Modelo OSI
INTRODUCCION
El modelo de interconexión de sistemas abiertos,
más conocido como “modelo OSI”, (en inglés, Open System Interconnection) es un modelo de referencia para los protocolos de la red de
arquitectura en capas, creado en el año 1980 por la Organización Internacional de
Normalización (ISO, International Organization for
Standardization). Se ha
publicado desde 1983 por la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (UIT)
y, desde 1984, la Organización Internacional de Normalización (ISO) también lo
publicó con estándar. Su desarrollo comenzó en 1977.
Definición:
El Modelo OSI divide
en 7 capas el proceso de transmisión de la información entre equipo
informáticos, donde cada capa se encarga de ejecutar una determinada parte del
proceso global.
El modelo OSI abarca
una serie de eventos importantes:
·
El modo en que los
datos se traducen a un formato apropiado para la arquitectura de red que se
está utilizando.
·
El modo en q las
computadoras u otro tipo de dispositivo de la red se comunican. Cuando se
envíen datos tiene q existir algún tipo de mecanismo que proporcione un canal
de comunicación entre el remitente y el destinatario.
·
El modo en que los
datos se transmiten entre los distintos dispositivos y la forma en que se
resuelve la secuenciación y comprobación de errores
·
El modo en que el
direccionamiento lógico de los paquetes pasa a convertirse en el direccionamiento
físico q proporciona la red
Origen, destino y paquetes de datos
El nivel básico de información por
computador se compone de dígitos binarios o bits (0 y 1). Los computadores que
envían uno o dos bits de información, sin embargo, no serían demasiado útiles,
de modo que se necesitan otras agrupaciones: los bytes, kilobytes, megabytes y
gigabytes. Para que los computadores puedan enviar información a través de una
red, todas las comunicaciones de una red se inician en el origen, luego viajan
hacia su destino.
La información que viaja a través de
una red se conoce como paquete, datos o paquete de datos. Un paquete de datos
es una unidad de información, lógicamente agrupada, que se desplaza entre los
sistemas de computación. Incluye la información de origen junto con otros
elementos necesarios para hacer que la comunicación sea factible y confiable en
relación con los dispositivos de destino. La dirección origen de un paquete
especifica la identidad del computador que envía el paquete. La dirección
destino específica la identidad del computador que finalmente recibe el
paquete.
Protocolo
Para que los paquetes de datos
puedan viajar desde el origen hasta su destino a través de una red, es
importante que todos los dispositivos de la red hablen el mismo lenguaje o
protocolo. Un protocolo es un conjunto de reglas que hacen que la comunicación
en una red sea más eficiente.
Una definición técnica de un
protocolo de comunicaciones de datos es: un conjunto de normas, o un acuerdo,
que determina el formato y la transmisión de datos. La capa n de un computador
se comunica con la capa n de otro computador. Las normas y convenciones que se
utilizan en esta comunicación se denominan colectivamente protocolo de la capa
n.
CAPAS
CAPA FÍSICA
Capa física.- La más baja del modelo OSI, se
encarga de la transmisión y recepción de una secuencia no estructurada de bits
sin procesar a través de un medio físico. Describe las interfaces
eléctrica/óptica, mecánica y funcional al medio físico, y lleva las señales
hacia el resto de capas superiores. Proporciona una codificación
de datos: modifica el modelo de señal digital sencillo (1 y 0) que utiliza el
equipo para acomodar mejor las características del medio físico y para ayudar a
la sincronización entre bits y trama.
Capa de vínculo de datos.- La capa de vínculo de datos ofrece una transferencia sin errores de tramas de datos desde un nodo a otro a través de la capa física, permitiendo a las capas por encima asumir virtualmente la transmisión sin errores a través del vínculo. Para ello, la capa de vínculo de datos proporciona establecimiento y finalización de vínculos: establece y finaliza el vínculo lógico entre dos nodos; control del tráfico de tramas: indica al nodo de transmisión que "dé marcha atrás" cuando no haya ningún búfer de trama disponible.
Capa de vínculo de datos.- La capa de vínculo de datos ofrece una transferencia sin errores de tramas de datos desde un nodo a otro a través de la capa física, permitiendo a las capas por encima asumir virtualmente la transmisión sin errores a través del vínculo. Para ello, la capa de vínculo de datos proporciona establecimiento y finalización de vínculos: establece y finaliza el vínculo lógico entre dos nodos; control del tráfico de tramas: indica al nodo de transmisión que "dé marcha atrás" cuando no haya ningún búfer de trama disponible.
Capa
de red.- La capa de red controla
el funcionamiento de la subred, decidiendo qué ruta de acceso física deberían
tomar los datos en función de las condiciones de la red, la prioridad de
servicio y otros factores. Proporciona:
·
Enrutamiento: Enruta tramas entre redes.
·
Control de tráfico de subred: Los enrutadores
(sistemas intermedios de capa de red) pueden indicar a una estación emisora que
"reduzca" su transmisión de tramas cuando el búfer del enrutador se
llene.
·
Fragmentación de trama: Si determina que el tamaño
de la unidad de transmisión máxima (MTU) que sigue en el enrutador es inferior
al tamaño de la trama, un enrutador puede fragmentar una trama para la
transmisión y volver a ensamblarla en la estación de destino.
·
Asignación de direcciones lógico-físicas: Traduce
direcciones lógicas, o nombres, en direcciones físicas.
·
Cuentas de uso de subred: Dispone de funciones de
contabilidad para realizar un seguimiento de las tramas reenviadas por sistemas
intermedios de subred con el fin de producir información de facturación.
Capa de transporte.-
La capa de transporte garantiza que los mensajes
se entregan sin errores, en secuencia y sin pérdidas o duplicaciones. Libera a
los protocolos de capas superiores de cualquier cuestión relacionada con la
transferencia de datos entre ellos y sus pares.
El tamaño y la complejidad de un protocolo de transporte dependen del
tipo de servicio que pueda obtener de la capa de transporte. Para tener una
capa de transporte confiable con una capacidad de circuito virtual, se requiere
una mínima capa de transporte. Si la capa de red no es confiable o solo admite
datagramas, el protocolo de transporte debería incluir detección y recuperación
de errores extensivos.
La capa de transporte proporciona:
·
Segmentación de mensajes: acepta un mensaje de la
capa (de sesión) que tiene por encima, lo divide en unidades más pequeñas (si
no es aún lo suficientemente pequeño) y transmite las unidades más pequeñas a
la capa de red. La capa de transporte en la estación de destino vuelve a
ensamblar el mensaje.
·
Confirmación de mensaje: proporciona una entrega de
mensajes confiable de extremo a extremo con confirmaciones.
·
Control del tráfico de mensajes: indica a la
estación de transmisión que "dé marcha atrás" cuando no haya ningún
búfer de mensaje disponible.
·
Multiplexación de sesión: multiplexa varias
secuencias de mensajes, o sesiones, en un vínculo lógico y realiza un
seguimiento de qué mensajes pertenecen a qué sesiones (consulte la capa de
sesiones).
Capa de sesión.-
La capa de sesión permite el establecimiento de
sesiones entre procesos que se ejecutan en diferentes estaciones. Proporciona:
·
Establecimiento, mantenimiento y finalización de
sesiones: permite que dos procesos de aplicación en diferentes equipos
establezcan, utilicen y finalicen una conexión, que se denomina sesión.
·
Soporte de sesión: realiza las funciones que
permiten a estos procesos comunicarse a través de una red, ejecutando la
seguridad, el reconocimiento de nombres, el registro, etc.
Capa de presentación.-
La capa de presentación da formato a los datos
que deberán presentarse en la capa de aplicación. Se puede decir que es el
traductor de la red. Esta capa puede traducir datos de un formato utilizado por
la capa de la aplicación a un formato común en la estación emisora y, a
continuación, traducir el formato común a un formato conocido por la capa de la
aplicación en la estación receptora.
La capa de presentación proporciona:
·
Conversión de código de caracteres: por ejemplo, de
ASCII a EBCDIC.
·
Conversión de datos: orden de bits, CR-CR/LF, punto
flotante entre enteros, etc.
·
Compresión de datos: reduce el número de bits que
es necesario transmitir en la red.
·
Cifrado de datos: cifra los datos por motivos de
seguridad. Por ejemplo, cifrado de contraseñas.
Capa de aplicación.-
El nivel de aplicación actúa como ventana para
los usuarios y los procesos de aplicaciones para tener acceso a servicios de
red. Esta capa contiene varias funciones que se utilizan con frecuencia:
·
Uso compartido de recursos y redirección de
dispositivos
·
Acceso a archivos remotos
·
Acceso a la impresora remota
·
Comunicación entre procesos
·
Administración de la red
·
Servicios de directorio
·
Mensajería electrónica (como correo)
·
Terminales virtuales de red
Encapsulamiento
Usted sabe que todas las comunicaciones de una red
parten de un origen y se envían a un destino, y que la información que se envía
a través de una red se denomina datos o paquete de datos. Si un computador
(host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer término los datos deben
empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento. El
encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes
de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se
desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados,
información final y otros tipos de información. Para ver cómo se produce el
encapsulamiento, examine la forma en que los datos viajan a través de las capas
como lo ilustra la siguiente figura. Una vez que se envían los datos desde el
origen, como se describe en la siguiente figura, viajan a través de la capa de
aplicación y recorren todas las demás capas en sentido descendiente. Como puede
ver, el empaquetamiento y el flujo de los datos que se intercambian experimentan
cambios a medida que las redes ofrecen sus servicios a los usuarios finales.
Como lo muestran las figuras, las redes deben realizar los siguientes cinco
pasos de conversión a fin de encapsular los datos:
Modelo
TCP/IP
El modelo TCP/IP es una descripción
de protocolos de red desarrollado por Vinton Cerf y Robert E. Kahn,
en la década de 1970. Fue implantado en la red ARPANET,
la primera red de área amplia (WAN),
desarrollada por encargo de DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los
Estados Unidos, y predecesora de Internet.
A veces se denomina como ', “modelo DoD” o “modelo DARPA”.
El modelo
TCP/IP es usado para comunicaciones en redes y, como todo protocolo, describe
un conjunto de guías generales de operación para permitir que un equipo pueda
comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo
especificando cómo los datos deberían ser formateados, direccionados,
transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario.
El modelo
TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).
Para
conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a
cabo muchos procedimientos separados. El resultado es que el software de
comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o niveles resulta más
sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software modular de
comunicaciones.
Las capas
están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El número de
capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada
tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misión de cada capa es proveer
servicios a las capas superiores haciéndoles transparentes el modo en que esos
servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse
exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a quien solicita servicios,
y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.
·
Capa 4 o capa de aplicación: aplicación, asimilable a las
capas: 5 (sesión), 6 (presentación) y 7 (aplicación), del modelo OSI. La capa
de aplicación debía incluir los detalles de las capas de sesión y presentación
OSI. Crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de representación,
codificación y control de diálogo.
·
Capa 3 o capa de transporte: transporte, asimilable a la capa
4 (transporte) del modelo OSI.
·
Capa 2 o capa de internet: Internet, asimilable a la capa 3
(red) del modelo OSI.
·
Capa 1 o capa de acceso al medio: acceso al medio, asimilable
a la capa 2 (enlace de datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI.
Conclusión
El modelo OSI es importante, ya que es la manera en la que se deben conectar las redes para tener un mejor rendimiento y seguridad, ademas de que contienen un mejor orden a la hora del diseño.
Es uno de los más usado por compañías por la forma en la que se constituye la información y se envía, ya que es más fácil y seguro su envió al viajar en paquetes.
Referencias
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