MODELO ISO/OSI

Cynthia Ivet Flores Saenz

¿Qué es OSI?

El modelo de referencia OSI (open system interconnection, interconexión de sistemas abiertos) lo desarrolló la ISO (international standard organization, organización internacional de normalización) como una guía para definir un conjunto de protocolos abiertos.

•Su finalidad es proporcionar una base común para la coordinación en el desarrollo de normas destinadas a la interconexión de sistemas, permitiendo a la vez situar las normas existentes en la perspectiva del modelo de referencia global. 

Finalidad:

Un poco de historia…

En 1980 las empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión.

Las empresas desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o propietarias. ("Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas controlaban 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.

 Las tecnologías de conexión que respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes.

FALTA DE COMUNICACIÓN

…. 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 (DECnet), 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.

Finalmente:

Fue desarrollado en 1984 por la organización internacional de estándares (ISO) una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.

El modelo de referencia OSI

Características

Se diseñó para establecer los estándares de comunicaciones de datos que promuevan interoperabilidad multiproveedor.

Consta de siete capas, con un conjunto específico de funciones de red asignado a cada capa y directrices para la implementación de las interfaces entre las capas.

El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.

Capas del Modelo OSI

El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI) tiene siete capas. Las capas se apilan de esta forma: Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Vínculo de datos Física

1. Capa Física

Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.

La capa física comunica directamente con el medio de comunicación; se ocupa de enviar y recibir bits. En esta capa se decide qué voltaje describe un 0 y cuál un 1; los microsegundos que dura un bit; si la transmisión se puede efectuar simultáneamente en ambas direcciones; cómo se establece la conexión inicia, etc.

La capa física proporciona los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento necesarios para activar, mantener y desactivar conexiones físicas para la transmisión de bits entre entidades de enlace de datos.

Una conexión física puede comprender sistemas abiertos intermedios, cada uno de los cuales efectúa la retransmisión de los bits dentro de la capa física. Las entidades de la capa física están interconectadas por un medio físico.

2. CAPA DE ENLACE DE DATOS

Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.

3.CAPA DE RED

Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.

Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK) Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas

(RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP).

Esta capa ofrece servicios al nivel superior (nivel de transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus funciones.

El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers.

Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne.

En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor fina.

4. CAPA DE TRANSPORTE

Este nivel actúa como un puente entre los tres niveles inferiores totalmente orientados a las comunicaciones y los tres niveles superiores totalmente orientados al procesamiento. Además, garantiza una entrega confiable de la información.

Asegura que la llegada de datos del nivel de red encuentre las características de transmisión y calidad de servicio requerido por el nivel 5 (Sesión).

Este nivel:

• Define como direccionar la localidad física de los dispositivos de la red.

• Asigna una dirección única de transporte a cada usuario.• Define una posible multicanalización. Esto es, puede

soportar múltiples conexiones.• Define la manera de habilitar y deshabilitar las

conexiones entre los nodos.• Determina el protocolo que garantiza el envío del mensaje.• Establece la transparencia de datos así como la

confiabilidad en la transferencia de información entre dos sistemas.

Hay dos tipos de servicio en la capa de transporte orientado y no orientado a la conexión.

En el servicio orientado a la conexión consta de tres partes: establecimiento, transferencia de datos, y liberación.

En el servicio no orientado a la conexión se tratan los paquetes de forma individual.

Es la primera capa que lleva a cabo la comunicación extremo a extremo, y esta condición ya se mantendrá en las capas superiores.

5. Capa 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. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcialmente, o incluso, totalmente prescindibles

• La capa de sesión proporciona los siguientes servicios:

• Control del Diálogo: Éste puede ser simultáneo en los dos sentidos (full-duplex) o alternado en ambos sentidos (half-duplex).

• Agrupamiento: El flujo de datos se puede marcar para definir grupos de datos.

• Recuperación: La capa de sesión puede proporcionar un procedimiento de puntos de comprobación, de forma que si ocurre algún tipo de fallo entre puntos de comprobación, la entidad de sesión puede retransmitir todos los datos desde el último punto de comprobación y no desde el principio.

Protocolos de la capa de sesión Protocolo RCP (llamada a procedimiento remoto): es

un protocolo que permite a un programa de ordenador ejecutar código en otra máquina remota sin tener que preocuparse por las comunicaciones entre ambos.

SCP (protocolo de comunicación simple): El protocolo SCP es básicamente idéntico al protocolo RCP diferencia de este, los datos son cifrados durante su transferencia, para evitar que potenciales packet sniffers extraigan información útil de los paquetes de datos.

ASP (Protocolo de sesión APPLE TALK): Fue desarrollado por Apple Computers, ofrece establecimiento de la sesión, mantenimiento y desmontaje, así como la secuencia petición.

6. Capa de presentación

El nivel de presentación o capa de presentación es el sexto nivel del Modelo OSI que se encarga de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres (ASCII, Unicode, EBCDIC), números (little-endian tipo Intel, big-endian tipo Motorola), sonido o imágenes, los datos lleguen de manera reconocible.

Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que cómo se establece la misma.

En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.

Por lo tanto, podemos definir a esta capa como la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos.

• La Capa 6, o capa de presentación, cumple tres funciones principales. Estas funciones son las siguientes:

• Formateo de datos• Cifrado de datos• Compresión de datos

Formateo de datos

Para comprender cómo funciona el formateo de datos, tenemos dos sistemas diferentes. El primer sistema utiliza el Código ampliado de caracteres decimal codificados en binario (EBCDIC) para representar los caracteres en la pantalla. El segundo sistema utiliza el Código americano normalizado para el intercambio de la información (ASCII) para la misma función. La Capa 6 opera como traductor entre estos dos tipos diferentes de códigos.

Cifrado de datos

El cifrado de los datos protege la información durante la transmisión. Las transacciones financieras utilizan el cifrado para proteger la información confidencial que se envía a través de Internet. Se utiliza una clave de cifrado para cifrar los datos en el lugar origen y luego descifrarlos en el lugar destino.

Comprensión de datos

La compresión funciona mediante el uso de algoritmos para reducir el tamaño de los archivos. El algoritmo busca patrones de bits repetidos en el archivo y entonces los reemplaza con un token. Un token es un patrón de bit mucho más corto que representa el patrón largo.

Una analogía sencilla puede ser el nombre Rafa (el apodo), el token, para referirse a alguien cuyo nombre completo sea Rafael.

7. CAPA DE APLICACIÓN

El nivel de aplicación o capa de aplicación es el séptimo nivel del modelo OSI

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 «GET /index.html HTTP/1.0» para conseguir una página en html, ni lee directamente el código html/xml. O cuando chateamos con el Mensajero Instantáneo, 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

• En esta capa aparecen diferentes protocolos y servicios: Protocolos:

• FTP (File Transfer Protocol - Protocolo de transferencia de archivos) para transferencia de archivos.

• DNS (Domain Name Service - Servicio de nombres de dominio).• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - Protocolo de configuración

dinámica de anfitrión).• HTTP (HyperText Transfer Protocol) para acceso a páginas web.• HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) Protocolo seguro de

transferencia de hipertexto.• POP (Post Office Protocol) para recuperación de correo electrónico.• SMTP (Simple Mail Transport Protocol) para envío de correo electrónico.• SSH (Secure SHell)• TELNET para acceder a equipos remotos.• TFTP (Trival File Transfer Protocol).• LDAP (Lightweight Directory Access Protocol).• XMPP, (Extensible Messaging and Presence Protocol) - Protocolo estándar

para mensajería instantánea.

Bibliografía

Redes de computadores -un enfoque descendente-. KUROSE, ROSS(Pearson - Adisson Wesley)

Redes de computadoras. ANDREW S. TANENBAUM (Pearson - Prentice Hall)

Comunicaciones y Redes de Computadores 7° Edición, William Stallings,