En 1984, con el fin de solucionar los problemas surgidos de la adopción de distintos estándares en el mundo del nerworking, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) creó un modelo de referencia denominado OSI. El Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos, OSI-RM (Open System Interconection-Reference Model) proporcionó a los fabricantes un conjunto de normas que aseguró la compatibilidad entre las distintas tecnologías de red utilizadas por las empresas. Para simplificar el estudio y la implementación de dichas tecnologías el modelo OSI se dividió en capas. El concepto de capa hace referencia a una entidad que realiza una función específica sometida a procedimientos y las reglas, por lo que un proceso que se ejecuta en una computadora, pueda comunicarse con un proceso similar en otra computadora, si tienen implementados los mismos protocolos de comunicaciones de capas OSI.
A continuación vamos a analizar cada una de estas capas y el proceso de transmisión de datos a través de ellas. Ahora, como introducción, debemos de considerar lo siguiente: las tres capas superiores del modelo OSI (Sesión, Presentación y Transporte) se encargan de las aplicaciones de usuario, establecimiento de sesiones de comunicación y cifrado y compresión de datos. Tengamos presente que las cuatro capas inferiores (Física, Enlace de Datos, Red y Transporte) realizan las transmisión de datos. La transmisión de datos supone la segmentación, empaquetamiento, enrutamiento, verificación y su envío a través de los medios físicos. La transmisión de datos se lleva a término sin atender a la naturaleza de los datos enviados o recibidos.
En el modelo OSI la capa n de un computador se comunica con la capa n de otra computadora. Las normas y convenciones que se utilizan en esta comunicación se denominan colectivamente protocolo de la capa n, es decir, protocolo de la capa Física, protocolo de la capa de Enlace de Datos, etc. En el envío de los datos cada capa de protocolos pasa los datos a la siguiente capa, y ésta les añade algunos datos de control antes de pasar la información a la siguiente capa. El conjunto de datos así obtenido se llama PDU (unidades de datos del protocolo) o paquete de datos. Este paquete incluye información sobre su origen y destino.
Capas
Capa 7: La capa de Aplicación: Es la capa del modelo OSI más cercana al usuario y el medio por el cual los procesos de aplicación de usuario acceden al entorno OSI. No proporciona servicios a ninguna otra capa OSI y algunos ejemplos de procesos de aplicación son hojas de cálculo, procesadores de texto, FTP, telnet, mail-smtp, páginas web, etc.
Capa 6: La capa de Presentación: proporciona sus servicios a la capa de aplicación y transforma los formatos particulares (ASCII, EBCDIC, etc.) en un formato común de red.
Capa 5: La capa de Sesión: proporciona sus servicios a la capa de presentación y proporciona el medio necesario para organizar y sincronizar el intercambio de datos estableciendo, administrando y finalizando las sesiones entre dos hosts. Si la comunicación se interrumpe esta capa restablece la sesión. En algún punto de este curso se ha hablado de tokens y ahora diremos que esta es la capa que los maneja.
Capa 4: La capa de Transporte: proporciona sus servicios a la capa de sesión efectuando la transferencia de datos entre dos host y segmentando los datos originados en el emisor, estableciendo los necesarios circuitos virtuales con dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Son circuitos virtuales las conexiones establecidas dentro de una subred que no tienen que buscar nuevas rutas para los paquetes. En esta capa los datos que proceden de la capa de Sesión se fragmentan en unidades más pequeñas llamadas segmentos y se realizan ciertas funciones de control de unidades de información así como la fragmentación y reensamblaje de mensajes.
Capa 3: La capa de Red: proporciona sus servicios a la capa de transporte dando conectividad y selección de rutas entre dos sistemas de hosts y atendiendo la conmutación de paquetes y el encaminamiento de la información, dividiendo los datos procedentes de la capa de Transporte en unidades más complejas llamadas paquetes. A los efectos de nuestro curso recordemos que los routers trabajan en capa 3.
Capa 2: La capa de Enlace de Datos: proporciona sus servicios a la capa de red y suministrando un tránsito de datos confiable a través de un enlace físico ocupándose del direccionamiento físico, el acceso a la red y su topología de red, la entrega entrega ordenada de las tramas y control de flujo. En esta capa se agrega una secuencia de bits al principio y al final de los paquetes dando lugar a un formato llamado trama o marco. Esta capa envía los paquetes de nodo a nodo usando bien un circuito virtual bien la forma de datagramas.
Capa 1: La capa física: proporciona sus servicos a la capa de enlace de datos y transmite los bits por un canal de comunicación. En esta capa se definen las características físicas y eléctricas de los medios garantizando la conexión pero no la fiabilidad de ésta.
Proceso de encapsulamiento.
Una vez pasados los datos desde la capa de aplicación a la de sesión en un formato común el proceso de encapsulamiento crea una unidad con la información de protocolo necesaria. Conforme los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI a esta unidad se le añade información en el encabezado y en el final. Para conseguir que los paquetes de datos viajen desde el punto de origen hasta el de destino cada capa del modelo OSI en el origen debe comunicarse con su capa equivalente en el lugar destino. A este tipo de comunicación se la llama par-a-par y las reglas por las que se rige se llaman protocolo de la capa n. Cada protocolo de capa intercambia la información contenida en las unidades de datos de protocolo (PDU) entre capas iguales (1 con 1, 2 con 2, etc).
A pesar de ser el modelo OSI el referente universal el sistema normalizado abierto de Internet es el denominado TCP/IP o Protocolo de Transmisión/ Protocolo de Internet. El modelo TCP/IP se encuentra basado en un tipo de red llamada packet-switched (red de conmutación de paquetes), y tiene cuatro capas: Aplicación, Transporte, Internet y Capa de Red.
Gonzalo Antonio Gil del Águila
Abril de 2002
A continuación vamos a analizar cada una de estas capas y el proceso de transmisión de datos a través de ellas. Ahora, como introducción, debemos de considerar lo siguiente: las tres capas superiores del modelo OSI (Sesión, Presentación y Transporte) se encargan de las aplicaciones de usuario, establecimiento de sesiones de comunicación y cifrado y compresión de datos. Tengamos presente que las cuatro capas inferiores (Física, Enlace de Datos, Red y Transporte) realizan las transmisión de datos. La transmisión de datos supone la segmentación, empaquetamiento, enrutamiento, verificación y su envío a través de los medios físicos. La transmisión de datos se lleva a término sin atender a la naturaleza de los datos enviados o recibidos.
En el modelo OSI la capa n de un computador se comunica con la capa n de otra computadora. Las normas y convenciones que se utilizan en esta comunicación se denominan colectivamente protocolo de la capa n, es decir, protocolo de la capa Física, protocolo de la capa de Enlace de Datos, etc. En el envío de los datos cada capa de protocolos pasa los datos a la siguiente capa, y ésta les añade algunos datos de control antes de pasar la información a la siguiente capa. El conjunto de datos así obtenido se llama PDU (unidades de datos del protocolo) o paquete de datos. Este paquete incluye información sobre su origen y destino.
Capas
Capa 7: La capa de Aplicación: Es la capa del modelo OSI más cercana al usuario y el medio por el cual los procesos de aplicación de usuario acceden al entorno OSI. No proporciona servicios a ninguna otra capa OSI y algunos ejemplos de procesos de aplicación son hojas de cálculo, procesadores de texto, FTP, telnet, mail-smtp, páginas web, etc.
Capa 6: La capa de Presentación: proporciona sus servicios a la capa de aplicación y transforma los formatos particulares (ASCII, EBCDIC, etc.) en un formato común de red.
Capa 5: La capa de Sesión: proporciona sus servicios a la capa de presentación y proporciona el medio necesario para organizar y sincronizar el intercambio de datos estableciendo, administrando y finalizando las sesiones entre dos hosts. Si la comunicación se interrumpe esta capa restablece la sesión. En algún punto de este curso se ha hablado de tokens y ahora diremos que esta es la capa que los maneja.
Capa 4: La capa de Transporte: proporciona sus servicios a la capa de sesión efectuando la transferencia de datos entre dos host y segmentando los datos originados en el emisor, estableciendo los necesarios circuitos virtuales con dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Son circuitos virtuales las conexiones establecidas dentro de una subred que no tienen que buscar nuevas rutas para los paquetes. En esta capa los datos que proceden de la capa de Sesión se fragmentan en unidades más pequeñas llamadas segmentos y se realizan ciertas funciones de control de unidades de información así como la fragmentación y reensamblaje de mensajes.
Capa 3: La capa de Red: proporciona sus servicios a la capa de transporte dando conectividad y selección de rutas entre dos sistemas de hosts y atendiendo la conmutación de paquetes y el encaminamiento de la información, dividiendo los datos procedentes de la capa de Transporte en unidades más complejas llamadas paquetes. A los efectos de nuestro curso recordemos que los routers trabajan en capa 3.
Capa 2: La capa de Enlace de Datos: proporciona sus servicios a la capa de red y suministrando un tránsito de datos confiable a través de un enlace físico ocupándose del direccionamiento físico, el acceso a la red y su topología de red, la entrega entrega ordenada de las tramas y control de flujo. En esta capa se agrega una secuencia de bits al principio y al final de los paquetes dando lugar a un formato llamado trama o marco. Esta capa envía los paquetes de nodo a nodo usando bien un circuito virtual bien la forma de datagramas.
Capa 1: La capa física: proporciona sus servicos a la capa de enlace de datos y transmite los bits por un canal de comunicación. En esta capa se definen las características físicas y eléctricas de los medios garantizando la conexión pero no la fiabilidad de ésta.
Proceso de encapsulamiento.
Una vez pasados los datos desde la capa de aplicación a la de sesión en un formato común el proceso de encapsulamiento crea una unidad con la información de protocolo necesaria. Conforme los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI a esta unidad se le añade información en el encabezado y en el final. Para conseguir que los paquetes de datos viajen desde el punto de origen hasta el de destino cada capa del modelo OSI en el origen debe comunicarse con su capa equivalente en el lugar destino. A este tipo de comunicación se la llama par-a-par y las reglas por las que se rige se llaman protocolo de la capa n. Cada protocolo de capa intercambia la información contenida en las unidades de datos de protocolo (PDU) entre capas iguales (1 con 1, 2 con 2, etc).
A pesar de ser el modelo OSI el referente universal el sistema normalizado abierto de Internet es el denominado TCP/IP o Protocolo de Transmisión/ Protocolo de Internet. El modelo TCP/IP se encuentra basado en un tipo de red llamada packet-switched (red de conmutación de paquetes), y tiene cuatro capas: Aplicación, Transporte, Internet y Capa de Red.
Gonzalo Antonio Gil del Águila
Abril de 2002
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