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MODELO OSI
ING. JUAN PABLO LÓPEZ PÁEZ
EL MODELO OSI
• El modelo OSI (Open System Interconnection)
fue creado por la ISO (International Standards
Organization)
• Consiste en una arquitectura de 7 niveles:
• Físico, enlace, red, transporte, sesión, presentación y
aplicación
• Felipe está riendo tras su papá Andrés
EL MODELO OSI
• Los procesos de cada máquina que se
comunican en un nivel determinado se llaman
procesos paritarios.
• Los niveles 2,3,4,5 y 6 usan cabeceras.
• El nivel 2 usa una cola
• El nivel 1 traduce los datos al formato en el que
se pueden transferir
• Organización de niveles
• 1, 2 y 3: soporte de red (usualmente hardware y
software)
• 5, 6 y 7: soporte de usuario (usualmente software)
• 4: asegura la transmisión fiable
NIVEL FÍSICO
En este nivel se definen y materializan las características
mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimiento
para establecer, mantener y terminar la interconexión
física entre un ETD (Equipo Terminal de Datos) y un ETCD
(Equipo Terminal del Circuito de Datos).
En la conexión de sistemas a través de una red pública a
este nivel se retira la interconexión del sistema
informático recomendado por el CCITT en el caso de
conexión a través de una red de datos.
Esta capa se ocupa de la transmisión de bits a lo largo
de un canal de comunicación. Su diseño debe asegurar
que cuando un extremo envía un bit con valor 1, este se
recibe exactamente como un bit con ese valor en el
otro extremo, y no como un bit de valor 0. Preguntas
aquí comunes son cuantos voltios deberán utilizarse para
representar un bit de valor 1 ó 0; cuantos microsegundos
deberán durar un bit; la posibilidad de realizar
transmisiones bidireccionales en forma simultanea; la
forma de establecer la conexión inicial y como
interrumpirla cuando ambos extremos terminan su
comunicación; o bien, cuantas puntas terminales tiene
el conector de la red u cual es su uso de cada una de
ellas. Los problemas de diseño a considerara aquí son los
aspectos mecánicos, eléctricos, de procedimiento de
interfase y el medio de transmisión física, como
decíamos al principio, que se encuentra bajo la capa
física. Se puede considerar que el diseño de la capa
física cae dentro del dominio del ingeniero eléctrico.
NIVEL
DE
ENLACE
DE
DATOS
El objetivo de este nivel es proporcionar los elementos necesarios
para establecer, mantener y terminar interconexiones de enlace
de datos por el enlace entre el ETD y el ETCD.
Un enlace de datos se establece siempre entre dos puntos físicos
de conexión del sistema. En todos los casos se considera que un
enlace es siempre bidireccional. Existen en la práctica diferentes
tipos de protocolos de enlace utilizados en el intercambio de
información entre sistemas informáticos.
El procedimiento utiliza el principio y la terminología del
procedimiento de control para enlaces de datos de alto nivel
(HDLC) especificado por ISO.
La tarea primordial de la capa de enlace consiste en, a partir de
un medio de transmisión común y corriente, transformarlo en una
línea sin errores de transmisión para la capa de red. Esta tarea la
realiza al hacer que el emisor trocee la entrada de datos en tramas
de datos (típicamente constituidas por algunos cientos de octetos),
y la trasmita en forma secuencial y procese las tramas de
asentimiento, devueltas por el receptor. Como la capa física
básicamente acepta y transmite un flujo de bits sin tener en cuenta
el significado o estructura, recae sobre la capa de enlace la
creación o reconocimiento de los limites de la trama. Esto puede
llevarse a cabo mediante la inclusión de un patrón de bit especial
de inicio y al termino de la trama. Si estos patrones de bits pueden
aparecer entre los datos, deberá tenerse cuidado especial para
evitar cualquier confusión al respecto.
NIVEL DE RED
El objetivo de este nivel es proporcionar los elementos
necesarios para intercambiar información entre los entes
del nivel de transporte a través de una red de transmisión
de datos.
El intercambio de paquetes entre el ETD y el ETCD se
realiza a través de lo que se ha denominado un canal
lógico, de forma que entre un ETD y un ETCD pueden existir
uno o más canales lógicos con la posibilidad de ser
utilizados independientemente unos de otros. El número
de canales lógicos de cada enlace se fijaría de acuerdo
con la administración de la red.
Las funciones asignadas a los entes del nivel de red
cobran pleno sentido cuando en la comunicación se
utiliza una red de transmisión de datos. El intercambio de
información entre dos sistemas informáticos se realizará a
través de unos circuitos virtual, operación que se realizará
en niveles superiores.
Esta capa se ocupa del control de la operación de la
subred. Un punto de suma importancia en su diseño, es la
determinación sobre como encamisar los paquetes del
origen al destino. Las rutas podrían basarse en tablas
estáticas que se encuentran “cableadas” en la red y que
difícilmente podrían cambiarse. También podrían
determinarse al inicio de cada conversación, por ejemplo
en una sesión de terminal. Por ultimo, podrían ser de tipo
dinámico, determinándose en forma diferente para capa
paquete, reflejando la carga real de red.
NIVEL DE TRANSPORTE
El objetivo de los elementos que componen este nivel consiste en
proporcionar un servicio de transporte de la información a través
del sistema. Este servicio deberá ser transparente para los usuarios
(elementos del nivel sesión) liberándolos de ese modo de todo lo
referente a la forma de llevar a cabo dicho transporte.
El nivel transporte proporcionará fundamentalmente tres tipos de
servicios:
• Servicios orientados hacia el establecimiento de una conexión
• Servicios orientados hacia la realización de transacciones.
• Servicios orientados hacia la difusión de información a múltiples
destinatarios.
A los entes de este nivel se les denominan estaciones de
transporte o puntos filiales del bloque de transporte. Las
operaciones de intercambio de información entre estaciones de
transporte se realizan mediante protocolos denominados de
transporte entre puntos filiales.
La función principal de la capa de transporte consiste en aceptar
los datos de la capa de sesión, dividirlos, siempre que sea
necesario, en unidades más pequeñas, pasarlos a la capa de red
y asegura que todos lleguen correctamente al otro extremo.
Además, todo este trabajo se debe hacer de manera eficiente,
de tal modo que aísle la capa de sesión de los cambios
inevitables a los que esta sujeta la tecnología del hardware.
NIVEL DE SESIÓN
El objetivo de los elementos situados en este nivel es
proporcionar un soporte a la comunicación entre los
entes del nivel de presentación. Los entes del nivel
de sesión utilizan a su vez los servicios del nivel de
transporte
de
acuerdo
con
la
estructura
jerarquizada del modelo de referencia.
Una sesión es una relación de cooperación entre
dos entes del nivel de presentación para permitir la
comunicación entre ellos. En este nivel pueden existir
tantos entes como sea necesario, uno por cada uno
de los del nivel superior. Cada ente del nivel de
sesión se identificará mediante una dirección,
asociada a un elemento capaz de almacenar la
información que se intercambia.
Hay que añadir que una sesión puede establecerse
bien para permitir una comunicación bidireccional,
bien únicamente unidireccional.
La capa de sesión permite que los usuarios de
diferentes maquinas puedan establecer sesiones
entre ellos. A través de una sesión se puede llevar a
cabo un transporte de datos ordinario, tal y como lo
hace la capa de transporte, pero mejorando los
servicios que esta proporciona y que se utilizan en
algunas aplicaciones. Una sesión podría permitir al
usuario acceder a un sistema de tiempo compartido
a distancia, o transferir un archivo entre dos
maquinas.
NIVEL DE PRESENTACIÓN
El objetivo de los elementos situados a este nivel es proporcionar
un conjunto de servicios a los entes que constituyen el nivel
superior.
Dichos servicios están fundamentalmente orientados a la
interpretación de la estructura de las informaciones
intercambiadas por los procesos de aplicación.
En este nivel se han concentrado todas aquellas funciones que
sea necesario realizar para permitir la existencia de una
heterogeneidad entre la forma en que intercambian información
los procesos de aplicación que dialogan, en el caso de que
dicha heterogeneidad exista. El nivel de presentación contribuye
a asegurar el carácter abierto del sistema.
Las funciones asignadas a los niveles de aplicación y
presentación son de la misma naturaleza y en cierto modo
complementarias. Podría decirse que la diferencia entre dichas
funciones es similar a la que existe entre significado y
representación de la información, entre semántica y sintaxis de
los datos que constituyen la comunicación entre procesos de
aplicación.
La capa de presentación realiza ciertas funciones que se
necesitan bastante a menudo como para buscar una solución
general para ellas, mas que dejar que cada uno de los usuarios
resuelva los problemas. En particular y, a diferencia de las capas
inferiores, que únicamente están interesadas en el movimiento
fiable de bits de un lugar a otro, la capa de presentación se
ocupa de los aspectos de sintaxis y semántica de la información
que se transmite.
NIVEL DE APLICACIÓN
Se trata del nivel superior del modelo de referencia y en él se llevan a
cabo las funciones específicas de comunicación entre los diferentes
procesos de aplicación que constituyen el sistema.
Es necesario considerar que los procesos de aplicación que utilizan el
mecanismo de interconexión se encuentran distribuidos y deben
comunicarse para llevar a cabo objetivos comunes. La comunicación
se realiza utilizando protocolos de diálogo apropiados. Desde el punto
de vista del usuario, un proceso se comunica con otros procesos, y esta
operación se lleva a cabo a través del sistema operativo.
La comunicación entre los procesos se realiza mediante un
determinado protocolo. En las especificaciones de ISO se mencionan
cinco grupos de posibles protocolos, son los siguientes:
• Protocolos de gestión del sistema
• Protocolos de gestión de la aplicación.
• Protocolos del sistema.
• Protocolos específicos para aplicaciones.
La capa de aplicación contiene una variedad de protocolos que se
necesitan frecuentemente. Por ejemplo, hay centenares de tipos de
terminales incompatibles en el mundo. Considérese la situación de un
editor orientado a pantalla que desea trabajar en una red con
diferentes tipos de terminales, cada uno de ellos con distantes formas
de distribución de pantalla, de secuencias de escape para insertar y
borrar texto, de movimiento de cursor, etc.
Niveles del Modelo Osi
PROTOCOLOS MAS UTILIZADOS
NetBEUI
(NetBIOS Extended User Interface, en español Interfaz extendida de
usuario de NetBIOS), es un protocolo de nivel de red sin
encaminamiento y bastante sencillo utilizado como una de las capas
en las primeras redes de Microsoft. NetBIOS sobre NetBEUI es utilizado
por muchos sistemas operativos desarrollados en los 1990, como LAN
Manager, LAN Server, Windows 3.x, Windows 95 y Windows NT.
Este protocolo a veces es confundido con NetBIOS, pero NetBIOS es
una idea de cómo un grupo de servicios deben ser dados a las
aplicaciones. Con NetBEUI se convierte en un protocolo que
implementa estos servicios. NetBEUI puede ser visto como una
implementación de NetBIOS sobre IEEE 802.2 LLC. Otros protocolos,
como NetBIOS sobre IPX/SPX o NetBIOS sobre TCP/IP, también
implementan los servicios de NetBIOS pero con sus propias
herramientas
PROTOCOLOS MAS UTILIZADOS
TCP/IP
La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en los
que se basa Internet y que permiten la transmisión de datos entre redes de
computadoras. En ocasiones se le denomina conjunto de protocolos TCP/IP, en
referencia a los dos protocolos más importantes que la componen: Protocolo de
Control de Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet (IP), que fueron los dos
primeros en definirse, y que son los más utilizados de la familia. Existen tantos
protocolos en este conjunto que llegan a ser más de 100 diferentes, entre ellos se
encuentra el popular HTTP (HyperText Transfer Protocol), que es el que se utiliza
para acceder a las páginas web, además de otros como el ARP (Address
Resolution Protocol) para la resolución de direcciones, el FTP (File Transfer
Protocol) para transferencia de archivos, y el SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
y el POP (Post Office Protocol) para correo electrónico, TELNET para acceder a
equipos remotos, entre otros.
El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan
diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y
computadoras centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN).
PROTOCOLOS MAS UTILIZADOS
IPX/SPX
IOX/SPX (del inglés Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange), Protocolo Novell o
simplemente IPX es una familia de protocolos de red desarrollados por Novell y utilizados por su sistema
operativo de red NetWare.
IPX El protocolo Intercambio de Paquetes Entre Redes (IPX) es la implementación del protocolo IDP
(Internet Datagram Protocol) de Xerox. Es un protocolo de datagramas rápido orientado a
comunicaciones sin conexión que se encarga de transmitir datos a través de la red, incluyendo en
cada paquete la dirección de destino.
Pertenece a la capa de red (nivel 3 del modelo OSI) y al ser un protocolo de datagramas es similar
(aunque más simple y con menor fiabilidad) al protocolo IP del TCP/IP en sus operaciones básicas pero
diferente en cuanto al sistema de direccionamiento, formato de los paquetes y el ámbito general Fue
creado por el ing. Alexis G.Soulle.[cita requerida]
SPX El protocolo Intercambio de Paquetes en Secuencia (SPX) es la implementación del protocolo SPP
(Sequenced Packet Protocol) de Xerox. Es un protocolo fiable basado en comunicaciones con
conexión y se encarga de controlar la integridad de los paquetes y confirmar los paquetes recibidos a
través de una red.
Pertenece a la capa de transporte (nivel 4 del modelo OSI) y actúa sobre IPX para asegurar la entrega
de los paquetes (datos), ya que IPX por sí solo no es capaz. Es similar a TCP ya que realiza las mismas
funciones. Se utiliza principalmente para aplicaciones cliente/servidor.
PROTOCOLOS MAS UTILIZADOS
AppleTalk Es un conjunto de protocolos desarrollados por Apple Inc. para la
conexión de redes. Fue incluido en un Macintosh en 1984 y actualmente está en
desuso en los Macintosh en favor de las redes TCP/IP.
AppleTalk identifica varias entidades de red, cada una como un nodo. Un nodo
es simplemente un dispositivo conectado a una red AppleTalk. Los nodos más
comunes son computadoras Macintosh e impresoras Láser, pero muchos otros
tipos de computadoras son también capaces de comunicarse con AppleTalk,
incluyendo IBM PC's, Digital VAX/VMS Systems y una gran variedad de
estaciones de trabajo y enrutadores. Una red AppleTalk es simplemente un
cable lógico sencillo y una zona AppleTalk es un grupo lógico de una o más
redes.
AppleTalk fue diseñada como un cliente/servidor o sistema de red distribuido, en
otras palabras, los usuarios comparten recursos de red como archivos e
impresoras con otros usuarios. Las interacciones con servidores son transparentes
para el usuario, ya que, la computadora por sí misma determina la localización
del material requerido, accediendo a él sin que requiera información del
usuario.