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Para podermos abordar o tema firewall, há a necessidade de aprofundarmos melhor os conceitos básicos do funcionamento de uma rede de computadores, para isso iremos abordar de forma básica os conceitos dos modelos de referência OSI e TCP/IP, e depois protocolos de comunicação como TCP e de encapsulamento como o IP. Segundo afirma Gheorghe (2006) em 1984, a ISO (International Organization for Standardization) lançou o modelo de referência OSI (Interconexão de Sistemas Abertos) que é um conjunto bem definido de especificações que se tornaram o primeiro passo em direção a padronização internacional dos protocolos empregados nas diversas camadas. A criação do modelo OSI veio com o intuito de garantir que os mais diversos tipos de redes existentes no mundo seguissem um único padrão. O modelo seria a garantia de uma maior compatibilidade na comunicação dessas redes. Durante a construção desse padrão, o conceito de comunicação dentro de uma rede foi dividido em sete camadas, cada camada presente no modelo oferece suporte à camada acima dela, passando as informações  necessárias para que haja uma continuação do processo de comunicação. Essas informações são passadas através de um processo chamado encapsulamento. Gheorghe (2006) afirma que as informações contidas em uma camada geralmente têm cabeçalhos e rodapés e dados encapsulados de uma camada superior. Durante a transmissão de um dado de uma camada para outra, a camada emissora depositará suas informações nesse encapsulamento, e o passará à próxima camada, o processo continua até a real transmissão dos dados pela camada física. O processo é inverso no caso de recebimento de dados. A seguir temos a representação do Modelo OSI:

Como Tanembaum (2003) citou o modelo OSI não pode ser considerado uma arquitetura de rede, pois o mesmo não especifica quais os protocolos e serviços exatos que devem ser usados em cada camada. A seguir uma breve explicação sobre cada camada do Modelo OSI:

Camada Física Conforme afirmação de Gheorge (2006) quando pensamos na camada física devemos pensar em “cabos e conectores”, é a camada física que controla toda a parte mecânica e elétrica da comunicação.

Camada de Enlace de dados A camada de enlace é a responsável pelo controle de fluxo de bits entre os transmissores da rede. Segundo Tanenbaum (2003) sua principal funcionalidade é a de criar um canal de comunicação livre de erros entre os dispositivos da rede, orientando-se pelo número MAC (Media Access Control); do mesmo. É aqui que a topologia da rede é descoberta.

Camada de rede Tanenbaum (2003) aponta que uma questão fundamental em um projeto de redes é definir como os pacotes serão roteados da origem até o destino. É na camada de rede que as rotas e o controle do fluxo dos dados são estabelecidos. Gheorhe (2006) cita que quando pensamos na camada de redes devemos pensar em “rotas”.

Camada de transporte Os protocolos presentes na camada de transporte são responsáveis por prover um controle na velocidade da transmissão dos dados, esse controle é chamado de controle de fluxo. Segundo Tanembaum (2003) todo esse controle deve ser dado de forma que as camadas superiores fiquem isoladas das inevitáveis mudanças de tecnologia de hardware.

Camada de Sessão De acordo com Tanembaum (2003), a camada de sessão permite que os usuários de diferentes máquinas estabeleçam sessões entre eles; ela é a camada responsável por iniciar, gerenciar e terminar a conexão entre hospedeiros (hosts) de uma rede.

Camada de Apresentação Duas redes distintas podem se comunicar usando tipos de dados diferentes, nessa comunicação existe a necessidade de algo que traduza os protocolos e dados utilizados na comunicação. Tanenbaum (2003) aponta que a camada de apresentação gerencia essas estruturas de dados abstratos e permite a definição e o intercâmbio de estruturas de dados de nível mais alto (por exemplo, registros bancários). Basicamente ela converte o dado recebido da camada de aplicação em um formato comum para a transmissão do mesmo.

Camada de Aplicação Tanenbaum (2003) aponta que a camada de aplicação contém uma série de protocolos comumente necessários para os usuários, o HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), por exemplo, que constitui a base para a World Wide Web. Essa é a camada mais “próxima” do usuário, a camada de aplicação fornece serviços a ele na entrega dos dados, ela cria uma interface entre o protocolo de comunicação e o aplicativo que requisitou algum tipo de serviço. Basicamente, a camada de aplicação é a responsável por fazer a interação dos softwares usados e o usuário.