MODELO OSI

1. MODELO OSI ING. Juan Pablo López Páez

2. 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

3. 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

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. Niveles del Modelo Osi

13. 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

14. 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).

15. 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.

16. 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.