SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 56
PROGRAMA DE
TITULACION
EXTRAORDINARIA 2011
ING. ALFREDO MEDINA
CALDERON

Modelo OSI y TCP/IP

2-1
Arquitectura de
Comunicaciones
Modelo OSI y TCP/IP

Modelo OSI y TCP/IP

2-2
Necesidad de las arquitecturas de
comunicaciones
 Entre los requerimientos necesarios para un diseño

de una red de datos están:

Proporcionar conectividad general de manera robusta,
equitativa y económica para una gran cantidad de
computadores.
Ser lo suficientemente flexible para evolucionar y
ajustarse a los cambios tecnológicos y a los
requerimientos de las nuevas aplicaciones que aparecen
constantemente.

 Para afrontar esta complejidad, los diseñadores de

redes han creado unos modelos generales –
usualmente llamados arquitecturas de
comunicaciones- que ayudan en el diseño y la
implementación de las redes.

Modelo OSI y TCP/IP

2-3
Modelo de capas y los protocolos
 Cuando un sistema se vuelve complejo, el

diseñador del sistema introduce otro nivel
de abstracción.

La idea de una abstracción es definir un modelo
unificador que capture los aspectos importantes
del sistema y oculte los detalles de cómo fue
implementado.

 El reto es identificar las abstracciones que

simultáneamente sean útiles en un amplio
número de situaciones y, a la vez, puedan
ser implementadas eficientemente.

Modelo OSI y TCP/IP

2-4
Modelo de capas y los protocolos
 En sistemas en red, la abstracción lleva al

concepto del modelo de capas.

Se comienza con servicios ofrecidos por la capa física y
luego se adiciona una secuencia de capas, cada una de
ellas ofreciendo un nivel de servicios más abstracto.

 Un modelo de capas ofrece dos características

interesantes:

Descompone el problema de construir una red en partes
más manejables (no es necesario construir un sistema
monolítico que hace todo)
Proporciona un diseño más modular (si se quiere colocar
un nuevo servicio, sólo se debe modificar la funcionalidad
de una capa)
Modelo OSI y TCP/IP

2-5
Proceso de un viaje aéreo como una
serie de pasos
tiquete (compra)

tiquete (recobro)

equipaje (entrega)

equipaje (recogida)

embarque

desembarque

despegue

aterrizaje

Vuelo

Vuelo
Ruta de vuelo

Modelo OSI y TCP/IP

2-6
Proceso de un viaje aéreo en capas
de servicios
Entrega mostrador a mostrador de [personas y equipaje]
Traslado de equipaje: entrega-recogida
Traslado de personas: embarque-desembarque
Traslado de la aeronave: pista a pista
Ruta de vuelo desde el origen hasta el destino
Capas: cada capa implementa un servicio a través de las
acciones internas a la capa y solicitando el servicio
proporcionado por una capa inferior
Modelo OSI y TCP/IP

2-7
tiquete (compra)

tiquete (recobro)

equipaje (entrega)

equipaje (recogida)

embarque

desembarque

despegue

aterrizaje

Vuelo

Vuelo

Llegada Aeropuerto

Salida Aeropuerto

Implementación distribuida de la
funcionalidad de las capas

tráfico aéreo intermedio
ruta de vuelo

ruta de vuelo
ruta de vuelo

Modelo OSI y TCP/IP

2-8
Otra vez: ¿Por qué utilizar capas?
 Permite trabajar con sistemas complejos
una estructura explícita permite la
identificación de las partes del sistema
complejo y la interrelación entre ellas
• modelo de referencia de capas para
discusiones
la modularidad facilita el mantenimiento y la
actualización del sistema
• cambios que se realicen en la implementación
de un servicio de una capa es transparente
para el resto del sistema
Modelo OSI y TCP/IP

2-9
Arquitectura OSI
 ¿Qué es OSI?
Una sigla: Open Systems Interconnection
Conceptualmente: arquitectura general
requerida para establecer comunicación entre
computadoras
 OSI puede verse de dos formas:

como un estándar
como un modelo de referencia

Modelo OSI y TCP/IP

2-10
OSI es un estándar
 El desarrollo inicial de las redes de

computadores fue promovido por redes
experimentales como ARPANet y
CYCLADES, seguidos por los fabricantes de
computadores (SNA, DECnet, etcétera).
Las redes experimentales se diseñaron para ser
heterogéneas (no importaba la marca del
computador). Las redes de los fabricantes de
equipos tenían su propio conjunto de
convenciones para interconectar sus equipos y lo
llamaban su “arquitectura de red”
Modelo OSI y TCP/IP

2-11
OSI es un estándar
 La necesidad de interconectar equipos de

diferentes fabricantes se hizo evidente.
 En 1977, la ISO (International
Organization for Standarization) reconoció
la necesidad de crear estándares para las
redes informáticas y creó el subcomité
SC16 (Open Systems Interconnection)
 La primera reunión de éste subcomité se
llevo a cabo en marzo de 1978. El modelo de
referencia OSI fue desarrollado después
de cerca de 18 meses de discusión.
Modelo OSI y TCP/IP

2-12
OSI es un estándar
 El modelo OSI fue adoptado en 1979 por el

comité técnico TC97 (procesamiento de
datos), del cual dependía el subcomité SC16
 OSI fue adoptado en 1984 oficialmente
como un estándar internacional por la ISO
(International Organization of Standards).
 Ahora es la recomendación X.200 de la ITU
(International Telecommunication Union) y
la norma ISO/IEC 7498-1
Modelo OSI y TCP/IP

2-13
OSI como Modelo de Referencia
 OSI es un modelo de referencia que

muestra como debe transmitirse un
mensaje entre nodos en una red de datos
 El modelo OSI tiene 7 niveles de funciones
 No todos los productos comerciales se
adhieren al modelo OSI
 Sirve para enseñar redes y en discusiones
técnicas (resolución de problemas).

Modelo OSI y TCP/IP

2-14
¿En qué se fundamenta OSI?
el
proceso de comunicación entre dos usuarios
en una red de telecomunicaciones puede
dividirse en niveles (capas)
 En el proceso de comunicación cada nivel
pone su granito de arena: el conjunto de
funciones que ese nivel “sabe” hacer.
 La idea principal en el modelo OSI es que

Modelo OSI y TCP/IP

2-15
¿Cómo opera el modelo OSI?
 Los usuarios que participan en la

comunicación utilizan equipos que tienen
“instaladas” las funciones de las 7 capas del
modelo OSI (o su equivalente)
En el equipo que envía:
• El mensaje “baja” a través de las capas del modelo
OSI.

En el equipo que recibe:
• El mensaje “sube” a través de las capas del modelo
OSI

Modelo OSI y TCP/IP

2-16
Operación: 1ª aproximación
Nodo A

Nodo B
Al enviar
el mensaje
“baja”

Al recibir
el mensaje
“sube”
El mensaje “viaja” a
través de la red

En la vida real, las 7 capas de funciones del modelo OSI están
normalmente construidas como una combinación de:

1. Sistema Operativo (Windows XP, Win2003, Mac/OS ó Unix)
2. Aplicaciones (navegador, cliente de correo, servidor web)
3. Protocolos de transporte y de red (TCP/IP, IPX/SPX, SNA)
4. Hardware y software que colocan la señal en el cable
conectado al computador (tarjeta de red y driver)
Modelo OSI y TCP/IP

2-17
Operación: 2ª aproximación
Las capas del modelo OSI reciben un nombre de acuerdo a su
función.
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física

7
6
5
4
3
2

Al enviar
el mensaje
“baja”

1

7
Aplicación
6 Presentación
5
Sesión
4 Transporte
3
Red
2
Enlace
1

Nodo A

Al recibir
el mensaje
“sube”

Física

Nodo B
RED

Modelo OSI y TCP/IP

2-18
Implementación de las capas OSI
 Las dos primeras capas (física y enlace)

generalmente se construyen con hardware
y software
El cable, el conector, la tarjeta de red y el
driver de la tarjeta pertenecen a los niveles 1 y
2

 Los otros cinco niveles se construyen

generalmente con software

Modelo OSI y TCP/IP

2-19
Comunicación entre capas
 Cada capa ofrece un

conjunto de funciones
para la capa superior y
utiliza funciones de la
capa inferior
 Cada capa, en un nodo,
se comunica con su
igual en el otro nodo

Capa A

Capa A

Capa B

Capa B

NODO 1

NODO 2

Modelo OSI y TCP/IP

2-20
Servicios, Interfaces y Protocolos
 El modelo OSI

distingue entre:
Servicios (funciones):
Qué hace la capa
Interfaces: Cómo las
capas vecinas pueden
solicitar/dar servicios
Protocolos: Reglas para
que capas “pares” se
comuniquen

Capa A

Capa A

Capa B

Capa B

NODO 1

NODO 2

Modelo OSI y TCP/IP

2-21
Otra forma de ver los protocolos y las
interfaces
 Otras personas incluyen la “interfaz” y el “protocolo” del

modelo OSI como parte del Protocolo.
 El protocolo provee un servicio de comunicaciones que
elementos (objetos) con un nivel más alto en el modelo de
capas (como los procesos de aplicaciones o protocolos de más
alto nivel) utilizan para intercambiar mensajes.
 En este caso, cada protocolo define dos interfaces
diferentes
Una interfaz de servicio hacia otros objetos dentro del mismo
computador que desean utilizar el servicio de comunicaciones
del protocolo. Esta interfaz define las operaciones que los
objetos locales pueden solicitar al protocolo (es la interfaz de
OSI).
Una interfaz entre pares (peer-to-peer). Define la forma y el
significado de los mensajes intercambiados entre
implementaciones del mismo protocolo pero ejecutándose en
diferentes nodos para establecer el servicio de comunicaciones
(es el protocolo de OSI).

Modelo OSI y TCP/IP

2-22
Otra forma de ver los protocolos y las
interfaces
Nodo 1

Objeto de
alto nivel

Protocol

Nodo 2
Interfaz de
Servicio

Interfaz
Peer-to-peer

Objeto de
alto nivel

Protocol

Modelo OSI y TCP/IP

2-23
Más sobre protocolos
 Excepto en la capa física, la comunicación entre

pares es indirecta.

Cada protocolo se comunica con su “par” pasando los
mensajes a otro protocolo de una capa inferior.

 Hay que recordar que la palabra protocolo se usa

en dos sentidos:

Algunas veces hace referencia a la abstracción de las
interfaces (operaciones definidas por la interfaz de
servicio y la interfaz entre pares)
Otras veces se refiere al módulo –programa- que
implementa en la realidad las dos interfaces.

Modelo OSI y TCP/IP

2-24
Operación: 3ª aproximación
Puede contener
encabezados de
las capas 5, 6 y 7

Nodo A

Nodo B

Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física

Unidades de Información
Mensaje
Paquete
Frame
Header 2

Header 4
Header 3

DATOS

DATOS
DATOS

DATOS

Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física

bits

RED
Modelo OSI y TCP/IP

2-25
Encapsulación
 Cuando un protocolo de una capa superior envía datos a su

par en otro nodo, los entrega al protocolo de la capa inferior.
El protocolo de la capa inferior no sabe si el protocolo de nivel
superior envía una imagen, un correo o una secuencia numérica.

 Luego el protocolo del nivel inferior, para crear su mensaje,

agrega una información de control (header) que es utilizada
entre pares para comunicarse entre ellos.

Esta información de control generalmente es colocada al iniciar
el mensaje. En algunos casos se anexa información de control al
final del mensaje y la llaman trailer.

 A los datos entregados por el protocolo de la capa superior,

dentro del mensaje, se le llama cuerpo del mensaje o payload.
 La operación de “meter” el mensaje del nivel superior detrás
de un header o cabecera en el mensaje de nivel inferior se
llama encapsulación.
Modelo OSI y TCP/IP

2-26
Multiplexamiento y demultiplexamiento
 En de cada una de las capas de un modelo de comunicaciones

se pueden alojar varios procolos.
 Por esto razón, dentro del header que agrega un protocolo al
construir el mensaje para su par, ubicado en otro nodo, debe
incluir un identificador para indicar a qué protocolo o
servicio de la capa superior le pertenece el “payload”.
Este identificador es conocido como llave de multiplexación
(demux key)

 Cuando el mensaje llega al nodo destino, el protocolo que lo

recibe debe retirar el header, mirar la llave de
multiplexación y entregar (demultiplexar) la carga útil
(payload) al protocolo o aplicación correctos en la capa
superior.

En los headers, las llaves de multiplexación se implementan de
diferentes maneras: diferentes tamaños (un byte, dos bytes,
cuatro bytes) o algunos colocan sólo la identificación de la
aplicación destino, otros colocan la aplicación origen y la destino.
Modelo OSI y TCP/IP

2-27
Operación: 4ª aproximación (1)
Usuario en el Nodo A envía el mensaje “Tengo una idea.”
Los datos se encapsulan y se registra
a qué protocolo de la capa superior
le pertenece la carga útil (payload)

Tengo una idea.
Tengo una idea.
Tengo una idea.
H4

Tengo una idea.

H3

H4 Teng

H2

H3

H2

H3

H3 o una idea.

H4 Teng T2

H4 Teng T2

H2

H2

H3 o una idea. T2

Sesión (5)
Transp. (4)
Red (3)
Enlace (2)

H3 o una idea. T2

Física (1)
Modelo OSI y TCP/IP

2-28
Operación: 4ª aproximación (2)
Usuario en el Nodo B recibe el mensaje “Tengo una idea.”
Para entregar el mensaje al protocolo
correcto, dentro de una capa, se usa

Tengo una idea.

la llave de multiplexación.

Tengo una idea.

Sesión (5)
Transp. (4)
Red (3)
Enlace (2)

Tengo una idea.
H4
H3
H2

H3

H2

H4 Teng

H4 Teng T2

H3

Tengo una idea.

H2

H4 Teng T2

H2

H3 o una idea.

H3 o una idea. T2

H3 o una idea. T2

Física (1)
Modelo OSI y TCP/IP

2-29
Los 7 Niveles del modelo OSI
Cada nivel (ó capa) tiene unas funciones precisas para resolver
determinados problemas de la comunicación (“divide y vencerás”)
Nivel OSI
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física

Función que ofrece
Aplicaciones de Red: transferencia de archivos
Formatos y representación de los datos
Establece, mantiene y cierra sesiones
Entrega confiable/no confiable de “mensajes”
Entrega los “paquetes” y hace enrutamiennto
Transfiere “frames”, chequea errores
Transmite datos binarios sobre un medio
Modelo OSI y TCP/IP

2-30
Nivel de Aplicación (Capa 7)
 La capa de aplicación está cerca al usuario (no

ofrece servicios a otras capas del modelo OSI)
Es el nivel más alto en la arquitectura OSI
Define la interfaz entre el software de comunicaciones y
cualquier aplicación que necesite comunicarse a través de
la red.
Las otras capas existen para prestar servicios a esta
capa
Las aplicaciones están compuestas por procesos.
Un proceso de aplicación se manifiesta en la capa de
aplicaciones como la ejecución de un protocolo de
aplicación.

Modelo OSI y TCP/IP

2-31
Nivel de Presentación (Capa 6)
 Define el formato de los datos que se

intercambiarán

Asegura que la información enviada por la capa
de aplicación de un nodo sea entendida por la
capa de aplicación del otro nodo
Si es necesario, transforma a un formato de
representación común
Negocia la sintáxis de transferencia de datos
para la capa de aplicación (estructura de datos)
Ejemplo: formato GIF, JPEG ó PNG para
imágenes.
Modelo OSI y TCP/IP

2-32
Nivel de Sesión (Capa 5)
 Define cómo iniciar, coordinar y terminar las

conversaciones entre aplicaciones (llamadas
sesiones).

Administra el intercambio de datos y sincroniza el diálogo
entre niveles de presentación (capa 6) de cada sistema
Ofrece las herramientas para que la capa de aplicación, la
de presentación y la de sesión reporten sus problemas y
los recursos disponibles para la comunicación (control del
diálogo –sesión- entre aplicaciones)
Lleva control de qué flujos forman parte de la misma
sesión y qué flujos deben terminar correctamente

Modelo OSI y TCP/IP

2-33
Nivel de Transporte (Capa 4)
 Proporciona un número amplio de servicios.

Asegura la entrega de los datos entre procesos
que han establecido una sesión y que se ejecutan
en diferentes nodos
Evita que las capas superiores se preocupen por los
detalles del transporte de los datos hasta el proceso
correcto
Hace multiplexamiento para las aplicaciones
• ¿cuál es la aplicación/servicio destino/origen?
Segmenta bloques grandes de datos antes de
transmitirlos (y los reensambla en le nodo destino)
Asegura la transmisión confiable de los mensajes
No deja que falten ni sobren partes de los mensajes
trasmitidos (si es necesario, hace retransmisión de
mensajes)
hace control de flujo y control de congestión

Modelo OSI y TCP/IP

2-34
Nivel de Red (Capa 3)
 Entrega los paquetes de datos a la red correcta, al

nodo correcto, buscando el mejor camino (es decir,
permite el intercambio de paquetes).
Evita que las capas superiores se preocupen por los
detalles de cómo los paquetes alcanzan el nodo destino
correcto
En esta capa se define la dirección lógica de los nodos
Esta capa es la encargada de hacer el enrutamiento y el
direccionamiento
• Enrutamiento: ¿cuál es el mejor camino para llegar a la red
destino?
• Direccionamiento: ¿cuál es el nodo destino?

Modelo OSI y TCP/IP

2-35
Nivel de Enlace (Capa 2)
 Inicia, mantiene y libera los enlaces de

datos entre dos nodos.
 Hace transmisión confiable (sin errores) de
los datos sobre un medio físico (un enlace)
Define la dirección física de los nodos
Construye los “frames”
También debe involucrarse con el orden en que
lleguen los frames, notificación de errores
físicos, reglas de uso del medio físico y el
control del flujo en el medio.
Es diferente de acuerdo a la topología de red y
al medio utilizado.

Modelo OSI y TCP/IP

2-36
Nivel Físico (Capa 1)
 Define las características mecánicas,

eléctricas y funcionales para establecer,
mantener, repetir, amplificar y desactivar
conexiones físicas entre nodos
Acepta un “chorro” de bits y los transporta a
través de un medio físico (un enlace)
Nivel de voltaje, sincronización de cambios de
voltaje, frecuencia de transmisión, distancias
de los cables, conectores físicos y asuntos
similares son especificados en esta capa.
Modelo OSI y TCP/IP

2-37
Arquitectura OSI
End system

End system
Aplicación

Aplicación
Presentación

Intermediate systems

Presentación

Sesión

Sesión

Transporte

Transporte

Red

Red

Red

Red

Enlace

Enlace

Enlace

Enlace

Física

Física

Física

Física

Uno o más nodos
dentro de la Red

Modelo OSI y TCP/IP

2-38
Perspectivas del modelo OSI
 El modelo OSI permite trabajar con la

complejidad de los sistemas de
comunicación de datos
 Las implementaciones de arquitecturas de
red reales no cumplen (o lo hacen
parcialmente) con el Modelo OSI:
TCP/IP, SNA, Novell Netware, DECnet,
AppleTalk, etc.

Modelo OSI y TCP/IP

2-39
Perspectivas del modelo OSI
 Se intentó construir una implementación del

modelo OSI

A finales de los 80, el gobierno de EEUU quiso establecer
GOSIP (Government Open Systems Interconnect Profile)
como algo obligatorio. NO funcionó. Perdió vigencia en
1995

 ¿Qué sucederá con OSI?
Los protocolos de la implementación OSI desarrollada son
demasiado complejos y tienen fallas
Están implementados de manera muy regular
Sin embargo, TCP/IP sigue mejorando continuamente
 El modelo OSI sigue siendo un modelo pedagógico.
Modelo OSI y TCP/IP

2-40
¿Qué es TCP/IP?
 El nombre “TCP/IP” se refiere a una suite

de protocolos de datos.

Una colección de protocolos de datos que
permite que los computadores se comuniquen.
 El nombre viene de dos de los protocolos

que lo conforman:

Transmission Control Protocol (TCP)
Internet Protocol (IP)
 Hay muchos otros protocolos en la suite
Modelo OSI y TCP/IP

2-41
TCP/IP e Internet
 TCP/IP son los protocolos fundamentales

de Internet (Aunque se utilizan para
Intranets y Extranets)
 Stanford University y Bold, Beranek and
Newman (BBN) presentaron TCP/IP a
comienzos de los 70 para una red de
conmutación de paquetes (ARPANet).
 La arquitectura de TCP/IP ahora es
definida por la Internet Engineering Task
Force (IETF)
Modelo OSI y TCP/IP

2-42
¿Por qué es popular TCP/IP?
 Los estándares de los protocolos son

abiertos: interconecta equipos de
diferentes fabricantes sin problema.
 Independiente del medio de transmisión
físico.
 Un esquema de direccionamiento amplio y
común.
 Protocolos de alto nivel estandarizados
(¡muchos servicios!)
Modelo OSI y TCP/IP

2-43
“Estándares” de TCP/IP
 Para garantizar que TCP/IP sea un

protocolo abierto los estándares deben ser
públicamente conocidos.
 La mayor parte de la información sobre los
protocolos de TCP/IP está publicada en
unos documentos llamados Request for
Comments (RFC’s) - Hay otros dos tipos de
documentos: Military Standards (MIL
STD), Internet Engineering Notes (IEN) -.
Modelo OSI y TCP/IP

2-44
Arquitectura de TCP/IP (cuatro capas)
No hay un acuerdo sobre como representar la jerarquía de los
protocolos de TCP/IP con un modelo de capas (utilizan de tres
a cinco).
Aplicación
Presentación
Aplicación
Sesión
Transporte
Internet
Red
Enlace
Acceso de
Red
Física

Aplicaciones y procesos que usan la red
Servicios de entrega de datos entre nodos
Define el datagrama y maneja el enrutamiento
Rutinas para acceder el medio físico

Modelo OSI y TCP/IP

2-45
Pila de protocolos de Internet (cinco capas)
 aplicación: soporta las aplicaciones

de la red

FTP, SMTP, HTTP

 transporte: transferencia de datos

host to host
TCP, UDP

 red: enrutamiento de datagramas

desde la fuente al destino

IP, protocolos de enrutamiento

 enlace: transferencia de datos

entre elementos de red vecinos

aplicación
transporte
red
enlace
física

PPP, Ethernet

 física: bits “en el cable”
Modelo OSI y TCP/IP

2-46
Capas: comunicación lógica
Cada capa:
 distribuida
 Las “entidades”
implementan
las funciones
de cada capa
en cada nodo
 las entidades
realizan
acciones, e
intercambian
mensajes con
sus “iguales”

aplicación
transporte
red
enlace
física
aplicación
transporte
red
enlace
física

red
enlace
física

aplicación
transporte
red
enlace
física

aplicación
transporte
red
enlace
física

Modelo OSI y TCP/IP

2-47
Capas: comunicación lógica
Transporte
 toma datos de la







aplicación
agrega
direccionamiento,
agrega información
de chequeo de
confiabilidad para
formar el
“datagrama”
envía el datagrama al
otro nodo
espera el acuse de
recibo (ack) del otro
nodo
analogía: la oficina
postal

datos
aplicación
transporte
transporte
red
enlace
física
aplicación
transporte
red
enlace
física

ack
datos

red
enlace
física

aplicación
transporte
red
enlace
física

datos
aplicación
transporte
transporte
red
enlace
física

Modelo OSI y TCP/IP

2-48
Capas: comunicación física
datos
aplicación
transporte
red
enlace
física
aplicación
transporte
red
enlace
física

red
enlace
física

aplicación
transporte
red
enlace
física

datos
aplicación
transporte
red
enlace
física
Modelo OSI y TCP/IP

2-49
Encapsulación de datos
 Cada capa de la pila

TCP/IP adiciona
información de control
(un “header”) para
asegurar la entrega
correcta de los datos.
 Cuando se recibe, la
información de control
se retira.

Capa de aplicación
DATOS

Capa de transporte
Header

DATOS

Header

DATOS

Header

DATOS

Capa Internet
Header

Capa de Acceso de Red
Header

Header

Modelo OSI y TCP/IP

2-50
Capas de los protoclos y los datos
Cada capa toma los datos de la capa superior
 agrega información de control (header) y crea una
nueva unidad de datos
 pasa esta nueva unidad a la capa inferior
origen
destino
M
Ht M
Hn Ht M
Hl Hn Ht M

aplicación
transporte
red
enlace
física

aplicación
Ht
transporte
Hn Ht
red
Hl Hn Ht
enlace
física

M

mensaje

M

segmento

M
M

datagrama
frame

Modelo OSI y TCP/IP

2-51
Ubicación de los protocolos de TCP/IP en el Modelo
de Referencia OSI (Open Systems Interconnection)

EL MODEM ESTÁ
Modem
EN LA CAPA 1

Llegó

Solicitud
DNS

A
Red del
Á L ED
T
Campus
Í ES D E R
QU TA
R
A
IVE
JE
R
R
TA EL D
YModelo OSI y TCP/IP 2-52
Representación alternativa de la
Arquitectura de Internet
 Diseño en forma de clepsidra (reloj de arena)
 Aplicación vs. Protocolo de Aplicación (FTP, HTTP)

FTP

HTTP

SNMP

TFTP

UDP

TCP
IP

RED1

RED2

…

REDn

Modelo OSI y TCP/IP

2-53
Otras representaciones de la
arquitectura de Internet
Aplicaciones
ASCII

Aplicaciones
binarias

NVTs

TCP y UDP
IP
Topología de red

Aplicación
TCP

UDP
IP
Network

Modelo OSI y TCP/IP

2-54
Otras representaciones de la
arquitectura de Internet

UDP

TCP
IP

ARP

ICMP

Enlace de Datos
* También puede usarTCP
Modelo OSI y TCP/IP

2-55
Referencias
 ZIMMERMANN, Hubert. “OSI Reference Model,

The ISO model of Architecture for Open Systems
Interconnection”, abril de 1980.
 PETERSON, Larry; DAVIE, Bruce, Computer
Networks, A system approach, Morgan Kaufmann
Publishers. 2003.
 KUROSE, Jim; ROSS, Keith, Computer
Networking: A Top Down Approach Featuring the
Internet, 2 edición. Addison-Wesley. 2003
 HALL, Eric. , Internet Core Protocols, the
definitive guide, O'Reilly & Associates, Inc. 2000 

Modelo OSI y TCP/IP

2-56

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Comparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSI
Comparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSIComparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSI
Comparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSI
dariospeed
 
Protocolos de red
Protocolos de redProtocolos de red
Protocolos de red
chino109
 
Protocolos diapositivas
Protocolos diapositivasProtocolos diapositivas
Protocolos diapositivas
cinty29
 
presentacion tcp/ip
presentacion tcp/ippresentacion tcp/ip
presentacion tcp/ip
sk8nino
 
protocolo TCP/IP
protocolo TCP/IPprotocolo TCP/IP
protocolo TCP/IP
Comdat4
 
CAPA DE APLICACION TCP/IP
CAPA DE APLICACION TCP/IPCAPA DE APLICACION TCP/IP
CAPA DE APLICACION TCP/IP
almars
 
Redes Y Protocolos de Comunicacion
Redes Y Protocolos de ComunicacionRedes Y Protocolos de Comunicacion
Redes Y Protocolos de Comunicacion
cleopatra22
 

La actualidad más candente (20)

Protocolo Tcp
Protocolo  TcpProtocolo  Tcp
Protocolo Tcp
 
Comparacion estre modelos osi y tcp/ip
Comparacion estre modelos osi y tcp/ipComparacion estre modelos osi y tcp/ip
Comparacion estre modelos osi y tcp/ip
 
Tcp Ip
Tcp IpTcp Ip
Tcp Ip
 
Comparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSI
Comparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSIComparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSI
Comparacion entre el modelo TCP/IP Y MODELO OSI
 
Organizaciones de Estandarizacion, Modelo en Capas, Puertos Y protocolos
Organizaciones de Estandarizacion, Modelo en Capas, Puertos Y protocolosOrganizaciones de Estandarizacion, Modelo en Capas, Puertos Y protocolos
Organizaciones de Estandarizacion, Modelo en Capas, Puertos Y protocolos
 
Protocolos d comunicacion
Protocolos d comunicacionProtocolos d comunicacion
Protocolos d comunicacion
 
Protocolos de red
Protocolos de redProtocolos de red
Protocolos de red
 
Protocolos diapositivas
Protocolos diapositivasProtocolos diapositivas
Protocolos diapositivas
 
presentacion tcp/ip
presentacion tcp/ippresentacion tcp/ip
presentacion tcp/ip
 
protocolo TCP/IP
protocolo TCP/IPprotocolo TCP/IP
protocolo TCP/IP
 
CUADRO COMPARATIVO ENTRE MODELO OSI Y TCP/IP
CUADRO COMPARATIVO ENTRE MODELO OSI Y TCP/IPCUADRO COMPARATIVO ENTRE MODELO OSI Y TCP/IP
CUADRO COMPARATIVO ENTRE MODELO OSI Y TCP/IP
 
Redes.ppt
Redes.pptRedes.ppt
Redes.ppt
 
Modelo osi y tcp ip
Modelo osi y tcp ipModelo osi y tcp ip
Modelo osi y tcp ip
 
Modelo TCP IP
Modelo TCP IPModelo TCP IP
Modelo TCP IP
 
Protocolo TCP/IP y x.25
Protocolo TCP/IP y x.25 Protocolo TCP/IP y x.25
Protocolo TCP/IP y x.25
 
Tcp ip
Tcp ipTcp ip
Tcp ip
 
Osi nuevo
Osi nuevoOsi nuevo
Osi nuevo
 
CAPA DE APLICACION TCP/IP
CAPA DE APLICACION TCP/IPCAPA DE APLICACION TCP/IP
CAPA DE APLICACION TCP/IP
 
Modelo osi
Modelo osiModelo osi
Modelo osi
 
Redes Y Protocolos de Comunicacion
Redes Y Protocolos de ComunicacionRedes Y Protocolos de Comunicacion
Redes Y Protocolos de Comunicacion
 

Destacado

Presentación sobre redes de computadoras
Presentación sobre redes de computadorasPresentación sobre redes de computadoras
Presentación sobre redes de computadoras
Ifa2010
 
DIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOS
DIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOSDIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOS
DIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOS
gutierrez2010
 
Diapositivas de redes!!!
Diapositivas de redes!!!Diapositivas de redes!!!
Diapositivas de redes!!!
guest04a8435
 
Diapositivas redes de computadoras unidad 2
Diapositivas redes de computadoras   unidad 2Diapositivas redes de computadoras   unidad 2
Diapositivas redes de computadoras unidad 2
Javier Durán
 

Destacado (20)

Presentación sobre redes de computadoras
Presentación sobre redes de computadorasPresentación sobre redes de computadoras
Presentación sobre redes de computadoras
 
Diapositivas De Redes
Diapositivas De RedesDiapositivas De Redes
Diapositivas De Redes
 
Red de Computadora en PowerPoint
Red de Computadora en PowerPointRed de Computadora en PowerPoint
Red de Computadora en PowerPoint
 
DIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOS
DIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOSDIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOS
DIAPOSITIVAS DE PROTOCOLOS
 
Diapositivas de redes!!!
Diapositivas de redes!!!Diapositivas de redes!!!
Diapositivas de redes!!!
 
Diapositiva De Osi
Diapositiva De OsiDiapositiva De Osi
Diapositiva De Osi
 
Modelo iso protocolos
Modelo iso protocolosModelo iso protocolos
Modelo iso protocolos
 
Presentacion de modelo osi
Presentacion de modelo osiPresentacion de modelo osi
Presentacion de modelo osi
 
Modelo osi presentacion
Modelo osi presentacionModelo osi presentacion
Modelo osi presentacion
 
Cuadro comparativo
Cuadro comparativo Cuadro comparativo
Cuadro comparativo
 
Protocolos De Datos
Protocolos De DatosProtocolos De Datos
Protocolos De Datos
 
Diapositivas redes de computadoras unidad 2
Diapositivas redes de computadoras   unidad 2Diapositivas redes de computadoras   unidad 2
Diapositivas redes de computadoras unidad 2
 
Clases de redes de datos
Clases de redes de datosClases de redes de datos
Clases de redes de datos
 
ρητορική για γέλια 2ο γελ γιαννιτσων
ρητορική για γέλια 2ο γελ γιαννιτσωνρητορική για γέλια 2ο γελ γιαννιτσων
ρητορική για γέλια 2ο γελ γιαννιτσων
 
Protocolo de cominicaciones
Protocolo de cominicacionesProtocolo de cominicaciones
Protocolo de cominicaciones
 
Suite de protocolos
Suite de protocolosSuite de protocolos
Suite de protocolos
 
4.2 power
4.2 power4.2 power
4.2 power
 
Red de computadores PDF
Red de computadores PDFRed de computadores PDF
Red de computadores PDF
 
Tipos de redes de computadoras
Tipos de redes de computadorasTipos de redes de computadoras
Tipos de redes de computadoras
 
capa 4 MODELO TCP/IP
capa 4 MODELO TCP/IPcapa 4 MODELO TCP/IP
capa 4 MODELO TCP/IP
 

Similar a Tema3 protocolos.ppt (20)

Osi
OsiOsi
Osi
 
como usar excel
como usar excelcomo usar excel
como usar excel
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Arquitectura de Comuniaciones
Arquitectura de Comuniaciones Arquitectura de Comuniaciones
Arquitectura de Comuniaciones
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Osi
OsiOsi
Osi
 
Modelo_osi.ppt
Modelo_osi.pptModelo_osi.ppt
Modelo_osi.ppt
 
3.modelos osi y tcpip
3.modelos osi y tcpip 3.modelos osi y tcpip
3.modelos osi y tcpip
 
Diapositivas modelo osi
Diapositivas modelo osiDiapositivas modelo osi
Diapositivas modelo osi
 
Drc semana08 osi
Drc semana08 osiDrc semana08 osi
Drc semana08 osi
 
Modelo osi
Modelo osiModelo osi
Modelo osi
 
Modelo osi protocolo tcpip
Modelo osi   protocolo tcpipModelo osi   protocolo tcpip
Modelo osi protocolo tcpip
 
Modelo osi 1
Modelo osi 1Modelo osi 1
Modelo osi 1
 
Modelospdf
ModelospdfModelospdf
Modelospdf
 
Modelospdf
ModelospdfModelospdf
Modelospdf
 
Modelospdf
ModelospdfModelospdf
Modelospdf
 

Más de alvaro alcocer sotil

Catedral de-lima-historia-nc2ba-51-pps
Catedral de-lima-historia-nc2ba-51-ppsCatedral de-lima-historia-nc2ba-51-pps
Catedral de-lima-historia-nc2ba-51-pps
alvaro alcocer sotil
 
2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing
2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing
2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing
alvaro alcocer sotil
 
1º sesion planeamiento estratégico de marketing
1º sesion planeamiento estratégico de marketing1º sesion planeamiento estratégico de marketing
1º sesion planeamiento estratégico de marketing
alvaro alcocer sotil
 
Aprendiendo publicidad ppt final paola
Aprendiendo publicidad ppt final paolaAprendiendo publicidad ppt final paola
Aprendiendo publicidad ppt final paola
alvaro alcocer sotil
 
Agencia de publicidad la campaña publicitaria -tipos
Agencia de  publicidad   la campaña publicitaria -tiposAgencia de  publicidad   la campaña publicitaria -tipos
Agencia de publicidad la campaña publicitaria -tipos
alvaro alcocer sotil
 

Más de alvaro alcocer sotil (20)

Clase ciencia - Huesos
Clase ciencia - HuesosClase ciencia - Huesos
Clase ciencia - Huesos
 
Rm rompecabeza
Rm rompecabezaRm rompecabeza
Rm rompecabeza
 
Locomocion en animales
Locomocion en animalesLocomocion en animales
Locomocion en animales
 
Presentacion comuniccaion
Presentacion comuniccaionPresentacion comuniccaion
Presentacion comuniccaion
 
El trabajo académico chomsky
El trabajo académico chomskyEl trabajo académico chomsky
El trabajo académico chomsky
 
[002665]
[002665][002665]
[002665]
 
Catedral de-lima-historia-nc2ba-51-pps
Catedral de-lima-historia-nc2ba-51-ppsCatedral de-lima-historia-nc2ba-51-pps
Catedral de-lima-historia-nc2ba-51-pps
 
Proceso de ventas 2013
Proceso de ventas 2013Proceso de ventas 2013
Proceso de ventas 2013
 
Royal plaza
Royal plazaRoyal plaza
Royal plaza
 
Plan de marketing
Plan de marketingPlan de marketing
Plan de marketing
 
Intercambio de publicidad
Intercambio de publicidadIntercambio de publicidad
Intercambio de publicidad
 
Producto marca
Producto   marcaProducto   marca
Producto marca
 
Plan de mk tcompleto (3)
Plan de mk tcompleto (3)Plan de mk tcompleto (3)
Plan de mk tcompleto (3)
 
La marca debe ser humana
La marca debe ser humanaLa marca debe ser humana
La marca debe ser humana
 
3º sesion la competencia
3º sesion la competencia3º sesion la competencia
3º sesion la competencia
 
2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing
2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing
2ºsesion beneficios de la planeacion de marketing
 
1º sesion planeamiento estratégico de marketing
1º sesion planeamiento estratégico de marketing1º sesion planeamiento estratégico de marketing
1º sesion planeamiento estratégico de marketing
 
Aprendiendo publicidad ppt final paola
Aprendiendo publicidad ppt final paolaAprendiendo publicidad ppt final paola
Aprendiendo publicidad ppt final paola
 
Agencia de publicidad la campaña publicitaria -tipos
Agencia de  publicidad   la campaña publicitaria -tiposAgencia de  publicidad   la campaña publicitaria -tipos
Agencia de publicidad la campaña publicitaria -tipos
 
10º
 10º 10º
10º
 

Tema3 protocolos.ppt

  • 1. PROGRAMA DE TITULACION EXTRAORDINARIA 2011 ING. ALFREDO MEDINA CALDERON Modelo OSI y TCP/IP 2-1
  • 2. Arquitectura de Comunicaciones Modelo OSI y TCP/IP Modelo OSI y TCP/IP 2-2
  • 3. Necesidad de las arquitecturas de comunicaciones  Entre los requerimientos necesarios para un diseño de una red de datos están: Proporcionar conectividad general de manera robusta, equitativa y económica para una gran cantidad de computadores. Ser lo suficientemente flexible para evolucionar y ajustarse a los cambios tecnológicos y a los requerimientos de las nuevas aplicaciones que aparecen constantemente.  Para afrontar esta complejidad, los diseñadores de redes han creado unos modelos generales – usualmente llamados arquitecturas de comunicaciones- que ayudan en el diseño y la implementación de las redes. Modelo OSI y TCP/IP 2-3
  • 4. Modelo de capas y los protocolos  Cuando un sistema se vuelve complejo, el diseñador del sistema introduce otro nivel de abstracción. La idea de una abstracción es definir un modelo unificador que capture los aspectos importantes del sistema y oculte los detalles de cómo fue implementado.  El reto es identificar las abstracciones que simultáneamente sean útiles en un amplio número de situaciones y, a la vez, puedan ser implementadas eficientemente. Modelo OSI y TCP/IP 2-4
  • 5. Modelo de capas y los protocolos  En sistemas en red, la abstracción lleva al concepto del modelo de capas. Se comienza con servicios ofrecidos por la capa física y luego se adiciona una secuencia de capas, cada una de ellas ofreciendo un nivel de servicios más abstracto.  Un modelo de capas ofrece dos características interesantes: Descompone el problema de construir una red en partes más manejables (no es necesario construir un sistema monolítico que hace todo) Proporciona un diseño más modular (si se quiere colocar un nuevo servicio, sólo se debe modificar la funcionalidad de una capa) Modelo OSI y TCP/IP 2-5
  • 6. Proceso de un viaje aéreo como una serie de pasos tiquete (compra) tiquete (recobro) equipaje (entrega) equipaje (recogida) embarque desembarque despegue aterrizaje Vuelo Vuelo Ruta de vuelo Modelo OSI y TCP/IP 2-6
  • 7. Proceso de un viaje aéreo en capas de servicios Entrega mostrador a mostrador de [personas y equipaje] Traslado de equipaje: entrega-recogida Traslado de personas: embarque-desembarque Traslado de la aeronave: pista a pista Ruta de vuelo desde el origen hasta el destino Capas: cada capa implementa un servicio a través de las acciones internas a la capa y solicitando el servicio proporcionado por una capa inferior Modelo OSI y TCP/IP 2-7
  • 8. tiquete (compra) tiquete (recobro) equipaje (entrega) equipaje (recogida) embarque desembarque despegue aterrizaje Vuelo Vuelo Llegada Aeropuerto Salida Aeropuerto Implementación distribuida de la funcionalidad de las capas tráfico aéreo intermedio ruta de vuelo ruta de vuelo ruta de vuelo Modelo OSI y TCP/IP 2-8
  • 9. Otra vez: ¿Por qué utilizar capas?  Permite trabajar con sistemas complejos una estructura explícita permite la identificación de las partes del sistema complejo y la interrelación entre ellas • modelo de referencia de capas para discusiones la modularidad facilita el mantenimiento y la actualización del sistema • cambios que se realicen en la implementación de un servicio de una capa es transparente para el resto del sistema Modelo OSI y TCP/IP 2-9
  • 10. Arquitectura OSI  ¿Qué es OSI? Una sigla: Open Systems Interconnection Conceptualmente: arquitectura general requerida para establecer comunicación entre computadoras  OSI puede verse de dos formas: como un estándar como un modelo de referencia Modelo OSI y TCP/IP 2-10
  • 11. OSI es un estándar  El desarrollo inicial de las redes de computadores fue promovido por redes experimentales como ARPANet y CYCLADES, seguidos por los fabricantes de computadores (SNA, DECnet, etcétera). Las redes experimentales se diseñaron para ser heterogéneas (no importaba la marca del computador). Las redes de los fabricantes de equipos tenían su propio conjunto de convenciones para interconectar sus equipos y lo llamaban su “arquitectura de red” Modelo OSI y TCP/IP 2-11
  • 12. OSI es un estándar  La necesidad de interconectar equipos de diferentes fabricantes se hizo evidente.  En 1977, la ISO (International Organization for Standarization) reconoció la necesidad de crear estándares para las redes informáticas y creó el subcomité SC16 (Open Systems Interconnection)  La primera reunión de éste subcomité se llevo a cabo en marzo de 1978. El modelo de referencia OSI fue desarrollado después de cerca de 18 meses de discusión. Modelo OSI y TCP/IP 2-12
  • 13. OSI es un estándar  El modelo OSI fue adoptado en 1979 por el comité técnico TC97 (procesamiento de datos), del cual dependía el subcomité SC16  OSI fue adoptado en 1984 oficialmente como un estándar internacional por la ISO (International Organization of Standards).  Ahora es la recomendación X.200 de la ITU (International Telecommunication Union) y la norma ISO/IEC 7498-1 Modelo OSI y TCP/IP 2-13
  • 14. OSI como Modelo de Referencia  OSI es un modelo de referencia que muestra como debe transmitirse un mensaje entre nodos en una red de datos  El modelo OSI tiene 7 niveles de funciones  No todos los productos comerciales se adhieren al modelo OSI  Sirve para enseñar redes y en discusiones técnicas (resolución de problemas). Modelo OSI y TCP/IP 2-14
  • 15. ¿En qué se fundamenta OSI? el proceso de comunicación entre dos usuarios en una red de telecomunicaciones puede dividirse en niveles (capas)  En el proceso de comunicación cada nivel pone su granito de arena: el conjunto de funciones que ese nivel “sabe” hacer.  La idea principal en el modelo OSI es que Modelo OSI y TCP/IP 2-15
  • 16. ¿Cómo opera el modelo OSI?  Los usuarios que participan en la comunicación utilizan equipos que tienen “instaladas” las funciones de las 7 capas del modelo OSI (o su equivalente) En el equipo que envía: • El mensaje “baja” a través de las capas del modelo OSI. En el equipo que recibe: • El mensaje “sube” a través de las capas del modelo OSI Modelo OSI y TCP/IP 2-16
  • 17. Operación: 1ª aproximación Nodo A Nodo B Al enviar el mensaje “baja” Al recibir el mensaje “sube” El mensaje “viaja” a través de la red En la vida real, las 7 capas de funciones del modelo OSI están normalmente construidas como una combinación de: 1. Sistema Operativo (Windows XP, Win2003, Mac/OS ó Unix) 2. Aplicaciones (navegador, cliente de correo, servidor web) 3. Protocolos de transporte y de red (TCP/IP, IPX/SPX, SNA) 4. Hardware y software que colocan la señal en el cable conectado al computador (tarjeta de red y driver) Modelo OSI y TCP/IP 2-17
  • 18. Operación: 2ª aproximación Las capas del modelo OSI reciben un nombre de acuerdo a su función. Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física 7 6 5 4 3 2 Al enviar el mensaje “baja” 1 7 Aplicación 6 Presentación 5 Sesión 4 Transporte 3 Red 2 Enlace 1 Nodo A Al recibir el mensaje “sube” Física Nodo B RED Modelo OSI y TCP/IP 2-18
  • 19. Implementación de las capas OSI  Las dos primeras capas (física y enlace) generalmente se construyen con hardware y software El cable, el conector, la tarjeta de red y el driver de la tarjeta pertenecen a los niveles 1 y 2  Los otros cinco niveles se construyen generalmente con software Modelo OSI y TCP/IP 2-19
  • 20. Comunicación entre capas  Cada capa ofrece un conjunto de funciones para la capa superior y utiliza funciones de la capa inferior  Cada capa, en un nodo, se comunica con su igual en el otro nodo Capa A Capa A Capa B Capa B NODO 1 NODO 2 Modelo OSI y TCP/IP 2-20
  • 21. Servicios, Interfaces y Protocolos  El modelo OSI distingue entre: Servicios (funciones): Qué hace la capa Interfaces: Cómo las capas vecinas pueden solicitar/dar servicios Protocolos: Reglas para que capas “pares” se comuniquen Capa A Capa A Capa B Capa B NODO 1 NODO 2 Modelo OSI y TCP/IP 2-21
  • 22. Otra forma de ver los protocolos y las interfaces  Otras personas incluyen la “interfaz” y el “protocolo” del modelo OSI como parte del Protocolo.  El protocolo provee un servicio de comunicaciones que elementos (objetos) con un nivel más alto en el modelo de capas (como los procesos de aplicaciones o protocolos de más alto nivel) utilizan para intercambiar mensajes.  En este caso, cada protocolo define dos interfaces diferentes Una interfaz de servicio hacia otros objetos dentro del mismo computador que desean utilizar el servicio de comunicaciones del protocolo. Esta interfaz define las operaciones que los objetos locales pueden solicitar al protocolo (es la interfaz de OSI). Una interfaz entre pares (peer-to-peer). Define la forma y el significado de los mensajes intercambiados entre implementaciones del mismo protocolo pero ejecutándose en diferentes nodos para establecer el servicio de comunicaciones (es el protocolo de OSI). Modelo OSI y TCP/IP 2-22
  • 23. Otra forma de ver los protocolos y las interfaces Nodo 1 Objeto de alto nivel Protocol Nodo 2 Interfaz de Servicio Interfaz Peer-to-peer Objeto de alto nivel Protocol Modelo OSI y TCP/IP 2-23
  • 24. Más sobre protocolos  Excepto en la capa física, la comunicación entre pares es indirecta. Cada protocolo se comunica con su “par” pasando los mensajes a otro protocolo de una capa inferior.  Hay que recordar que la palabra protocolo se usa en dos sentidos: Algunas veces hace referencia a la abstracción de las interfaces (operaciones definidas por la interfaz de servicio y la interfaz entre pares) Otras veces se refiere al módulo –programa- que implementa en la realidad las dos interfaces. Modelo OSI y TCP/IP 2-24
  • 25. Operación: 3ª aproximación Puede contener encabezados de las capas 5, 6 y 7 Nodo A Nodo B Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Unidades de Información Mensaje Paquete Frame Header 2 Header 4 Header 3 DATOS DATOS DATOS DATOS Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física bits RED Modelo OSI y TCP/IP 2-25
  • 26. Encapsulación  Cuando un protocolo de una capa superior envía datos a su par en otro nodo, los entrega al protocolo de la capa inferior. El protocolo de la capa inferior no sabe si el protocolo de nivel superior envía una imagen, un correo o una secuencia numérica.  Luego el protocolo del nivel inferior, para crear su mensaje, agrega una información de control (header) que es utilizada entre pares para comunicarse entre ellos. Esta información de control generalmente es colocada al iniciar el mensaje. En algunos casos se anexa información de control al final del mensaje y la llaman trailer.  A los datos entregados por el protocolo de la capa superior, dentro del mensaje, se le llama cuerpo del mensaje o payload.  La operación de “meter” el mensaje del nivel superior detrás de un header o cabecera en el mensaje de nivel inferior se llama encapsulación. Modelo OSI y TCP/IP 2-26
  • 27. Multiplexamiento y demultiplexamiento  En de cada una de las capas de un modelo de comunicaciones se pueden alojar varios procolos.  Por esto razón, dentro del header que agrega un protocolo al construir el mensaje para su par, ubicado en otro nodo, debe incluir un identificador para indicar a qué protocolo o servicio de la capa superior le pertenece el “payload”. Este identificador es conocido como llave de multiplexación (demux key)  Cuando el mensaje llega al nodo destino, el protocolo que lo recibe debe retirar el header, mirar la llave de multiplexación y entregar (demultiplexar) la carga útil (payload) al protocolo o aplicación correctos en la capa superior. En los headers, las llaves de multiplexación se implementan de diferentes maneras: diferentes tamaños (un byte, dos bytes, cuatro bytes) o algunos colocan sólo la identificación de la aplicación destino, otros colocan la aplicación origen y la destino. Modelo OSI y TCP/IP 2-27
  • 28. Operación: 4ª aproximación (1) Usuario en el Nodo A envía el mensaje “Tengo una idea.” Los datos se encapsulan y se registra a qué protocolo de la capa superior le pertenece la carga útil (payload) Tengo una idea. Tengo una idea. Tengo una idea. H4 Tengo una idea. H3 H4 Teng H2 H3 H2 H3 H3 o una idea. H4 Teng T2 H4 Teng T2 H2 H2 H3 o una idea. T2 Sesión (5) Transp. (4) Red (3) Enlace (2) H3 o una idea. T2 Física (1) Modelo OSI y TCP/IP 2-28
  • 29. Operación: 4ª aproximación (2) Usuario en el Nodo B recibe el mensaje “Tengo una idea.” Para entregar el mensaje al protocolo correcto, dentro de una capa, se usa Tengo una idea. la llave de multiplexación. Tengo una idea. Sesión (5) Transp. (4) Red (3) Enlace (2) Tengo una idea. H4 H3 H2 H3 H2 H4 Teng H4 Teng T2 H3 Tengo una idea. H2 H4 Teng T2 H2 H3 o una idea. H3 o una idea. T2 H3 o una idea. T2 Física (1) Modelo OSI y TCP/IP 2-29
  • 30. Los 7 Niveles del modelo OSI Cada nivel (ó capa) tiene unas funciones precisas para resolver determinados problemas de la comunicación (“divide y vencerás”) Nivel OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Función que ofrece Aplicaciones de Red: transferencia de archivos Formatos y representación de los datos Establece, mantiene y cierra sesiones Entrega confiable/no confiable de “mensajes” Entrega los “paquetes” y hace enrutamiennto Transfiere “frames”, chequea errores Transmite datos binarios sobre un medio Modelo OSI y TCP/IP 2-30
  • 31. Nivel de Aplicación (Capa 7)  La capa de aplicación está cerca al usuario (no ofrece servicios a otras capas del modelo OSI) Es el nivel más alto en la arquitectura OSI Define la interfaz entre el software de comunicaciones y cualquier aplicación que necesite comunicarse a través de la red. Las otras capas existen para prestar servicios a esta capa Las aplicaciones están compuestas por procesos. Un proceso de aplicación se manifiesta en la capa de aplicaciones como la ejecución de un protocolo de aplicación. Modelo OSI y TCP/IP 2-31
  • 32. Nivel de Presentación (Capa 6)  Define el formato de los datos que se intercambiarán Asegura que la información enviada por la capa de aplicación de un nodo sea entendida por la capa de aplicación del otro nodo Si es necesario, transforma a un formato de representación común Negocia la sintáxis de transferencia de datos para la capa de aplicación (estructura de datos) Ejemplo: formato GIF, JPEG ó PNG para imágenes. Modelo OSI y TCP/IP 2-32
  • 33. Nivel de Sesión (Capa 5)  Define cómo iniciar, coordinar y terminar las conversaciones entre aplicaciones (llamadas sesiones). Administra el intercambio de datos y sincroniza el diálogo entre niveles de presentación (capa 6) de cada sistema Ofrece las herramientas para que la capa de aplicación, la de presentación y la de sesión reporten sus problemas y los recursos disponibles para la comunicación (control del diálogo –sesión- entre aplicaciones) Lleva control de qué flujos forman parte de la misma sesión y qué flujos deben terminar correctamente Modelo OSI y TCP/IP 2-33
  • 34. Nivel de Transporte (Capa 4)  Proporciona un número amplio de servicios. Asegura la entrega de los datos entre procesos que han establecido una sesión y que se ejecutan en diferentes nodos Evita que las capas superiores se preocupen por los detalles del transporte de los datos hasta el proceso correcto Hace multiplexamiento para las aplicaciones • ¿cuál es la aplicación/servicio destino/origen? Segmenta bloques grandes de datos antes de transmitirlos (y los reensambla en le nodo destino) Asegura la transmisión confiable de los mensajes No deja que falten ni sobren partes de los mensajes trasmitidos (si es necesario, hace retransmisión de mensajes) hace control de flujo y control de congestión Modelo OSI y TCP/IP 2-34
  • 35. Nivel de Red (Capa 3)  Entrega los paquetes de datos a la red correcta, al nodo correcto, buscando el mejor camino (es decir, permite el intercambio de paquetes). Evita que las capas superiores se preocupen por los detalles de cómo los paquetes alcanzan el nodo destino correcto En esta capa se define la dirección lógica de los nodos Esta capa es la encargada de hacer el enrutamiento y el direccionamiento • Enrutamiento: ¿cuál es el mejor camino para llegar a la red destino? • Direccionamiento: ¿cuál es el nodo destino? Modelo OSI y TCP/IP 2-35
  • 36. Nivel de Enlace (Capa 2)  Inicia, mantiene y libera los enlaces de datos entre dos nodos.  Hace transmisión confiable (sin errores) de los datos sobre un medio físico (un enlace) Define la dirección física de los nodos Construye los “frames” También debe involucrarse con el orden en que lleguen los frames, notificación de errores físicos, reglas de uso del medio físico y el control del flujo en el medio. Es diferente de acuerdo a la topología de red y al medio utilizado. Modelo OSI y TCP/IP 2-36
  • 37. Nivel Físico (Capa 1)  Define las características mecánicas, eléctricas y funcionales para establecer, mantener, repetir, amplificar y desactivar conexiones físicas entre nodos Acepta un “chorro” de bits y los transporta a través de un medio físico (un enlace) Nivel de voltaje, sincronización de cambios de voltaje, frecuencia de transmisión, distancias de los cables, conectores físicos y asuntos similares son especificados en esta capa. Modelo OSI y TCP/IP 2-37
  • 38. Arquitectura OSI End system End system Aplicación Aplicación Presentación Intermediate systems Presentación Sesión Sesión Transporte Transporte Red Red Red Red Enlace Enlace Enlace Enlace Física Física Física Física Uno o más nodos dentro de la Red Modelo OSI y TCP/IP 2-38
  • 39. Perspectivas del modelo OSI  El modelo OSI permite trabajar con la complejidad de los sistemas de comunicación de datos  Las implementaciones de arquitecturas de red reales no cumplen (o lo hacen parcialmente) con el Modelo OSI: TCP/IP, SNA, Novell Netware, DECnet, AppleTalk, etc. Modelo OSI y TCP/IP 2-39
  • 40. Perspectivas del modelo OSI  Se intentó construir una implementación del modelo OSI A finales de los 80, el gobierno de EEUU quiso establecer GOSIP (Government Open Systems Interconnect Profile) como algo obligatorio. NO funcionó. Perdió vigencia en 1995  ¿Qué sucederá con OSI? Los protocolos de la implementación OSI desarrollada son demasiado complejos y tienen fallas Están implementados de manera muy regular Sin embargo, TCP/IP sigue mejorando continuamente  El modelo OSI sigue siendo un modelo pedagógico. Modelo OSI y TCP/IP 2-40
  • 41. ¿Qué es TCP/IP?  El nombre “TCP/IP” se refiere a una suite de protocolos de datos. Una colección de protocolos de datos que permite que los computadores se comuniquen.  El nombre viene de dos de los protocolos que lo conforman: Transmission Control Protocol (TCP) Internet Protocol (IP)  Hay muchos otros protocolos en la suite Modelo OSI y TCP/IP 2-41
  • 42. TCP/IP e Internet  TCP/IP son los protocolos fundamentales de Internet (Aunque se utilizan para Intranets y Extranets)  Stanford University y Bold, Beranek and Newman (BBN) presentaron TCP/IP a comienzos de los 70 para una red de conmutación de paquetes (ARPANet).  La arquitectura de TCP/IP ahora es definida por la Internet Engineering Task Force (IETF) Modelo OSI y TCP/IP 2-42
  • 43. ¿Por qué es popular TCP/IP?  Los estándares de los protocolos son abiertos: interconecta equipos de diferentes fabricantes sin problema.  Independiente del medio de transmisión físico.  Un esquema de direccionamiento amplio y común.  Protocolos de alto nivel estandarizados (¡muchos servicios!) Modelo OSI y TCP/IP 2-43
  • 44. “Estándares” de TCP/IP  Para garantizar que TCP/IP sea un protocolo abierto los estándares deben ser públicamente conocidos.  La mayor parte de la información sobre los protocolos de TCP/IP está publicada en unos documentos llamados Request for Comments (RFC’s) - Hay otros dos tipos de documentos: Military Standards (MIL STD), Internet Engineering Notes (IEN) -. Modelo OSI y TCP/IP 2-44
  • 45. Arquitectura de TCP/IP (cuatro capas) No hay un acuerdo sobre como representar la jerarquía de los protocolos de TCP/IP con un modelo de capas (utilizan de tres a cinco). Aplicación Presentación Aplicación Sesión Transporte Internet Red Enlace Acceso de Red Física Aplicaciones y procesos que usan la red Servicios de entrega de datos entre nodos Define el datagrama y maneja el enrutamiento Rutinas para acceder el medio físico Modelo OSI y TCP/IP 2-45
  • 46. Pila de protocolos de Internet (cinco capas)  aplicación: soporta las aplicaciones de la red FTP, SMTP, HTTP  transporte: transferencia de datos host to host TCP, UDP  red: enrutamiento de datagramas desde la fuente al destino IP, protocolos de enrutamiento  enlace: transferencia de datos entre elementos de red vecinos aplicación transporte red enlace física PPP, Ethernet  física: bits “en el cable” Modelo OSI y TCP/IP 2-46
  • 47. Capas: comunicación lógica Cada capa:  distribuida  Las “entidades” implementan las funciones de cada capa en cada nodo  las entidades realizan acciones, e intercambian mensajes con sus “iguales” aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física red enlace física aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física Modelo OSI y TCP/IP 2-47
  • 48. Capas: comunicación lógica Transporte  toma datos de la     aplicación agrega direccionamiento, agrega información de chequeo de confiabilidad para formar el “datagrama” envía el datagrama al otro nodo espera el acuse de recibo (ack) del otro nodo analogía: la oficina postal datos aplicación transporte transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física ack datos red enlace física aplicación transporte red enlace física datos aplicación transporte transporte red enlace física Modelo OSI y TCP/IP 2-48
  • 50. Encapsulación de datos  Cada capa de la pila TCP/IP adiciona información de control (un “header”) para asegurar la entrega correcta de los datos.  Cuando se recibe, la información de control se retira. Capa de aplicación DATOS Capa de transporte Header DATOS Header DATOS Header DATOS Capa Internet Header Capa de Acceso de Red Header Header Modelo OSI y TCP/IP 2-50
  • 51. Capas de los protoclos y los datos Cada capa toma los datos de la capa superior  agrega información de control (header) y crea una nueva unidad de datos  pasa esta nueva unidad a la capa inferior origen destino M Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M aplicación transporte red enlace física aplicación Ht transporte Hn Ht red Hl Hn Ht enlace física M mensaje M segmento M M datagrama frame Modelo OSI y TCP/IP 2-51
  • 52. Ubicación de los protocolos de TCP/IP en el Modelo de Referencia OSI (Open Systems Interconnection) EL MODEM ESTÁ Modem EN LA CAPA 1 Llegó Solicitud DNS A Red del Á L ED T Campus Í ES D E R QU TA R A IVE JE R R TA EL D YModelo OSI y TCP/IP 2-52
  • 53. Representación alternativa de la Arquitectura de Internet  Diseño en forma de clepsidra (reloj de arena)  Aplicación vs. Protocolo de Aplicación (FTP, HTTP) FTP HTTP SNMP TFTP UDP TCP IP RED1 RED2 … REDn Modelo OSI y TCP/IP 2-53
  • 54. Otras representaciones de la arquitectura de Internet Aplicaciones ASCII Aplicaciones binarias NVTs TCP y UDP IP Topología de red Aplicación TCP UDP IP Network Modelo OSI y TCP/IP 2-54
  • 55. Otras representaciones de la arquitectura de Internet UDP TCP IP ARP ICMP Enlace de Datos * También puede usarTCP Modelo OSI y TCP/IP 2-55
  • 56. Referencias  ZIMMERMANN, Hubert. “OSI Reference Model, The ISO model of Architecture for Open Systems Interconnection”, abril de 1980.  PETERSON, Larry; DAVIE, Bruce, Computer Networks, A system approach, Morgan Kaufmann Publishers. 2003.  KUROSE, Jim; ROSS, Keith, Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 2 edición. Addison-Wesley. 2003  HALL, Eric. , Internet Core Protocols, the definitive guide, O'Reilly & Associates, Inc. 2000  Modelo OSI y TCP/IP 2-56