El Modelo OSId

de ISO

Por Jesús Rosillo Herrera

INTRODUCCION

Introducción

El modelo OSI (Open Systems Interconnection) o modelo de Interconexión Abierto de Sistemas es un modelo de referencia para los protocolos de la red de arquitectura en capas, creado por la ISO en respuesta a la proliferación desmedida de cantidad y tamaño de las redes informáticas allá por los años 80s, pues cada empresa desarrollaba su tecnología de red “propietaria” lo que dificultaba la comunicación entre ellas.Se definió entonces un modelo de lo que serían entonces siete capas o niveles bajo las cuales se comunicarán las redes de datos.

CONCEPTOS PREVIOS

Dirección IP (lógica) (1/3)

• Identificador único y universal de un equipo conectado a una red.• Puede ser configurada manualmente o por algún equipo que tenga

soporte DHCP (sea un Router o un Access Point)• Puede ser privado (si la red es local) o público (si la red es amplia).• Está formado por cuatro números separados por puntos, cuyos

valores están entre 0 y 255, llamados octetos.• En los equipos, el último octeto (host) no puede ser 0 ni 255.• Existen dos versiones: la IP v4 y la IP v6, la más usada es la versión

4; la versión 6 aparece en respuesta al “agotamiento” de IPs.

Dirección IP (lógica) (2/3)

Dirección IP (lógica) (3/3)

Dirección MAC (física) (1/2)

• Es un identificador único y universal.• Formado por seis números hexadecimales separados por dos

puntos.• Viene configurado en cada tarjeta de red alámbrica o inalámbrica

desde la fábrica y no se puede alterar, pero si clonar.• Es aprovechada por un switch para crear una tabla llamada ARP

donde podrá hacer direccionamiento de los paquetes de información.• En ese sentido, existen switches administrables y access point que

pueden restringir la conección a la red.

Dirección MAC (física) (2/2)

Encaminamiento de paquetes (1/3)

En una red, para poder transmitir los datos, existen algunos dispositivos intermedios que se encargarán de transportar la información, por ejemplo los switch, los mismos que, para poder hacer una óptima transmisión, crean una tabla llamada ARP (Address Resolution Protocol= Protocolo de Resolución de direcciones), con lo que asegura que la información salida de un emisor llegue asegurada al receptor en el menor tiempo posible, lo cual no ocurre en los hubs.

Enrutamiento de paquetes (2/3)

Enrutamiento de paquetes (3/3)

En el caso de los router, se conectan de una a otra red por medio de las direcciones IP.El router es capaz de manejar una IP privada y convertirla en IP pública y viceversa, lo que se conoce como NAT (Network Address Translation).

Paquetes de datos (1/2)

Un paquete de datos es una unidad fundamental de transporte de información en todas las redes de computadoras modernas. Un paquete está generalmente compuesto de tres elementos:• Una cabecera (header): Que contiene generalmente la

información necesaria para trasladar el paquete desde el emisor hasta el receptor,• El área de datos (payload): Que contiene los datos que se

desean trasladar,• La cola (trailer): Que comúnmente incluye código de detección

de errores.

Paquetes de datos (2/2)

Un paquete de datos es una unidad fundamental de transporte de información en todas las redes de computadoras modernas. Un paquete está generalmente compuesto de tres elementos:• Una cabecera (header): Que contiene generalmente la

información necesaria para trasladar el paquete desde el emisor hasta el receptor,• El área de datos (payload): Que contiene los datos que se

desean trasladar,• La cola (trailer): Que comúnmente incluye código de detección

de errores.

ENCAPSULAMIENTO (1/3)

El Encapsulamiento se define como el proceso que interviene en el momento en que se envían los datos a través de una determinada Red, de modo que se pueden ordenar, administrar y hasta verificar si han llegado a destino, en qué estado, o si ha sido eficiente la operación, referida comúnmente como Encapsulamiento de Datos.La acción de Encapsulado, entonces, tiene dos etapas, una en la cual se asigna una Interfaz Pública al dato que está siendo enviado y a las operaciones que se pueden realizar con el mismo, y otra en la que se implementa un objeto, asignándole la propiedad de Accesos a través de la misma, o bien mediante una interrelación con otros Encapsulamientos que hayan sido transformados con la implementación de otro Objeto.

ENCAPSULAMIENTO (2/3)

Entonces, la base del Encapsulamiento está en ocultar el estado de los datos pertenecientes a un Objeto de modo tal de que solamente pueden ser cambiados a través de las operaciones que han sido predefinidas y especificadas para el tratamiento de dicho objeto.Cada uno de éstos es un módulo aislado de factores externos, de modo tal de que cada uno de estos "paquetes" solamente actúa en conjunto con otros Objetos, o bien mediante la operación específica que permite su modificación, protegiéndose de alteraciones por quienes no pueden acceder a los mismos, o evitando que posteriormente ocurran errores en su utilización.

ENCAPSULAMIENTO (3/3)

Relación entre OSI y TCP/IPO

SITCP/IP

DESCRIPCION DE LAS CAPAS

Capa 1: Nivel Físico

Este es el nivel de lo que llamamos llánamente hardware. Define las características físicas de la red, como las conexiones (topología), niveles de voltaje, cableado, etc. Considera además a la forma en la que se transmite la información.

Capa 2: Nivel de Enlace de datos

• Organiza los 1s y 0s del Nivel Físico en formatos o grupos lógicos de información• Detectar errores en el nivel físico.• Se asigna el tipo de red y la secuencia de paquetes utilizada.

Capa 3: Nivel de Red

Esta capa determina la forma en que serán mandados los datos al dispositivo receptor. Aquí se manejan los protocolos de enrutamiento y el manejo de direcciones IP.

Capa 4: Nivel 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 a el procesamiento• Esta capa mantiene el control de flujo de datos, y provee de

verificación de errores y recuperación de datos entre dispositivos. Control de flujo significa que la capa de transporte vigila si los datos vienen de más de una aplicación e integra cada uno de los datos de aplicación en un solo flujo dentro de la red física.

Capa 5: Nivel de Sesión

Esta capa establece, mantiene y termina las comunicaciones que se forman entre dispositivos.El servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción.

Capa 6: Nivel de Presentación

Esta capa tiene la misión de coger los datos que han sido entregados por la capa de aplicación, y convertirlos en un formato estándar que otras capas puedan entender.Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el 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.Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.

Capa 7: Nivel de Aplicación

Esta es la capa que interactúa con el sistema operativo o aplicación cuando el usuario decide transferir archivos, leer mensajes, o realizar otras actividades de red.Define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico, gestores de bases de datos y servidor de ficheros. Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.

Transmisión de datosLa capa de aplicación recibe el mensaje del usuario y le añade una cabecera constituyendo así la PDU 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:1. 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.

2. 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.

3. Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesión mediante el mismo proceso, repitiéndose así para todas las capas.

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

5. 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.

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

RESUMEN

Nivel Unida de Datos

Componentes

Información

Capa 1 Bit Cable coaxial, par trenzado (UTP, FTP, STP, etc), RJ45, patch

panelCapa

2 Frame MAC, Tarjeta de red Ethernet (cableada e inalámbrica), bridge, hub, switch, servidores

Capa 3 Paquete

ARP, Gateway, Router, algunos switch (que dan salida al internet directamente sin necesidad de router y creación de redes virtuales VLANs), IP, IPX

Equipo

Capa 4 Segmento TCP, UDP

Capa 5

Dato

SQL, NetBIOS, RPC

Capa 6

Formatos MP3, MPG, GIF

Capa 7

POP, SMTP, FTP, HTTP, DNS, Telnet, SSH,