Architettura di rete di Windows e modello OSI

Questo articolo illustra l'architettura di rete di Windows e il modo in cui i driver di rete Windows implementano i quattro livelli inferiori del modello OSI.

Per informazioni generali su tutti i sette livelli del modello, vedere il modello OSI.

I sistemi operativi Microsoft Windows usano un'architettura di rete basata sul modello di rete a sette livelli sviluppato dall'International Organization for Standardization (ISO) nel 1978.

Il modello di riferimento ISO Open Systems Interconnection (OSI) descrive la rete come "una serie di livelli di protocollo con un set specifico di funzioni allocato a ogni livello. Ogni livello offre servizi specifici a livelli più alti durante la schermatura di questi livelli dai dettagli del modo in cui vengono implementati i servizi. Un'interfaccia ben definita tra ogni coppia di livelli adiacenti definisce i servizi offerti dal livello inferiore a quello più alto e il modo in cui tali servizi sono accessibili."

Il diagramma seguente illustra il modello OSI.

I driver di rete Windows implementano i quattro livelli inferiori del modello OSI.

Livello fisico

Il livello fisico è il livello più basso del modello OSI. Questo livello gestisce la ricezione e la trasmissione del flusso di bit non strutturato su un mezzo fisico. Descrive le interfacce elettriche/ottici, meccaniche e funzionali al supporto fisico. Il livello fisico trasporta i segnali per tutti i livelli superiori.

In Windows, la scheda di interfaccia di rete (NIC) implementa il livello fisico, il suo transceiver e il supporto a cui è collegata la scheda di interfaccia di rete.

Livello di collegamento dati

Il livello di collegamento dati invia frame tra indirizzi fisici ed è responsabile del rilevamento degli errori e del ripristino nel livello fisico.

Il livello di collegamento dati è ulteriormente diviso dall'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) in due sottostrati: controllo di accesso multimediale (MAC) e controllo del collegamento logico (LLC).

MAC

Il sottostrato MAC gestisce l'accesso al livello fisico, controlla gli errori del frame e gestisce il riconoscimento degli indirizzi dei fotogrammi ricevuti.

Nell'architettura di rete di Windows il sottostrato MAC viene implementato nella scheda di interfaccia di rete. La scheda di interfaccia di rete è controllata da un driver del dispositivo software denominato driver miniport. Windows supporta diverse varianti di driver miniport, tra cui i driver miniport WDM, i gestori di chiamate miniport (MCMS) e i driver intermedi miniport.

LLC

Il sottostrato LLC fornisce il trasferimento gratuito degli errori dei frame di dati da un nodo a un altro. Il sottostrato LLC stabilisce e termina collegamenti logici, controlla il flusso dei fotogrammi, i fotogrammi sequenze, riconosce i fotogrammi e ritrasmette i fotogrammi non riconosciuti. Il sottostrato DI LLC usa il riconoscimento del frame e la ritrasmissione per fornire una trasmissione senza errori virtualmente sul collegamento ai livelli precedenti.

In Windows, un driver software noto come driver di protocollo implementa il sottostrato LLC.

Livello di rete

Il livello di rete controlla l'operazione della subnet. Questo livello determina il percorso fisico che i dati devono eseguire, in base al seguente:

• Condizioni della rete

• Priorità del servizio

• Altri fattori, ad esempio il routing, il controllo del traffico, la frammentazione dei frame e il riassemblaggio, il mapping degli indirizzi logico-fisico e la contabilità dell'utilizzo

Un driver di protocollo implementa il livello di rete.

Livello di trasporto

Il livello di trasporto garantisce che i messaggi vengano recapitati senza errori, in sequenza e senza perdita o duplicazione. Questo livello consente di alleviare i protocolli di livello superiore da preoccuparsi del trasferimento dei dati con i loro peer.

È necessario un livello di trasporto minimo negli stack di protocolli che includono una rete affidabile o un sublayer LLC che fornisce funzionalità di circuito virtuale. Ad esempio, poiché il driver di trasporto NetBEUI per Windows è un sublayer LLC conforme a OSI, le funzioni del livello di trasporto sono minime. Se lo stack di protocolli non include un sottostrato DI LLC e se il livello di rete non è affidabile o supporta i datagrammi (come con il livello IPX TCP/IP o il livello IPX di NWLink), il livello di trasporto deve includere la sequenza di fotogrammi e il riconoscimento, nonché la ritrasmissione di fotogrammi non riconosciuti.

Nell'architettura di rete di Windows, un driver di protocollo, a volte denominato driver di trasporto, implementa il livello di trasporto.