MODELO OSI El modelo de interconexión de sistemas abiertos.

También llamado OSI (en inglés open system interconnection) es el modelo de red

descriptivo creado por la Organización

Internacional para la Estandarización en el año 1984. Es decir, es un marco de

referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de

comunicaciones.

MODELO OSI

Por mucho tiempo se consideró al diseño de redes un proceso muy complicado de llevar a cabo,

esto es debido a que los fabricantes de computadoras tenían su propia arquitectura de red, y esta

era muy distinta al resto, y en ningún caso existía compatibilidad entre marcas.

El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglés open system

interconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la Organización Internacional para

la Estandarización en el año 1984.

Es decir, es un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de

sistemas de comunicaciones.

HISTORIA

A principios de 1980 el desarrollo de redes surgió con desorden en muchos sentidos. Se

produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A medida que las

empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se

agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas

tecnologías de red.

Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida

expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen

dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e

implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo problema

surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o

propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas

controlan todo uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que respetaban reglas

propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas

propietarias diferentes.

Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional para

la Estandarización (ISO) investigó modelos de conexión como la red de Digital Equipment

Corporation (DEC net), la Arquitectura de Sistemas de Red (Systems Network

Architecture) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general

a todas las redes. Con base en esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que

ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.

ESTRUCTURA DEL MODELO OSI

El modelo OSI está pensado para las grandes redes de telecomunicaciones de tipo WAN.

No es un estándar de comunicaciones ya que es un lineamiento funcional para las tareas de

comunicaciones, sin embargo muchos estándares y protocolos cumplen con los

lineamientos del modelo.

Como se menciona anteriormente, OSI nace como una necesidad de uniformar los

elementos que participan en la solución de los problemas de comunicación entre equipos de

diferentes fabricantes.

Como se mencionó anteriormente, OSI nace de la necesidad de uniformizar los elementos

que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de

diferentes fabricantes.

Estos equipos presentan diferencias en:

Procesador Central.

Velocidad.

Memoria.

Dispositivos de Almacenamiento.

Interfaces para Comunicaciones.

Códigos de caracteres.

Sistemas Operativos.

El objetivo perseguido por OSI establece una estructura que presenta las siguientes

particularidades:

Estructura multinivel: Se diseñó una estructura multinivel con la idea de que cada

nivel se dedique a resolver una parte del problema de comunicación. Esto es, cada

nivel ejecuta funciones específicas.

El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores: Cada nivel se

comunica con su similar en otras computadoras, pero debe hacerlo enviando un

mensaje a través de los niveles inferiores en la misma computadora. La

comunicación inter nivel está bien definida. El nivel N utiliza los servicios del nivel

N-1 y proporciona servicios al nivel N+1.

Puntos de acceso: Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas "puntos

de acceso" a los servicios.

Dependencias de Niveles: Cada nivel es dependiente del nivel inferior y también

del superior.

Encabezados: En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este

elemento de control permite que un nivel en la computadora receptora se entere de

que su similar en la computadora emisora está enviándole información. Cualquier

nivel dado, puede incorporar un encabezado al mensaje. Por esta razón, se considera

que un mensaje está constituido de dos partes: Encabezado e Información.

Entonces, la incorporación de encabezados es necesaria aunque representa un lote

extra de información, lo que implica que un mensaje corto pueda ser voluminoso.

Sin embargo, como la computadora destino retira los encabezados en orden inverso

a como fueron incorporados en la computadora origen, finalmente el usuario sólo

recibe el mensaje original.

Unidades de información: En cada nivel, la unidad de información tiene diferente

nombre y estructura.

Las capas se pueden dividir en dos grupos:

1. Servicios de transporte (niveles 1, 2, 3 y 4).

2. Servicios de soporte al usuario (niveles 5, 6 y 7).

TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN EN EL ODELO OSI.

A continuación se muestra la forma en la que viaja la información al momento de enviar un

mensaje de un ordenador a otro según el modelo OSI.

La capa de aplicación recibe el mensaje del usuario y le añade una cabecera constituyendo

así la PDU (en inglés protocol data unit), de la capa de aplicación. La PDU se transfiere a la

capa de aplicación del nodo destino, este elimina la cabecera y entrega el mensaje al

usuario.

Para ello ha sido necesario todo este proceso:

Ahora hay que entregar la PDU a la capa de presentación para ello hay que añadirle

la correspondiente cabecera ICI y transformarla así en una IDU, la cual se transmite

a dicha capa.

La capa de presentación recibe la IDU, le quita la cabecera y extrae la información,

es decir, la SDU, a esta le añade su propia cabecera (PCI) constituyendo así la PDU

de la capa de presentación.

Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesión mediante el mismo proceso,

repitiéndose así para todas las capas.

Al llegar al nivel físico se envían los datos que son recibidos por la capa física del

receptor.

Cada capa del receptor se ocupa de extraer la cabecera, que anteriormente había

añadido su capa homóloga, interpretarla y entregar la PDU a la capa superior.

Finalmente llegará a la capa de aplicación la cual entregará el mensaje al usuario.

NIVEL FÍSICO.

Define el medio de comunicación utilizado para la transferencia de información, dispone

del control de este medio y especifica bits de control, mediante:

Definir conexiones físicas entre computadoras.

Describir el aspecto mecánico de la interface física.

Describir el aspecto eléctrico de la interface física.

Describir el aspecto funcional de la interface física.

Definir la Técnica de Transmisión.

Definir el Tipo de Transmisión.

Definir la Codificación de Línea.

Definir la Velocidad de Transmisión.

Definir el Modo de Operación de la Línea de Datos.

NIVEL DE ENLACE DE DATOS.

Es la segunda capa del modelo OSI, el cual es responsable de la transferencia fiable de

información a través de un circuito de transmisión de datos. Recibe peticiones de la capa de

red y utiliza los servicios de la capa física.

El objetivo de la capa de enlace es conseguir que la información fluya, libre de errores,

entre dos máquinas que estén conectadas directamente (servicio orientado a conexión).

Al igual que en las demás capas, en la capa de enlace existen algunas funciones principales,

las cuales son las siguientes:

Delimitación de marcos

Mantiene la integridad de los marcos

Provee transparencia de datos

Detección de errores

Retransmisión de marcos para recuperarse de errores

Permite el control de flujo

Supervisa las funciones de enlace

Segmentación y bloqueo

NIVEL DE RED

Es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de

hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Es el tercer nivel del

modelo OSI y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino

aunque no tengan conexión directa.

Ofrece servicios al nivel superior (nivel de transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es

decir, utiliza sus funciones.

Las funciones principales de la cada de red son las siguientes:

Interconectar diferentes subredes

Encaminamiento o enrutamiento,

Control de congestión de los datos de un nodo a otro

La función de esta capa va crucialmente ligada a la capa de transporte, esto se debe a que,

en conjunción con la cuarta capa (transporte), es decir, la capa de transporte tomará parte de

los datos y la capa de red se encargará de establecer el camino por donde viajarán. Otra

característica interesante de esta capa es que es la capa más inferior en cuanto ah manejo de

transmisiones punto a punto.

NIVEL DE TRANSPORTE

Es el corazón en la jerarquía completa de protocolos, proporcionando un transporte

confiable, eficiente y económico de la máquina de origen a la máquina de destino,

independientemente de la red o redes físicas en uso. Para lograr este objetivo, la Capa de

Transporte, hace uso de los servicios proporcionados por la capa de red.

El objetivo primordial de la capa transporte es proporcionar un servicio eficiente, confiable

y económico a sus usuarios, que normalmente son procesos de la capa aplicación. Para

lograr este objetivo, la capa transporte utiliza los servicios proporcionados por la capa de

red. El hardware o software de la capa transporte que se encarga del trabajo se llama

entidad de transporte

Posee varios elementos para su correcto funcionamiento:

Direccionamiento: ¿A quién mando el mensaje?

Establecimiento de conexión: pedir conexión y esperar la aceptación

Liberación de conexión:

o Asimétrica (teléfono)

o simétrica (finalización por separado).

Control de flujo y almacenamiento en el buffer: Origen rápido destino lento

(muchos paquetes a espera).

Multiplexion: abrir múltiples conexiones de red y distribuir el tráfico entre ellas

Recuperación de caídas: hosts o enrutadores

NIVEL DE SESIÓN

El nivel de sesión o capa de sesión es el quinto nivel del modelo OSI , que proporciona los

mecanismos para controlar el diálogo entre las aplicaciones de los sistemas finales. End es la de

muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcialmente, o incluso, totalmente

prescindibles. No obstante en algunas aplicaciones su utilización es ineludible.

La capa de sesión proporciona los siguientes servicios:

Esta encargada de proporcionar sincronización y gestión de testigos.

Establece, administra y finaliza las sesiones entre dos host que se están

comunicando.

Restaura la sesión a partir de un punto seguro y sin pérdida de datos.

Sincroniza el dialogo entre las capas de presentación de los host y administra su

intercambio de datos.

Sincroniza el dialogo entre las capas de presentación de los host y administra su

intercambio de datos.

Ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos.

Manejar tokens

Hacer checkpoints.

Cronometra y controla el flujo.

Coordina el intercambio de información entre sistemas mediante técnicas de

conversación o diálogos.

Puede ser usada para efectuar un login a un sistema de tiempo compartido remoto.

Permite que los usuarios de diferentes maquinas puedan establecer sesiones entre

ellos.

NIVEL DE PRESENTACIÓN

La principal función de la capa de aplicación es que los datos lleguen de manera

reconocible, un ejemplo bastante simple para esto es el que involucra a la gran cantidad de

caracteres que existen (numeraciones, ascii, unicode, etc.), que éstos cuando lleguen a otro

equipo que no los tenga predeterminados sean percibidos de manera legible.

La capa de presentación está a cargo de la presentación de los datos en una forma que el

dispositivo receptor pueda comprender.

Esta capa cumple tres funciones principales y son las siguientes:

Compresión de datos

Cifrado de datos

Manejar las estructuras abstractas de los datos

Semántica de los datos

Sintaxis de los datos transmitidos

Después de recibir los datos de la capa de aplicación, la capa de presentación ejecuta una de

sus funciones, o todas ellas, con los datos antes de mandarlos a la capa de sesión. En la

estación receptora, la capa de presentación toma los datos de la capa de sesión y ejecuta las

funciones requeridas antes de pasarlos a la capa de aplicación

NIVEL DE APLICACIÓN

Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las

demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos,

como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y protocolos de

transferencia de archivos (FTP)

Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de

aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de

aplicación pero ocultando la complejidad subyacente. Así por ejemplo un usuario no manda

una petición "HTTP/1.0 GET index.html" para conseguir una página en html, ni lee

directamente el código html/xml. O cuando chateamos con el Messenger, no es necesario

que codifiquemos la información y los datos del destinatario para entregarla a la capa de

Presentación (capa 6) para que realice el envío del paquete.

La capa de aplicación soporta el componente de comunicación de una aplicación. La capa

de aplicación es responsable por lo siguiente:

Identificar y establecer la disponibilidad de los socios de la comunicación deseada

Sincronizar las aplicaciones

Establecer acuerdos con respecto a los procedimientos para la recuperación de

errores

Controlar la integridad de los datos