TEMA MODELO OSI

ERIKA TATIANA BETANCUR RIOS

INGRITH TATIANA PINEDA BURBANO

DIANA MARCELA SANTA HERNANDEZ

ERIKA YULIANA VANEGAS MARIN

INSTITUCION EDUCATIVA ACADEMICO

GRADO 10-3 MATINAL

CARTAGO 2011

TEMA MODELO OSI

ERIKA TATIANA BETANCUR RIOS

INGRITH TATIANA PINEDA BURBANO

DIANA MARCELA SANTA HERNANDEZ

ERIKA YULIANA VANEGAS MARIN

Presentado a la profesora:

Leonor Niño

INSTITUCION EDUCATIVA ACADEMICO

GRADO 10-3 MATINAL

CARTAGO 2011

HISTORIA DEL MODELO OSI

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 Corporación (DEC net), la Arquitectura de Sistemas de Red (Sistemas

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.

IMPORTANCIA DEL MODELO OSI

El modelo OSI, como se ha comentado, está compuesto por una serie de 7 niveles

(capas), cada uno de ellos con una funcionalidad específica, para permitir la

interconexión e interoperabilidad de sistemas heterogéneos. La utilidad del mismo

radica en la separación que en él se hace de las distintas tareas que son necesarias para

comunicar dos sistemas independientes.

Es importante señalar que en este modelo no es una arquitectura de red en si mismo,

dado que no especifica en forma exacta, los servicios y protocolos que utilizaran en

cada nivel, sino que solamente indica la funcionalidad de cada uno de ellos. Sin

embargo, ISO también ha generado normas para la mayoría de los niveles, aunque éstas,

estrictamente hablando no forman parte del modelo OSI, habiéndose publicado todas

ellas con normas independientes.

DEFINICION DE LAS CAPAS QUE INTEGRAN

EL MODELO OSI

La Capa Física (Nivel 1) del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las

conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio

físico (medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de

cables; medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes

inalámbricas); características del medio (p.e. tipo de cable o calidad del mismo; tipo de

conectores normalizados o en su caso tipo de antena; etc.) y la forma en la que se

transmite la información (codificación de señal, niveles de tensión/intensidad de

corriente eléctrica, modulación, tasa binaria, etc.)

Es la encargada de transmitir los bits de información a través del medio utilizado para la

transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los

diversos componentes; de la velocidad de transmisión, si ésta es uní o bidireccional

(símplex, dúplex o full-dúplex). También de aspectos mecánicos de las conexiones y

terminales, incluyendo la interpretación de las señales eléctricas/electromagnéticas.

Capa de enlace de datos (Nivel 2) Cualquier medio de transmisión debe ser capaz de

proporcionar una transmisión sin errores, es decir, un tránsito de datos fiable a través de

un enlace físico. Debe crear y reconocer los límites de las tramas, así como resolver los

problemas derivados del deterioro, pérdida o duplicidad de las tramas. También puede

incluir algún mecanismo de regulación del tráfico que evite la saturación de un receptor

que sea más lento que el emisor.

La capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la

red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de

tramas y del control del flujo.

Se hace un direccionamiento de los datos en la red ya sea en la distribución adecuada

desde un emisor a un receptor, la notificación de errores, de la topología de la red de

cualquier tipo. La tarjeta NIC (Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en

español o Tarjeta de Red) que se encarga que tengamos conexión, posee una dirección

MAC (control de acceso al medio) y la LLC (control de enlace lógico). Los Switches

realizan su función en esta capa.

Hacking Layer 2: Fun with Ethernet Switches by: Sean Convey, CISCO Systems

Capa de Red (Nivel 3) El cometido de la capa de red es hacer que los datos lleguen

desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Los

dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano en caminadores, aunque

es más frecuente encontrar el nombre inglés Reuters y, en ocasiones enrutadores.

Adicionalmente la capa de red lleva un control de la congestión de red, que es el

fenómeno que se produce cuando una saturación de un nodo tira abajo toda la red

(similar a un atasco en un cruce importante en una ciudad grande). La PDU de la capa 3

es el paquete.

Los Reuters trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en

determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan

sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.

En este nivel se determina la ruta de los datos (Direccionamiento físico) y su receptor

final IP.

Capa de Transporte (Nivel 4) Su función básica es aceptar los datos enviados por las

capas superiores, dividirlos en pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa de

red. En el caso del modelo OSI, también se asegura que lleguen correctamente al otro

lado de la comunicación. Otra característica a destacar es que debe aislar a las capas

superiores de las distintas posibles implementaciones de tecnologías de red en las capas

inferiores, lo que la convierte en el corazón de la comunicación.

En esta capa se proveen servicios de conexión para la capa de sesión que serán

utilizados finalmente por los usuarios de la red al enviar y recibir paquetes. Estos

servicios estarán asociados al tipo de comunicación empleada, la cual puede ser

diferente según el requerimiento que se le haga a la capa de transporte.

Por ejemplo, la comunicación puede ser manejada para que los paquetes sean

entregados en el orden exacto en que se enviaron, asegurando una comunicación punto a

punto libre de errores, o sin tener en cuenta el orden de envío. Una de las dos

modalidades debe establecerse antes de comenzar la comunicación para que una sesión

determinada envíe paquetes, y ése será el tipo de servicio brindado por la capa de

transporte hasta que la sesión finalice.

Capa de Sesión (Nivel 5) Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones entre

usuarios (procesos o aplicaciones) finales. Ofrece varios servicios que son cruciales para

la comunicación, como son:

1. Control de la sesión a establecer entre el emisor y el receptor (quién transmite, quién

escucha y seguimiento de ésta).

2. Control de la concurrencia (que dos comunicaciones a la misma operación crítica no

se efectúen al mismo tiempo).

3. Mantener puntos de verificación (checkpoints), que sirven para que, ante una

interrupción de transmisión por cualquier causa, la misma se pueda reanudar desde el

último punto de verificación en lugar de repetirla desde el principio.

Por lo tanto, 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. En muchos casos,

los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

En conclusión esta capa es la que se encarga de mantener el enlace entre los dos

computadores que estén trasmitiendo archivos.

Los firewalls actúan sobre esta capa, para bloquear los accesos a los puertos de un

computador.

Capa de Presentación (Nivel 6) El objetivo de la capa de presentación es encargarse 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 en como 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 resumir definiendo 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.

Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. En pocas palabras es un

traductor.

Capa de Aplicación (Nivel 7) 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 servidor de ficheros (FTP). Hay tantos protocolos como

aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el

número de protocolos crece sin parar.

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.

Entre los protocolos (refiriéndose a protocolos genéricos, no a protocolos de la capa de

aplicación de OSI) más conocidos destacan:

1. HTTP (Hipertexto Transfer Protocolo) el protocolo bajo la www

2. FTP (File Transfer Protocolo) (FTAM, fuera de TCP/IP) transferencia de ficheros

3. SMTP (Simple Mail Transfer Protocolo) (X.400 fuera de tcp/ip) envío y distribución

de correo electrónico.

4. POP (Post Office Protocolo)/IMAP: reparto de correo al usuario final.

5. SSH (Secure Shell) principalmente terminal remoto, aunque en realidad cifra casi

cualquier tipo de transmisión.

6. Telnet otro terminal remoto, ha caído en desuso por su inseguridad intrínseca, ya que

las claves viajan sin cifrar por la red.

FUNCIONES BASICAS DE CADA CAPA DEL MODELO OSI

Nivel 7 – aplicación

Al ser el nivel más alto del modelo de referencia, el nivel de aplicación es el medio por

el cual los procesos de aplicación acceden al entorno OSI. Por ello, este nivel no

interactúa con uno más alto.

La función de este nivel es proporcionar los procedimientos precisos que permitan a los

usuarios ejecutar los comandos relativos a sus propias aplicaciones. Dos normas muy

conocidas de este nivel son las X.400 (correo electrónico) y X.500 (directorio) del

CCITT; otras son las ISO 8649, 8650 y 8571.

Nivel 6 – presentación

Permite la representación de la información que las entidades de aplicación comunican

o mencionan en su comunicación. Es el responsable de que la información se entregue

al proceso de aplicación de manera que pueda ser extendida y utilizada. Por otra parte,

es responsable de la obtención y liberación de la conexión de sesión cuando existan

varias alternativas disponibles, y de establecer el contexto sintáctico del diálogo.

Abarca dos aspectos complementarios de esta representación de la información.

a. La representación de los datos que han de transferirse

entre entidades de aplicación. b. La representación de la estructura de datos a la que las

entidades de aplicación se refieren en su comunicación,

junto con la representación del conjunto de operaciones

que pueden efectuarse sobre esta estructura de datos.

En resumen, la función de este nivel es la de proporcionar los procedimientos precisos

incluyendo aspectos de conversión, cifrado y compresión para representar la

información de acuerdo a los dispositivos, pantallas, impresoras. –de presentación del

usuario.

En el nivel de presentación se encuadran, por ejemplo, las normas para vídeo tex,

telefax, tele tex.

Nivel 5 – sesión

El nivel de sesión tiene por objeto proporcionar el medio necesario para que las

entidades de presentación en cooperación organicen y sincronicen su diálogo y

procedan al intercambio de datos. Para ello el nivel proporciona los servicios precisos

para establecer una conexión de sesión entre dos entidades de presentación y facilitar

interacciones ordenadas de intercambio de datos.

Su función básica consiste en realizar el encuadro de la dirección de sesión hacia el

usuario con las direcciones de transporte orientadas a la red y gestionar y sincronizar los

datos intercambiados entre los usuarios de una sesión.

Es tal vez, el nivel de menor importancia dentro del modelo OSI, con muy pocas

funcionalidades comparada con los otros.

En el nivel de sesión tenemos las recomendaciones X.215 (ISO 8326) Y X.225 (ISO

8327).

Nivel 4 – transporte

El nivel de transporte efectúa la transferencia de datos entre entidades de sesión y las

libera de toda otra función relativa a conseguir una transferencia de datos segura.

Su misión básica es la de optimizar los servicios del nivel de red y corregir las posibles

deficiencias en la calidad del servicio, con el auxilio de mecanismos de recuperación

para condiciones anormales en los niveles inferiores. Proporciona los procedimientos de

transporte precisos, con independencia de la red.

Se encuadran en este nivel las recomendaciones X214 (ISO 8072) Y X224 (ISO 8073) e

ISO 8602. También ICP/IP.

Nivel 3 – red.

El nivel de red proporciona los medios para establecer, mantener y liberar la conexión a

través de una red, entre sistemas abiertos que contienen entidades de aplicación en

comunicación, así como los medios funcionales y de procedimiento para el intercambio

de las unidades de datos del servicio de red entre entidades de transporte por conexiones

de red.

Es el responsable de las funciones de conmutación y encaminamiento de la información;

proporciona los procedimientos precisos necesarios para el intercambio de datos entre el

origen y el destino.

El servicio de red se define en la recomendación X213 (ISO 8348). Como ejemplo de

este nivel tenemos las recomendaciones X.25, X.32, X3, X.28, X.29 del CCITT para

redes de conmutación de paquetes y las ISO 8348, 8208, 8473, 8648 para sistemas de

proceso de información.

Nivel 2 – enlace.

El nivel de enlace facilita los medios funcionales y de procedimiento para establecer,

mantener y liberar conexiones de enlace de datos entre entidades de red y para transferir

unidades de datos del servicio de enlace de datos.

Las funciones básicas que realiza este nivel están orientadas a resolver los problemas

planteados por la falta de fiabilidad de los circuitos de datos, agrupándose los datos

recogidos del nivel de red para su transmisión, formando transmisión, formando tramas,

que incluyen además bits de redundancia y control. Digamos que enmascara a las capas

superiores las imperfecciones de los medios de transmisión utilizados.

En resumen, estas funciones básicas son las siguientes:

Sincronización. Establecimiento y desconexión de enlace. Control de flujo. Detección y recuperación de errores.

Dentro de este nivel se encuadra el protocolo HDCL, el procedimiento LAP B y las

normas IEEE 802.2-7 para Lens.

Nivel 1 – físico

El nivel físico –el más bajo- proporciona los medios mecánicos, eléctricos, funcionales

y de procedimiento para mantener y desactivar las conexiones físicas para la

transmisión de bits entre entidades de enlace de datos.

La misión básica de este nivel consiste en transmitir bits por un canal de comunicación,

de manera tal que cuantos envíe el transmisor lleguen sin alteración al receptor.

Por ejemplo, algunas de las normas dentro de este nivel son la X.21, V10, V11,

V24/V28, I430, I431 del CCITT e ISO 2110.

FLUJO DE DATOS EN LA RED

Control del flujo

Es una técnica para que el emisor no sobrecargue al receptor al enviarle más datos de

los que pueda procesar. El receptor tiene un buffer de una cierta capacidad para ir

guardando los datos recibidos y tras procesarlos, enviarlos a capas superiores. Vamos a

suponer que todas las tramas recibidas llegan con un poco de retardo pero sin errores y

sin adelantarse unas a otras.

- Control de flujo mediante parada y espera

Consiste en que el emisor envía una trama y al ser recibida por el receptor, éste (el

receptor) confirma al emisor (enviándole un mensaje de confirmación) la recepción de

la trama. Este mensaje recibido por el emisor es el que le indica que puede enviar otra

trama al receptor. De esta forma, cuando el receptor esté colapsado (el buffer a punto de

llenarse), no tiene más que dejar de confirmar una trama y entonces el emisor esperará

hasta que el receptor decida enviarle el mensaje de confirmación (una vez que tenga

espacio en el buffer).

Este sistema es el más eficaz para que no haya errores y es el más utilizado cuando se

permiten tramas muy grandes, pero es normal que el emisor parta las tramas en más

pequeñas para evitar que al ser una trama de larga duración, es más probable que se

produzca algún error en la transmisión. También, en LAN's, no se suele permitir que un

emisor acapare la línea durante mucho tiempo (para poder transmitir una trama grande).

Otro problema adicional es que se infrautiliza la línea al estar parada mientras los

mensajes del receptor llegan al emisor.

- Control del flujo mediante ventana deslizante

El problema de que sólo hay una trama cada vez en tránsito por la red se soluciona con

este sistema de ventanas deslizantes.

En este sistema, el receptor y el emisor se ponen de acuerdo en el número de tramas que

puede guardar el receptor sin procesar (depende del tamaño del buffer). También se

ponen de acuerdo en el número de bits a utilizar para numerar cada trama (al menos hay

que tener un número de bits suficientes para distinguir cada una de las tramas que

quepan en el buffer del receptor), Por ejemplo, si en el buffer del receptor caben 7

tramas, habrá que utilizar una numeración con 3 bits (23 = 8 > 7).

El emisor transmite tramas por orden (cada trama va numerada módulo 2número de

bits) hasta un máximo de el número máximo de tramas que quepan en el buffer del

receptor (en el ejemplo, 7). El receptor irá procesando las tramas que le lleguen y

confirmando que admite tramas a partir de una dada (hasta un máximo de 7 en el

ejemplo). Por ejemplo, si ha procesado hasta la trama 5, confirmará el número 6 (es

decir, que puede procesar las tramas 6, 7, 0, 1, 2, 3 y 4). Al recibir el emisor la

confirmación de la trama 6, emitirá todas las que no haya transmitido desde la 6 hasta la

4 (6, 7, 0, 1, 2, 3 y 4). Por ejemplo, se ya había enviado la 6, 7, 0 y 1, sabe que puede

enviar la 2, 3 y 4.

Existe la posibilidad de indicarle al emisor la confirmación de tramas recibidas y

prohibirle el envío de más tramas (con el mensaje de Receptor No Preparado).

Cuando las dos estaciones son emisoras y receptoras, se pueden utilizar dos ventanas

por estación, una para el envío y otra para la recepción. Se puede utilizar la misma

trama para enviar datos y confirmaciones, mejorando así la utilización del canal.

Este sistema de transmisión es mucho más eficiente que el de parada y espera, ya que

pueden haber más de una trama a la vez en las líneas de transmisión (en el de parada y

espera sólo puede haber una trama a la vez).