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Che cos'è il modello ISO/OSI e perché è fondamentale nelle telecomunicazioni

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Il modello ISO/OSI è ormai quello di riferimento di diverse telecomunicazioni tra reti di computer. È caratterizzato da una struttura a strati di nome pila ISO/OSI

collegamento pc di cavi ethernet Shutterstock

Il modello ISO/OSI è considerato un vero e proprio standard quando si parla di telecomunicazioni: più precisamente di comunicazione aperta tra reti di computer o tra sistemi diversi. 

Si tratta di un modello costituito da una struttura logica a strati nota col nome di pila ISO/OSI o stack. La pila a sua volta è composta da sette livelli diversi, dotati di protocolli che riducono via via la complessità implementativa della comunicazione. A partire dal primo livello Fisico, fino ad arrivare all’ultimo livello Applicazione

Che cos’è il modello ISO/OSI

modello OSI

Credits Shutterstock

L’Open System Interconnection (OSI) è uno standard per reti di computer promosso dall’International Organization for Standardization (ISO): il più importante ente di standardizzazione globale. 

La scelta di definire uno standard è figlia dell’esigenza di uniformare le norme tecniche per reti di calcolatori: più precisamente per definire un modello a formato aperto che facesse da punto di riferimento per l’interconnessione di computer e per le telecomunicazioni. 

Il modello ISO/OSI è uno standard de iure adottato a partire dal 1978. definisce la struttura logica a strati della rete: una pila (o stack) di livelli (o layer), che eseguono funzionalità secondo un modello di natura logico-gerarchica. 

L’architettura logica di tutte le reti a commutazione di pacchetto, è composta da uno stack di protocolli, ognuno dei quali regola una precisa parte del processo di comunicazione. Inoltre ogni protocollo è strettamente legato a quello che lo segue e a quello che lo precede. 

Non a caso si parla di comunicazione per livelli, nel momento in cui ogni layer scambia informazioni soltanto con quello corrispondente: o sui nodi di transito o su quelli destinatari.

Allo stesso tempo è anche possibile una comunicazione multilivello, che permette di scegliere e adattare protocolli di comunicazione. Di implementare algoritmi di elaborazione per l’instradamento in rete. Di migliorare e sviluppare protocolli precedenti implementandoli in base alla particolare rete di telecomunicazioni che si intende creare.

Si parla invece di Cross-Layer (CL) nel momento in cui la pila ISO/OSI sia caratterizzata da una comunicazione tra livelli non adiacenti. Il vantaggio principale di questo approccio è la possibilità di prendere decisioni interattive, sulla base delle informazioni comuni a tutti i layer della pila

Una pila ISO/OSI è generalmente composta da sette livelli diversi

  • Livello Fisico
  • Livello Collegamento 
  • Livello Rete
  • Livello Trasporto
  • Livello Sessione
  • Livello Presentazione
  • Livello Applicazione

Di seguito un dettaglio delle funzioni dei singoli livelli e dei protocolli di rete appartenenti ai vari layer ISO/OSI. 

Pila ISO/OSI: livello Fisico e livello Collegamento

Livelli modello OSI

Credits Shutterstock

LIVELLO 1 - FISICO
Il livello 1 del modello ISO/OSI controlla gli hardware che compongono la rete e i dispositivi che permettono il flusso di dati. Decide il PROB, ovvero il numero di bit di un collegamento. Ma anche la durata in microsecondi del suo segnale, o le tensioni che rappresentano i suoi valori logici. 

Il livello 1 si occupa anche della modulazione o la codifica in uso. Oltre che delle eventuali trasmissioni simultanee Half-Duplex o Full-Duplex. Nel caso in cui la comunicazione sia bidirezionale, vengono anche definiti gli standard per l’invio dei dati nelle due direzioni.

Al livello 1 lavorano sia i modem che gli hub. Tra i protocolli di rete appartenenti a questo layer è possibile citare: Bluetooth, DSL, FDDI, OTN, UWB e RS-232.

Il livello 1 della pila ISO/OSI controlla gli hardware e i dispositivi. Il livello 2 gestisce la creazione di pacchetti di dati, il flusso e la velocità di trasmissione.

LIVELLO 2 - COLLEGAMENTO
Il livello 2 del modello ISO/OSI si occupa della creazione di pacchetti dati che verranno fatti viaggiare lungo la dorsale di comunicazione. Si occupa innanzitutto di un’attività di framing: frammentazione dei dati che vengono poi impacchettati e modificati. 

Al termine del framing i dati diventano parte di un nuovo pacchetto, dotato di un’intestazione (header) e di una coda (tail), che hanno la funzione anche di sequenza di controllo. Per ogni pacchetto ricevuto il destinatario trasmette al mittente un segnale di ACK (Acknowledgment), ovvero di conferma di ricevuta.

In questo modo il mittente è in grado di capire quali pacchetti siano o meno arrivati a destinazione. Nel caso di pacchetti corrotti, incompleti, persi o mal trasmessi, il mittente deve occuparsi della loro ritrasmissione.

Il livello 2 si occupa anche del controllo di flusso dei dati e di tutta una serie di interventi correttivi nel caso in cui venga registrato uno sbilanciamento della velocità di trasmissione. Tra i protocolli di rete appartenenti a questo layer è possibile citare: Ethernet, Wi-Fi, PPP, ATM e Token ring.

Pila ISO/OSI: livello Rete, livello Trasporto e livello Sessione

elenco su taccuino dei livelli del modello OSI

Credits Shutterstock

LIVELLO 3 - RETE
Il livello 3 del modello ISO/OSI si occupa innanzitutto del routing: l’individuazione del percorso ottimale da usare per la consegna dei pacchetti di dati e il loro instradamento

Il livello 3 gestisce inoltre la conversione dei dati nel passaggio tra reti: traducendo gli indirizzi, ma anche valutando la necessità di uso di gateway o frammentazione dei pacchetti dati. Tra i protocolli di rete appartenenti a questo layer è possibile citare: IP, IPX e X.25.

LIVELLO 4 - TRASPORTO

Il livello 4 del modello ISO/OSI ha un ruolo chiave nel controllo della congestione: ciò vuol dire impedire che troppi pacchetti dati arrivino contemporaneamente allo stesso router. Ha a che fare con il mantenimento corretto e ottimale della connessione e della sottorete di comunicazione tra reti di computer. 

Più in generale i protocolli del livello 4 hanno il compito di determinare tutto ciò che riguarda la connessione tra i due host (sorgente e destinatario). Tra i protocolli di rete appartenenti a questo layer è possibile citare: SPCX, TCP e UDP

LIVELLO 5 - SESSIONE

Il livello 5 del modello ISO/OSI si occupa di instaurare, mantenere e abbattere connessioni tra applicazioni cooperanti. Inoltre si occupa di servizi di trasporto avanzati: ad esempio la gestione del dialogo, che può essere mono o bidirezionale.

Il livello 5 ha anche a che fare con la gestione dei token e con la sincronizzazione. I token permettono di effettuare la cosiddetta mutua esclusione. La sincronizzazione permette invece di ridurre la mole di dati da inviare nuovamente in caso di errori di varia natura. Tra i protocolli di rete appartenenti a questo layer è possibile citare: NetBIOS e SOCKS.

Pila ISO/OSI: livello Presentazione e livello Applicazione

diagramma comparativo in 3D del modello TCP IP

Credits Shutterstock

LIVELLO 6 - PRESENTAZIONE
Il livello 6 del modello ISO/OSI si occupa della gestione della sintassi dell’informazione che viene trasferita. Più precisamente si occupa di sintassi astratta, sintassi concreta locale e sintassi di trasferimento

I protocolli del livello 6 consentono di trasformare i dati delle applicazioni in un formato standard e offrire servizi di comunicazione comuni: ad esempio la crittografia e la formattazione. Tra i protocolli di rete appartenenti a questo layer è possibile citare: ASCII, MIME e PGP

LIVELLO 7 - APPLICAZIONE

Il livello 7 è l’ultimo del modello ISO/OSI. Opera direttamente sul software e si occupa di protocolli che lavorano a contatto diretto con le applicazioni. 

I protocolli del livello 7 consentono di trasferire i file e di individuare i partner nella comunicazione tra reti di computer. Ma anche di identificare le risorse disponibili e la sincronizzazione della comunicazione. 


I protocolli di rete appartenenti a questo layer vengono generalmente suddivisi in categorie differenti: protocolli di servizio e protocolli di accesso a terminali remoti. Protocolli di trasferimento file e protocolli per la realizzazione dei servizi di posta elettronica e newsgroup

Per saperne di più: Cosa sono e come funzionano le telecomunicazioni

A cura di Cultur-e
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