapsulando o dado recebido.

Nesse processo, quando determinada camada recebe os dados, ela não se preocupa com o conteúdo que recebeu, apenas adiciona o seu cabeçalho para permitir que o protocolo execute as regras necessárias à comunicação.

Esse procedimento acontece, repetidamente, até alcançar a camada 1 e a informação ser transmitida ao destino, onde ocorrerá o processo inverso.

A informação subirá, desencapsulando as informações, da camada 1 até o usuário do serviço.

Após analisar o conceito de arquitetura de camadas e ver o processo de encapsulamento, é possível deduzir que a grande desvantagem é o acréscimo de informações ao dado original, aumentando o volume de tráfego.

Entretanto, essa desvantagem é mínima comparada às vantagens que temos de modularização, facilidade de manutenção e atualização dos protocolos, que permitiram uma enorme evolução na área de redes.