Arquitetura de rede do Windows e o modelo OSI
Este artigo explora a arquitetura de rede do Windows e como os drivers de rede do Windows implementam as quatro camadas inferiores do modelo OSI.
Para obter informações gerais sobre todas as sete camadas do modelo, consulte o modelo OSI.
Os sistemas operacionais Microsoft Windows usam uma arquitetura de rede baseada no modelo de rede de sete camadas desenvolvido pela ISO (Organização Internacional para Padronização) em 1978.
O modelo de referência OSI (Interconexão de Sistemas Abertos) ISO descreve a rede como "uma série de camadas de protocolo com um conjunto específico de funções alocadas para cada camada. Cada camada oferece serviços específicos para camadas mais altas enquanto protege essas camadas dos detalhes de como os serviços são implementados. Uma interface bem definida entre cada par de camadas adjacentes define os serviços oferecidos pela camada inferior para a mais alta e como esses serviços são acessados."
O diagrama a seguir ilustra o modelo OSI.
Os drivers de rede do Windows implementam as quatro camadas inferiores do modelo OSI.
Camada física
A camada física é a camada mais baixa do modelo OSI. Essa camada gerencia a recepção e a transmissão do fluxo de bits brutos não estruturados em um meio físico. Descreve as interfaces elétricas/ópticas, mecânicas e funcionais para o meio físico. A camada física carrega os sinais para todas as camadas superiores.
No Windows, o adaptador de rede cartão (NIC) implementa a camada física, seu transceptor e o meio ao qual a NIC está anexada.
Camada de link de dados
A camada de link de dados envia quadros entre endereços físicos e é responsável pela detecção e recuperação de erros que ocorrem na camada física.
A camada de vínculo de dados é dividida ainda mais pelo Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) em duas subcamadas: MAC (controle de acesso à mídia) e LLC (controle de link lógico).
MAC
A subcaminha MAC gerencia o acesso à camada física, verifica erros de quadro e gerencia o reconhecimento de endereço dos quadros recebidos.
Na arquitetura de rede do Windows, a subcamada MAC é implementada na NIC. A NIC é controlada por um driver de dispositivo de software chamado driver de miniporta. O Windows dá suporte a várias variações de drivers de miniporta, incluindo drivers de miniporta WDM, MCMs (gerenciadores de chamadas de miniport) e drivers intermediários de miniporto.
LLC
A subcamada LLC fornece transferência sem erros de quadros de dados de um nó para outro. A subcamada LLC estabelece e encerra links lógicos, controla o fluxo de quadros, sequencia quadros, reconhece quadros e retransmite quadros não reconhecidos. A subcamada LLC usa confirmação de quadro e retransmissão para fornecer transmissão praticamente livre de erros pelo link para as camadas acima.
No Windows, um driver de software conhecido como driver de protocolo implementa a subcamada LLC.
Camada de rede
A camada de rede controla a operação da sub-rede. Essa camada determina o caminho físico que os dados devem seguir, com base no seguinte:
Condições da rede
Prioridade do serviço
Outros fatores, como roteamento, controle de tráfego, fragmentação de quadros e remontagem, mapeamento de endereço lógico para físico e contabilidade de uso
Um driver de protocolo implementa a camada de rede.
Camada de transporte
A camada de transporte garante que as mensagens sejam entregues sem erros, em sequência e sem perda ou duplicação. Essa camada alivia a preocupação dos protocolos de camada superior com a transferência de dados com seus pares.
Uma camada de transporte mínima é necessária em pilhas de protocolo que incluem uma rede confiável ou subcamada LLC que fornece capacidade de circuito virtual. Por exemplo, como o driver de transporte NetBEUI para Windows é uma subcamada LLC compatível com OSI, suas funções de camada de transporte são mínimas. Se a pilha de protocolos não incluir uma subcamada LLC e se a camada de rede não for confiável ou oferecer suporte a datagramas (como na camada IP do TCP/IP ou na camada IPX do NWLink), a camada de transporte deverá incluir sequenciamento e confirmação de quadros, bem como retransmissão de quadros não reconhecidos.
Na arquitetura de rede do Windows, um driver de protocolo, às vezes referenciado a um driver de transporte, implementa a camada de transporte.