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Informatica / Lezione Teorica

Modello ISO/OSI & I 7 Livelli di Rete

Analisi strutturata del modello di riferimento OSI (Open Systems Interconnection), suddivisione in 7 livelli, incapsulamento e flussi dati.

1. Cos'è il Modello ISO/OSI

Il modello ISO/OSI (Open Systems Interconnection), definito dall'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO), è un modello logico standard suddiviso in 7 livelli (layer) che descrive il funzionamento dei protocolli di comunicazione di rete. L'obiettivo principale è suddividere la complessità della comunicazione di rete in blocchi modulari indipendenti, facilitando l'interoperabilità tra hardware e software di produttori differenti.

I 7 Livelli del Modello OSI (dall'alto verso il basso):
    7. Livello Applicazione (Application): Interfaccia direttamente con l'utente o l'applicazione software (es. HTTP, FTP, SMTP, DNS).
    6. Livello Presentazione (Presentation): Gestisce la formattazione, la cifratura/decifratura e la compressione dei dati (es. SSL/TLS, JPEG, ASCII).
    5. Livello Sessione (Session): Apre, gestisce e chiude le sessioni di comunicazione tra i sistemi host (es. NetBIOS, RPC).
    4. Livello Trasporto (Transport): Garantisce il trasferimento affidabile dei dati end-to-end, controllo di flusso e segmentazione (es. TCP, UDP).
    3. Livello Rete (Network): Si occupa dell'instradamento (routing) dei pacchetti attraverso reti differenti (es. IP, ICMP, indirizzamento logico).
    2. Livello Collegamento Dati (Data Link): Gestisce il trasferimento fisico dei frame sul canale locale e il controllo degli errori hardware (es. Ethernet, Wi-Fi, indirizzi MAC).
    1. Livello Fisico (Physical): Trasmette i bit grezzi sotto forma di segnali elettrici, ottici o onde radio sul mezzo trasmissivo (es. cavi in rame, fibra ottica).

2. Il Processo di Incapsulamento (Encapsulation)

Durante la trasmissione dei dati da un dispositivo mittente a un destinatario, i dati attraversano i 7 livelli dall'alto verso il basso subendo il processo di incapsulamento: ciascun livello aggiunge un'intestazione (header) e, nei casi previsti, una coda (trailer) specifica prima di passare il blocco al livello inferiore. AlRicezione, il processo inverso (decapsulamento) rimuove progressivamente le intestazioni.

Livello OSI Unità di Dati (PDU) Funzione Principale
7, 6, 5 (Applicazione, Presentazione, Sessione) Dati / Messaggio Generazione dell'informazione e interfaccia utente.
4 (Trasporto) Segmento (TCP) / Datagramma (UDP) Affidabilità e controllo di flusso end-to-end.
3 (Rete) Pacchetto (Packet) Indirizzamento logico e routing inter-rete.
2 (Collegamento Dati) Quadro (Frame) Controllo accesso al mezzo e indirizzamento MAC.
1 (Fisico) Bit Trasmissione fisica sul mezzo trasmissivo.

3. Simulatore Interattivo: Tracciamento del Pacchetto nei Livelli OSI

Seleziona un'operazione di rete per simulare il passaggio e l'incapsulamento dei dati attraverso i livelli del modello ISO/OSI.

osi-core@nexus-sys:~# OSI Stack Inspector
> Seleziona una simulazione e avvia l'analisi del modello OSI.