1. EL MODELO OSI

2. ÍNDICE
EL MODELO OSI
1. INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2. IEEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3. OSI: ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL PARA LA ESTANDARIZACIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
4. CAPAS DEL MODELO OSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
5. TERMINOLOGÍA DEL MODELO OSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

3. EL MODELO OSI
1. Introducción
En 1984, la Organización Internacional de Estandarización (ISO)
desarrolló un modelo llamado OSI (Open Systems Interconection,
Interconexión de Sistemas Abiertos). El cual es usado para describir el
uso de datos entre la conexión física de la red y la aplicación del
usuario final. Este modelo es el mejor conocido y el más usado para
describir los entornos de red.
Como se muestra en la figura, las capas OSI están numeradas de abajo
hacia arriba. Las funciones más básicas, como el poner los bits de datos
en el cable de la red están en la parte de abajo, mientras las funciones
que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario están arriba.
En el modelo OSI el propósito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior,
resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente.
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4. EL MODELO OSI
Con esta figura se puede apreciar que a excepción de la capa más baja del modelo OSI, ninguna capa puede
pasar información directamente a su contraparte en el otro ordenador. La información que envía un
ordenador debe de pasar por todas las capas inferiores, La información entonces se mueve a través del cable
de red hacia el ordenador que recibe y hacia arriba a través de las capas de este mismo ordenador hasta que
llega al mismo nivel de la capa que envió la información. Por ejemplo, si la capa de red envía información
desde el ordenador A, esta información se mueve hacia abajo a través de las capas de Enlace y Física del lado
que envía, pasa por el cable de red, y sube por las capas de Física y Enlace del lado del receptor hasta llegar
a la capa de red del ordenador B.
La interacción entre las diferentes capas adyacentes se llama interface. La interface define que servicios
ofrece la capa inferior a su capa superior. Además, cada capa en un ordenador actúa como si estuviera
comunicándose directamente con la misma capa del otro ordenador. La serie de las reglas que se usan para
la comunicación entre las capas se llama protocolo.
El modelo OSI (Open Systems Interconection) de telecomunicaciones está basado en una
propuesta desarrollada por la organización de estándares internacional (ISO), por lo que también
se le conoce como modelo ISO - OSI. Su función es la de definir la forma en que se comunican
los sistemas abiertos de telecomunicaciones, es decir, los sistemas que se comunican con otros
sistemas.
La forma de lograr esto es empaquetando y desempaquetando información en los mensajes que se van a
enviar, así el e-mail le da una información a la capa de TCP, la cual agrega información y se la pasa a la capa
de IP, la cual agrega más información y se la pasa a la de Ethernet, la cual agrega más información y la
transmite a la red.
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5. EL MODELO OSI
Si seguimos este método de empaquetar y desempaquetar llegará un momento en que a las capas más altas
casi no llegue información, éste es uno de los aspectos que la capa de transporte y sesión tienen que resolver.
Encapsulado de datos en el modelo de referencia OSI
Lo que sigue es una descripción del proceso de encapsulado de datos en una pila de protocolo, en nuestro
caso TCP/IP.
Las capas del modelo OSI se comunican entre sí utilizando las PDU (protocol data unit), que especifican qué
información debe agregarse como encabezado o final de los datos que ingresan a la capa. Analizamos el paso
de los datos por las 4 últimas capas del modelo (transporte, red, enlace de datos, física).
Cuando los datos bajan de la capa sesión, la PDU de la capa de transporte exige el agregado del encabezado
de protocolo TCP. La capa siguiente agrega el encabezado IP. Al bajar a la capa de Enlace, el encabezado que
se agrega depende de la implementación de Ethernet que se esté utilizando. Si la implementación es
ETHERNET II, se agrega solamente un encabezado MAC, si la implementación es IEEE 802.3 802.2, se agregan
2 encabezados: LLC de la subcapa superior (Logical Link Control) y MAC (Media Access Control) de la subcapa
inferior, para luego pasar a la capa Física convertido en señales eléctricas.
Encabezado IP
Ahora veremos de qué manera está compuesto un encabezado IP.
Los campos que más nos interesan son: VERSION, TIPO DE SERVICIO, BANDERAS, TIEMPO DE VIDA (TTL),
DESPLAZAMIENTO y PROTOCOLO.
Versión: identifica la versión del protocolo IP que transporta el datagrama (4 en nuestro caso).
Tipo de Servicio: 3 bits para la prioridad (0 al 7), bit 3 para RETARDOS CORTOS, bit 4 para ALTO DESEMPEÑO
y el bit 5 para ALTA CONFIABILIDAD. (Los bits restantes permanecen sin uso).
BANDERAS: 3 bits en total. El primero sin uso, el segundo es DF (DONT FRAGMENT), el tercero MORE
FRAGMENTS (es decir que el datagrama en cuestión no es el último fragmento).
TIEMPO DE VIDA: El número de saltos que podrá realizar el datagrama (un salto equivale al paso por un
router). Originalmente se descontaban de este número tantas unidades como segundos le tomaran pasar por
un router, actualmente se descuenta una unidad por router. (El valor máximo es 255).
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6. EL MODELO OSI
DESPLAZAMIENTO: Distinto de cero cuando se trata de un fragmento (indica el desplazamiento respecto del
primer fragmento).
PROTOCOLO: Contiene un valor que especifica el protocolo que lleva en la parte de datos del datagrama (UDP
ó TCP por ejemplo).
Encabezado TCP
Uno de los protocolos que puede viajar encapsulado por IP es TCP En el gráfico siguiente vemos el encabezado
.
TCP con el mismo formato que ya utilizamos para el encabezado IP.
En este caso, los primeros campos son los de número de puerto de conexión, y los números de secuencia de
los datos que salen y el número de acuse de recibo de los datos ya recibidos. Un campo importante es el CODE
BITS. En el que se activan o desactivan los flags del segmento TCP.
* URG: flag urgente.
* SYN: solicitud de sincronización.
* RST: reset. Final de conexión.
* ACK: acuse de recibo.
* FIN: el emisor ha llegado al final de su flujo de octetos.
* PSH: empujar el paquete (priorizar).
Puntos de acceso de servicio SNA (SAP)
En el servidor, defina los SAP de origen (SSAP). Si decide cambiar los SAP por omisión o añadir
más SAP, debe definirlos en las descripciones de línea o de controlador. Al definir los SAP, puede
especificar hasta 24 SSAP por descripción de línea. Los SSAP que utiliza la descripción de
controlador también deben estar definidos en la descripción de línea que está asociada con la
descripción de controlador. En la descripción de controlador también se especifica el punto de
acceso a servicio de destino (DSAP).
Los SAP locales son conocidos como puntos de acceso a servicio de origen (SSAP). Los SAP remotos son
conocidos como puntos de acceso a servicio de destino (DSAP). El servidor envía datos de un SSAP a un DSAP.
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7. EL MODELO OSI
En la ilustración siguiente se muestra un ejemplo de la relación entre las parejas SSAP y DSAP:
Para SNA, debe utilizar algunos valores SSAP.
Organizaciones principales de estándares
CCITT son las siglas de Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico (Consultative Committee for
International Telegraphy and Telephony - Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique),
antiguo nombre del comité de normalización de las telecomunicaciones dentro de la UIT (Unión Internacional
de Telecomunicaciones) ahora conocido como UIT-T.
Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT
El Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) es el órgano permanente de la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (UIT) que estudia los aspectos técnicos, de explotación y tarifarios y
publica normativa sobre los mismos, con vista a la normalización de las telecomunicaciones a nivel mundial.
Con sede en Ginebra (Suiza) fue conocido hasta 1992 como Comité Consultivo Telefónico y Telegráfico
(CCITT).
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8. EL MODELO OSI
Función principal
Las normas producidas por el UIT-T son conocidas como “Recomendaciones” (normalmente escrito en
mayúsculas para distinguir su significado del sentido ordinario de la palabra recomendación). Dado que el UIT-
T es parte la UIT, la cual es un organismo de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), sus normas gozan
de mayor reconocimiento internacional que las que publican otras organizaciones técnicas en forma similar.
Historia
Históricamente, desde 1960 hasta la formación del ITU-T en 1992, las Recomendaciones del CCITT eran
presentadas en asambleas plenarias cuatrienales para su aprobación y el conjunto completo de
Recomendaciones era publicado, después de cada asamblea plenaria, en un conjunto de volúmenes titulado
por el color de sus cubiertas. Por ejemplo, la publicación después de la asamblea plenaria de 1980 fue el Libro
Amarillo y la correspondiente a la asamblea de 1984 el Libro Rojo.
Estas publicaciones estaban divididas en fascículos de varios cientos de páginas que podían comprarse
separadamente. Este ciclo de aprobación cuatrianual convertía al CCITT en una organización lenta y
deliberante.
Reorganización de la UIT en los años 1970-1990
El crecimiento de la industria de los ordenadores personales al principio de la década de los 80 creó una
práctica tanto entre los consumidores como entre las empresas de adoptar tecnología de telecomunicaciones
aunque no estuviera aún normalizada. Así, las organizaciones de normalización debían de producir las normas
mucho más rápidamente o se encontrarían ratificando normas después de estar aplicadas de hecho.
Desafortunadamente, igual que la Organización Internacional para la Estandarización (ISO), el CCITT fue
lento en adaptarse.
Normalización “en tiempo real” de la UIT: Del 2000-al día de hoy
En respuesta a la confusión que la anterior práctica de la UIT había creado, el UIT-T ahora funciona bajo
procesos mucho más ágiles. El tiempo entre la propuesta inicial de un documento borrador por una compañía
miembro y la aprobación final de una Recomendación plenamente efectiva puede ahora ser tan corto como
algunos meses (o menos en algunos casos). Esto hace que el proceso de aprobación de la normalización del
UIT-T responda mucho mejor a las necesidades del rápido desarrollo de la tecnología que en el pasado.
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9. EL MODELO OSI
Cambios en las prácticas de conformidad del ITU-T
Una norma que ha sido enmendada puede (si se desea) retener su designación, de forma que, por ejemplo,
a mediados de los 80, el equipo terminal para conexión a una red X.25 (conmutación de paquetes) podía
necesitar modos de operación alternativos dependiendo de si la red se implementó según la versión de la
norma de 1980 (Libro Amarillo) o la de 1984 (Libro Rojo).
Recomendaciones y series
El UIT-T divide su trabajo normativo en categorías, cada una de las cuales viene identificada por una letra
que se conoce como serie. Las Recomendaciones están numeradas dentro de cada serie, por ejemplo V.90.
Las series de las Recomendaciones del UIT-T y el tema a que aplican son las siguientes:
Serie A Organización del trabajo del UIT-T.
Serie B Medios de expresión: definiciones, símbolos, clasificación.
Serie C Estadísticas generales de telecomunicaciones.
Serie D Principios generales de tarificación.
Serie E Explotación general de la red, servicio telefónico, explotación del servicio y factores humanos.
Serie F Servicios de telecomunicación no telefónicos.
Serie G Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes digitales
Serie H Sistemas audiovisuales y multimedia.
Serie I Red digital de servicios integrados
Serie J Transmisiones de señales radiofónicas, de televisión y de otras señales multimedios.
Serie K Protección contra las interferencias.
Serie L Construcción, instalación y protección de los cables y otros elementos de planta exterior.
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Serie M Red de Gestión de las Telecomunicaciones (RGT) y mantenimiento de redes: sistemas de transmisión,
circuitos telefónicos, telegrafía, facsímil y circuitos arrendados internacionales.
Serie N Mantenimiento: circuitos internacionales para transmisiones radiofónicas y de televisión.
Serie O Especificaciones de los aparatos de medida.
Serie P Calidad de transmisión telefónica, instalaciones telefónicas y redes locales.
Serie Q Conmutación y señalización.
Serie R Transmisión telegráfica.
Serie S Equipos terminales para servicios de telegrafía.
Serie T Terminales para servicios de telemática.
Serie U Conmutación telegráfica.
Serie V Comunicación de datos por la red telefónica.
Serie X Redes de datos y comunicación entre sistemas abiertos y seguridad.
Serie Y Infraestructura mundial de la información, aspectos del protocolo Internet y Redes de la próxima
generación.
Serie Z Lenguajes y aspectos generales de soporte lógico para sistemas de telecomunicación.
EN RESUMEN
La interacción entre las diferentes capas adyacentes se llama interface. La interface define qué
servicios ofrece la capa inferior a su capa superior. Además, cada capa en un ordenador actúa
como si estuviera comunicándose directamente con la misma capa del otro ordenador. La serie
de las reglas que se usan para la comunicación entre las capas se llama protocolo.
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11. EL MODELO OSI
2. IEEE
IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers, el Instituto
de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, una asociación técnico-profesional mundial dedicada a
la estandarización, entre otras cosas. Es la mayor asociación internacional sin fines de lucro
formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros eléctricos, ingenieros en
electrónica, científicos de la programación, ingenieros en informática e ingenieros en
telecomunicación.
Su creación se remonta al año 1884, contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas
Alva Edison, Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope. En 1963 adoptó el nombre de IEEE al fusionarse
asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers).
A través de sus miembros, más de 360.000 voluntarios en 175 países, el IEEE es una autoridad líder y de
máximo prestigio en las áreas técnicas derivadas de la eléctrica original: desde ingeniería informática,
tecnologías biomédica y aeroespacial, hasta las áreas de energía eléctrica, control, telecomunicaciones y
electrónica de consumo, entre otras.
Según el mismo IEEE, su trabajo es promover la creatividad, el desarrollo y la integración, compartir y aplicar
los avances en las tecnologías de la información, electrónica y ciencias en general para beneficio de la
humanidad y de los mismos profesionales. Algunos de sus estándares son:
VHDL
POSIX
IEEE 1394
IEEE 488
IEEE 802
IEEE 802.11
IEEE 754
IEEE 830
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12. EL MODELO OSI
3. OSI: Organización Internacional para la Estandarización
Mapa mundial de Estados con comités miembros de la ISO
La Organización Internacional para la Estandarización o International Organization for Standardization, que
nace después de la segunda guerra mundial (fue creada en 1946), es el organismo encargado de promover
el desarrollo de normas internacionales de fabricación, comercio y comunicación para todas las ramas
industriales a excepción de la eléctrica y la electrónica. Su función principal es la de buscar la estandarización
de normas de productos y seguridad para las empresas u organizaciones a nivel internacional. La ISO es una
red de los institutos de normas nacionales de 157 países, sobre la base de un miembro por el país, con una
Secretaría Central en Ginebra, Suiza, que coordina el sistema. La Organización Internacional de
Normalización (ISO), con base en Ginebra, Suiza, está compuesta por delegaciones gubernamentales y no
gubernamentales subdivididos en una serie de subcomités encargados de desarrollar las guías que contribuirán
a mejoras ambientales. Las normas desarrolladas por ISO son voluntarias, comprendiendo que ISO es un
organismo no gubernamental y no depende de ningún otro organismo internacional, por lo tanto, no tiene
autoridad para imponer sus normas a ningún país.
Es una organización internacional no gubernamental, compuesta por representantes de los organismos de
normalización (ON’s) nacionales, que produce normas internacionales industriales y comerciales.
Dichas normas se conocen como normas ISO y su finalidad es la coordinación de las normas nacionales, en
consonancia con el Acta Final de la Organización Mundial del Comercio, con el propósito de facilitar el
comercio, facilitar el intercambio de información y contribuir con unos estándares comunes para el desarrollo
y transferencia de tecnologías.
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13. EL MODELO OSI
Estructura de la organización
La Organización ISO está compuesta por tres tipos de miembros:
Miembros natos, uno por país, recayendo la representación en el organismo nacional más representativo.
Miembros correspondientes, de los organismos de países en vías de desarrollo y que todavía no poseen un
comité nacional de normalización. No toman parte activa en el proceso de normalización pero están
puntualmente informados acerca de los trabajos que les interesen.
Miembros suscritos, países con reducidas economías a los que se les exige el pago de tasas menores que a
los correspondientes.
ISO es un órgano consultivo de la Organización de las Naciones Unidas. Coopera estrechamente con la
Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC) que es responsable
de la estandarización de equipos eléctricos.
Nombre de la organización
ISO no es un acrónimo; proviene del griego iso, que significa igual. Es un error común el pensar que ISO
significa International Standards Organization, o algo similar; en inglés su nombre es International
Organization for Standardization, mientras que en francés se denomina Organisation Internationale de
Normalisation; el uso del acrónimo conduciría a nombres distintos: IOS en inglés y OIN en francés, por lo que
los fundadores de la organización eligieron ISO como la forma corta y universal de su nombre.
Principales normas ISO
Algunos estándares son los siguientes:
- ISO 216 Medidas de papel: p.e. ISO A4
- ISO 639 Nombres de lenguas
- ISO 690:1987 regula las citas bibliográficas (corresponde a la norma UNE 50104:1994)
- ISO 690-2:1997 regula las citas bibliográficas de documentos electrónicos
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- ISO 732 Formato de carrete de 120
- ISO 838 Estándar para perforadoras de papel
- ISO 1007 Formato de carrete de 135
- ISO/IEC 1539-1 Lenguaje de programación Fortran
- ISO 3029 Formato carrete de 126
- ISO 3166 códigos de países
- ISO 4217 códigos de divisas
- ISO 7811 Técnica de grabación en tarjetas de identificación
- ISO 8601 Representación del tiempo y la fecha. Adoptado en Internet mediante el Date and Time
Formats de W3C que utiliza UTC.
- ISO 8859 codificaciones de caracteres que incluye ASCII como un subconjunto (Uno de ellos es el ISO
8859-1 que permite codificar las lenguas originales de Europa occidental, como el español)
- ISO/IEC 8652:1995 Lenguaje de programación Ada
- ISO 9000 Sistemas de Gestión de la Calidad - Fundamentos y vocabulario
- ISO 9001 Sistemas de Gestión de la Calidad – Requisitos
- ISO 9004 Sistemas de Gestión de la Calidad - Directrices para la mejora del desempeño
- ISO 9660 Sistema de archivos de CD-ROM
- ISO 9899 Lenguaje de programación C
- ISO 10279 Lenguaje de programación BASIC
- ISO 10646 Universal Character Set
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- ISO/IEC 11172 MPEG-1
- ISO/IEC_12207 Tecnología de la información / Ciclo de vida del software
- ISO 13450 Formato de carrete de 110
- ISO/IEC 13818 MPEG-2
- ISO 14000 Estándares de Gestión Medioambiental en entornos de producción
- ISO/IEC 14496 MPEG-4
- ISO/IEC 15444 JPEG 2000
- ISO 15693 Estándar para “tarjetas de vecindad”
- ISO 26300 OpenDocument
- ISO/IEC 17025 Requisitos generales relativos a la competencia de los laboratorios de ensayo y
calibración
- ISO/IEC 26300: OpenDocument Format (.odf)
- ISO/IEC 27001 Sistema de Gestión de Seguridad de la Información
- ISO/IEC 20000 Tecnología de la información. Gestión del servicio.
- ISO 32000 Formato de Documento Portátil (.pdf)
- GARANTIA S-1: Garantía contra todo tipo de fallas en la grabación de discos compactos, excepto
problemas de compatibilidad.
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16. EL MODELO OSI
IAB
IAB-Spain tiene la misión de regular el mercado online mediante estandarizaciones y
recomendaciones oficiales útiles para todas las actividades incluidas en el entorno interactivo.
De esta forma, la estandarización de formatos publicitarios online se ha convertido en referente
para el sector, así como el Glosario de Términos Interactivos y los libros blancos sobre temáticas
como Email Marketing y Enlaces Patrocinados.
También están consolidadas las recomendaciones que la Asociación ha publicado sobre Política de Privacidad,
Cookies publicitarias, Cómo trabajar con una agencia interactiva, modelo de Briefing y Guía de Festivales.
MODELO DE REFERENCIA OSI: Interconexión de Sistemas Abiertos
Introducción
Por mucho tiempo se consideró al diseño de redes un proceso muy complicado de llevar a cabo,
esto es debido a que los fabricantes de ordenadores tenían su propia arquitectura de red, y ésta
era muy distinta al resto, y en ningún caso existía compatibilidad entre marcas.
Luego los fabricantes consideraron acordar una serie de normas internacionales para describir las
arquitecturas de redes.
Luego la ISO (Organización Internacional de Normalización) en 1977 desarrolla una estructura de normas
comunes dentro de las redes.
Estas normas se conocen como el Modelo de Referencia OSI (interconexión de sistemas abiertos), modelo bajo
el cual empezaron a fabricar ordenadores con capacidad de comunicarse con otras marcas.
Este modelo se basa en el principio de Julio Cesar: “divide y vencerás”, y está pensado para las redes del
tipo WAN.
La idea es diseñar redes como una secuencia de capas, cada una construida sobre la anterior.
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17. EL MODELO OSI
Las capas se pueden dividir en dos grupos:
Servicios de transporte (niveles 1, 2, 3 y 4).
Servicios de soporte al usuario (niveles 5, 6 y 7).
El modelo OSI está pensado para las grandes redes de telecomunicaciones de tipo WAN. No es un estándar
de comunicaciones ya que es un alineamiento funcional para las tareas de comunicaciones, sin embargo
muchos estándares y protocolos cumplen con los alineamientos del modelo.
Como se menciona anteriormente, OSI nace como una necesidad de uniformar los elementos que participan
en la solución de los problemas de comunicación entre equipos de diferentes fabricantes.
Problemas de compatibilidad:
El problema de compatibilidad se presenta entre los equipos que van a comunicarse debido a diferencias en:
- Procesador Central.
- Velocidad.
- Memoria.
- Dispositivos de Almacenamiento.
- Interface para las Comunicaciones.
- Códigos de caracteres.
- Sistemas Operativos.
Lo que hace necesario atacar el problema de compatibilidad a través de distintos niveles o capas.
Importantes beneficios:
- Mayor comprensión del problema.
- La solución de cada problema específico puede ser optimizada individualmente.
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18. EL MODELO OSI
- Objetivos claros y definidos del modelo:
* Formalizar los diferentes niveles de interacción para la conexión de ordenadores habilitando
así la comunicación del sistema de cómputo independientemente del fabricante y la
arquitectura, como así también la localización o el sistema operativo.
- Alcance de los objetivos:
* Obtener un modelo en varios niveles manejando el concepto de BIT, hasta el concepto de
APLICACION.
* Desarrollo de un modelo en el que cada capa define un protocolo que realice funciones
especificas, diseñadas para atender a la capa superior.
* Encapsular las especificaciones de cada protocolo de manera que se oculten los detalles.
* Especificar la forma de diseñar familias de protocolos, esto es, definir las funciones que debe
realizar cada capa.
Estructura del modelo OSI de ISO
A- Estructura multinivel:
Se diseña una estructura multinivel con la idea de que cada nivel resuelva sólo una parte del
problema de la comunicación, con funciones especificas.
B- El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores:
Cada nivel se comunica con su homologo en las otras máquinas, usando un mensaje a través de
los niveles inferiores de la misma. La comunicación entre niveles se define de manera que un
nivel N utilice los servicios del nivel N-1 y proporcione servicios al nivel N+1.
C- Puntos de acceso:
Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas “puntos de acceso” a los servicios.
D- Dependencia de niveles:
Cada nivel es dependiente del nivel inferior como así también lo es del nivel superior.
E- Encabezados:
En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este elemento de control permite
que un nivel en el ordenador receptor se entere de que el ordenador emisor le está
enviando un mensaje con información.
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19. EL MODELO OSI
Cualquier nivel puede incorporar un encabezado al mensaje. Por esta razón se considera que un mensaje está
constituido de dos partes, el encabezado y la información. Entonces, la incorporación de encabezados es
necesaria aunque represente un lote extra en la información, lo que implica que un mensaje corto pueda ser
voluminoso. Sin embargo, como el ordenador receptor retira los encabezados en orden inverso a como se
enviaron desde el ordenador emisor, el mensaje original no se afecta.
Arquitectura de red basada en el modelo OSI.
Fig. Arquitectura de la red basada en el modelo OSI.
Esta arquitectura representada utiliza la terminología de las primeras redes llamadas ARPANET,
donde las maquinas que se utilizan para correr los programas en la red se llaman hostales
(ordenadores centrales), o también llamadas terminales.
Los hostales se comunican a través de una subred de comunicaciones que se encarga de enviar los mensajes
entre los hostales, como si fuera un sistema de comunicación telefónica. La subred se compone de dos
elementos: las líneas de transmisión de datos, y los elementos de conmutación, llamados IMP (procesadores
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20. EL MODELO OSI
de intercambio de mensajes). De ésta manera todo el tráfico que va o viene a un hostal pasa a través de su
IMP. El diseño de una subred puede ser de dos tipos:
- Canales punto a punto.
- Canales de difusión.
El primero (punto a punto) contiene varias líneas de comunicaciones, conectadas cada una a un par de IMP.
Cuando un mensaje (paquete) se envía de un IMP otro, se utiliza un IMP intermedio, que garantiza el envío
del mensaje, esta modalidad se utiliza en las redes extendidas que son del tipo almacenamiento y reenvío.
El segundo (difusión) contiene un solo canal de difusión que se comparte con todas las máquinas de la red.
Los paquetes que una máquina quiera enviar, son recibidos por todas las demás, un campo de dirección indica
quién es el destinatario, este modelo se utiliza en redes locales.
Fig. Diseño punto a punto. a) Estrella, b) Anillo, c) Árbol, d) Completa, e) Intersección de anillos, f) Irregular.
Fig. Diseño de difusión. a) Bus, b) Satélite o radio, c) Anillo.
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21. EL MODELO OSI
Arquitectura de Redes.
Jerarquía de protocolos:
Las redes de diseñan en capas con el propósito de reducir la complejidad, pero la cantidad de capas, las
funciones que se llevan a cabo en cada una y el nombre varían de una red a otra. Cada una de las capas libera
a la posterior del conocimiento de las funciones subyacentes.
A la configuración de capas y protocolo se le llama arquitectura de red.
Fig. Capas, protocolos e interfaces.
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22. EL MODELO OSI
4. Capas del modelo OSI.
Capa Física
Aquí se encuentran los medios materiales para la comunicación como las placas, cables,
conectores, es decir los medios mecánicos y eléctricos.
La capa física se ocupa de la transmisión de bits a lo largo de un canal de comunicación, de cuantos
microsegundos dura un bit, y que voltaje representa un 1 y cuantos un 0. La misma debe garantizar que un
bit que se manda llegue con el mismo valor. Muchos problemas de diseño en la parte física son problema de
la ingeniería eléctrica.
Medios de transmisión
Par trenzado (twisted pair). Consiste en dos alambres de cobre enroscados (para reducir interferencia
eléctrica).
Cable coaxial. Un alambre dentro de un conductor cilíndrico. Tiene un mejor blindaje y puede cruzar
distancias mayores con velocidades mayores
Fibra óptica. Hoy tiene un ancho de banda de 50.000 Gbps, pero es limitada por la conversión entre las
señales ópticas y eléctricas (1 Gbps). Los pulsos de luz rebotan dentro de la fibra. Además de éstos hay
también medios inalámbricos de transmisión. Cada uno usa una banda de frecuencias en alguna parte del
espectro electromagnético. Las ondas de longitudes más cortas tienen frecuencias más altas, y así apoyan
velocidades más altas de transmisión de datos.
Veamos algunos ejemplos:
Radio. 10 KHz-100 MHz. Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden cruzar distancias largas, y entrar
fácilmente en los edificios. Son omnidireccionales, lo cual implica que los transmisores y recibidores no
tienen que ser alineados. Las ondas de frecuencias bajas pasan por los obstáculos, pero el poder disminuye
con la distancia. Las ondas de frecuencias más altas van en líneas rectas, rebotan en los obstáculos y la
lluvia las absorbe.
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23. EL MODELO OSI
Microondas. 100 MHz-10 GHz. Van en líneas rectas. Antes de la fibra formaban el centro del sistema telefónico
de larga distancia. La lluvia las absorbe.
Infrarrojo. Se usan en la comunicación de corta distancia (por ejemplo, control remoto de televisores). No
pasan por las paredes, lo que implica que sistemas en distintas habitaciones no se interfieren. No se pueden
usar fuera.
Ondas de luz. Se usan lásers. Ofrecen un ancho de banda alto con coste bajo, pero el rayo es muy angosto,
y el alineamiento es difícil.
El sistema telefónico
En general hay que usarlo para redes más grandes que un LAN. Consiste en las oficinas de conmutación, los
alambres entres los clientes y las oficinas (los local loops), y los alambres de las conexiones de larga distancia
entre las oficinas (los troncales). Hay una jerarquía de las oficinas.
Capa de enlace
Se encarga de transformar la línea de transmisión común en una línea sin errores para la capa
de red, esto se lleva a cabo dividiendo la entrada de datos en tramas de asentimiento, por otro
lado se incluye un patrón de bits entre las tramas de datos. Esta capa también se encarga de
solucionar los problemas de reenvío, o mensajes duplicados cuando hay destrucción de tramas.
Por otro lado es necesario controlar el tráfico.
Un grave problema que se debe controlar es la transmisión bidireccional de datos. El tema principal son los
algoritmos para la comunicación confiable y eficiente entre dos máquinas adyacentes.
Problemas: los errores en los circuitos de comunicación, sus velocidades finitas de transmisión, y el tiempo
de propagación. Normalmente se parte de un flujo de bits en marcos.
Marcos
El nivel de enlace trata de detectar y corregir los errores. Normalmente se parte el flujo de bits en marcos
y se calcula un checksum (comprobación de datos) para cada uno. Las tramas contendrán información como:
- Número de caracteres (un campo del encabezamiento guarda el número, pero si el número es
cambiado en una transmisión, es difícil recuperar.)
- Caracteres de inicio y fin.
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24. EL MODELO OSI
Servicios para el nivel de red
Servicio sin acuses de recibo. La máquina de fuente manda marcos al destino. Es apropiado si
la frecuencia de errores es muy baja o el tráfico es de tiempo real (por ejemplo, voz).
Servicio con acuses de recibo. El recibidor manda un acuse de recibo al remitente para cada marco recibido.
Control de flujo
Se usan protocolos que prohíben que el remitente pueda mandar marcos sin la permisión
implícita o explícita del recibidor. Por ejemplo, el remitente puede mandar un número
indeterminado de marcos pero entonces tiene que esperar.
Detección y corrección de errores
Ejemplo: HDLC. En este ejemplo se verá un protocolo que se podría identificar con el segundo nivel OSI. Es
el HDLC (High-level Data Link Control). Éste es un protocolo orientado a bit, es decir, sus especificaciones
cubren que información lleva cada uno de los bits de la trama.
Como se puede ver en la tabla, se definen unos campos que se agregan a la información (Datos).
Estos campos se utilizan con distintos fines. Con el campo Checksum se detectan posibles errores
en la transmisión mientras que con el campo control se envía mensajes como datos recibidos
correctamente, etc.
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25. EL MODELO OSI
Capa de red
Se ocupa del control de la operación de la subred. Lo más importante es eliminar los cuellos de
botella que se producen al saturarse la red de paquetes enviados, por lo que también es
necesario encaminar cada paquete con su destinatario.
Dentro de la capa existe una contabilidad sobre los paquetes enviados a los clientes. Otro problema a
solucionar por esta capa es la interconexión de redes heterogéneas, solucionando problemas de protocolos
diferentes, o direcciones desiguales.
El nivel de red en la Internet (Funcionamiento del protocolo IP)
El protocolo de IP (Internet Protocol) es la base fundamental de Internet. Hace posible enviar datos de la
fuente al destino.
Paquetes de IP:
Versión. Es la 4. Permite las actualizaciones.
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26. EL MODELO OSI
IHL. La longitud del encabezamiento en palabras de 32 bits. El valor máximo es 15, o 60 bytes.
Tipo de servicio. Determina si el envío y la velocidad de los datos son fiables. No usado.
Longitud total. Hasta un máximo de 65.535 bytes.
Identificación. Para determinar a qué datagrama pertenece un fragmento.
DF (Don’t Fragment). El destino no puede montar el datagrama de nuevo.
MF (More Fragments). No establecido en el fragmento último.
Desplazamiento del fragmento. A qué parte del datagrama pertenece este fragmento. El tamaño del
fragmento elemental es 8 bytes.
Tiempo de vida. Se reduce cada salto.
Protocolo. Protocolo de transporte en que se debiera basar el datagrama. Las opciones incluyen el
enrutamiento estricto (se especifica la ruta completa), el enrutamiento suelto (se especifican solamente
algunos routers en la ruta), y grabación de la ruta.
Capa de Transporte
La función principal es de aceptar los datos de la capa superior y dividirlos en unidades más
pequeñas, para pasarlos a la capa de red, asegurando que todos los segmentos lleguen
correctamente, esto debe ser independiente del hardware en el que se encuentre.
Para bajar los costos de transporte se puede multiplexar varias conexiones en la misma red. Esta capa
necesita hacer el trabajo de multiplexión transparente a la capa de sesión. El quinto nivel utiliza los servicios
del nivel de red para proveer un servicio eficiente y confiable a sus clientes, que normalmente son los
procesos en el nivel de aplicación.
El hardware y software dentro del nivel de transporte se llaman la entidad de transporte. Puede estar en el
corazón del sistema operativo, en un programa, en una tarjeta, etc. Sus servicios son muy semejantes a los
del nivel de red. Las direcciones y el control de flujo son semejantes también. Por lo tanto, ¿por qué tenemos
un nivel de transporte? ¿Por qué no solamente el nivel de red?
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27. EL MODELO OSI
La razón es que el nivel de red es una parte de la subred y los usuarios no tienen ningún control sobre ella.
El nivel de transporte permite que los usuarios puedan mejorar el servicio del nivel de red (que puede perder
paquetes, puede tener routers que no funcionan a veces, etc.). El nivel de transporte permite que tengamos
un servicio más confiable que el nivel de red.
También, las funciones del nivel de transporte pueden ser independientes de las funciones del nivel de red.
Las aplicaciones pueden usar estas funciones para funcionar en cualquier tipo de red.
Protocolos de transporte
Los protocolos de transporte se parecen los protocolos de enlace. Ambos manejan el control de
errores, el control de flujo, la secuencia de paquetes, etc. Pero hay diferencias:
En el nivel de transporte, se necesita una manera para especificar la dirección del destino. En el nivel de
enlace está solamente el enlace.
En el nivel de enlace es fácil establecer la conexión; el host en el otro extremo del enlace está siempre allí.
En el nivel de transporte este proceso es mucho más difícil.
Establecimiento de una conexión
Desconexión
La desconexión asimétrica puede perder datos. La desconexión simétrica permite que cada lado pueda liberar
una dirección de la conexión a la vez.
Control de flujo
Se debe controlar que el número de paquetes enviados a un destino para que no colapse a éste.
Multiplexación
A veces el nivel de transporte tiene que multiplexar las conexiones. Si se desea una transmisión de datos muy
rápida se abrirán varias conexiones y los datos se dividirán para hacerlos pasar por éstas.
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28. EL MODELO OSI
Si sólo se tiene una conexión pero se quieren pasar varios datos se deberá multiplexar el canal. Por tiempos
transmitirá una conexión u otra.
Recuperación de caídas
Si una parte de la subred se cae durante una conexión, el nivel de transporte puede establecer una conexión
nueva y recuperar la situación.
El encabezamiento de TCP
TCP (Protocolo de control de transmisión) es el método usado por el protocolo IP (Internet protocol) para
enviar datos a través de la red. Mientras IP cuida del manejo del envío de los datos, TCP cuida el trato
individual de cada uno de ellos (llamados comúnmente “paquetes”) para el correcto enrutamiento de los
mismos a través de Internet.
El encabezamiento de TCP para la transmisión de datos tiene este aspecto:
Los flags:
URG. Indica que el segmento contiene datos urgentes. El puntero urgente punta al desplazamiento del
número de secuencia corriente donde están los datos urgentes.
ACK. Indica que hay un número de acuse en el campo de acuse.
PSH (Push). El recibidor no debiera almacenar los datos antes de entregarlos.
RST (Reset). Hay un problema en la conexión.
SYN. Se usa para establecer las conexiones. Una solicitud de conexión tiene SYN = 1 y ACK = 0, mientras
que la aceptación de una conexión tiene SYN = 1 y ACK = 1.
FIN. Indica que el mandador no tiene más datos a mandar. La desconexión es simétrica.
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29. EL MODELO OSI
Capa De Sesión
Permite a los usuarios sesionar entre sí permitiendo acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia,
o transferir un archivo entre dos máquinas.
Uno de los servicios de esta capa es la del seguimiento de turnos en el tráfico de información, como así
también la administración de tareas, sobre todo para los protocolos. Otra tarea de esta capa es la de
sincronización de operaciones con los tiempos de caída en la red.
Capa de presentación
Se ocupa de los aspectos de sintaxis y semántica de la información que se transmite, por ejemplo la
codificación de datos según un acuerdo.
Esto se debe a que los distintos formatos en que se representa la información que se transmite son distintos
en cada máquina. Otro aspecto de esta capa es la compresión de información reduciendo el nº de bits.
Capa de aplicación
Contiene una variedad de protocolos que se necesitan frecuentemente, por ejemplo para la cantidad de
terminales incompatibles que existen para trabajar con un mismo editor orientado a pantalla. Para esto se
manejan terminales virtuales de orden abstracto.
Otra función de esta capa es la de transferencias de archivos cuando los sistemas de archivos de las máquinas
son distintos solucionando esa incompatibilidad. Aparte se encarga de sistema de correo electrónico, y otros
servicios de propósitos generales.
El nivel de aplicación es siempre el más cercano al usuario. Por nivel de aplicación se entiende
el programa o conjunto de programas que generan una información para que ésta viaje por la
red. El ejemplo más inmediato sería el del correo electrónico. Cuando procesamos y enviamos
un correo electrónico éste puede ir en principio a cualquier lugar del mundo, y ser leído en
cualquier tipo de ordenador.
Los juegos de caracteres utilizados por el emisor y el receptor pueden ser diferentes por lo que alguien se
ha de ocupar de llevar a cabo estos ajustes. También se ha de crear un estándar en lo que la asignación de
direcciones de correo se refiere.
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30. EL MODELO OSI
De todas estas funciones se encarga el nivel de aplicación. El nivel de aplicación, mediante la definición de
protocolos, asegura una estandarización de las aplicaciones de red.
En nuestro ejemplo del correo electrónico esto es lo que sucedería.....
Supongamos que escribimos un mensaje como el siguiente:
En nuestro caso hemos escrito este e-mail en un ordenador PC con Windows98 con el programa de correo
Microsoft Outlook. Fuese cual fuese el ordenador, sistema operativo o programa de correo que utilizásemos,
lo que finalmente viajaría por la red cuando enviáramos el correo sería algo como esto:
From: “Remitente” Email del remitente
To: Destinatario
Subject: Hola amigos
Date: Thu, 25 Feb 2001 09:44:14 +0100
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain;
charset=”iso-8859-1”
Content-Transfer-Encoding: 7bit
X-Priority: 3
X-MSMail-Priority: Normal
X-Mailer: Microsoft Outlook Express 4.72.3110.5
X-MimeOLE: Produced By Microsoft MimeOLE V4.72.3110.3
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31. EL MODELO OSI
El estándar que define esta codificación de mensajes es el protocolo SMTP. Cualquier ordenador del mundo
que tenga un programa de correo electrónico que cumpla con el estándar SMTP será capaz de sacar por
pantalla nuestro mensaje.
Transmisión De Datos En El Modelo Osi.
Cuando el proceso emisor desea enviar datos al proceso receptor, entrega los datos a la capa de
aplicación, donde se añade la cabecera de aplicación en la parte delantera de los datos, que se
entrega a la capa de presentación, y de esta manera se prosigue hasta la capa física.
Luego de la transmisión física, la máquina receptora, se encarga de hacer los pasos para ir eliminando las
cabeceras según las capas que vaya recorriendo la información hasta llegar al proceso receptor.
Los detalles de cada una de las siete capas es un detalle técnico en el transporte de los datos entre los dos
procesos.
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32. EL MODELO OSI
5. Terminología En El Modelo Osi
Entidades:
Elementos activos que se encuentran en cada una de las capas, ej. Software, hardware, cuando
las entidades se encuentran en la misma capa son entidades pares.
Proveedor de servicio:
Es cada entidad inferior a otra que le puede ofrecer servicios o funciones.
SAP:
Es el punto de acceso a los servicios de una capa inferior, cada SAP tiene una dirección que lo
identifica.
Interface:
Es el conjunto de reglas que hace que las capas se puedan comunicar. Se usa una IDU (unidad
de datos de la interface) a través del SAP, la IDU consiste en una SDU (unidad de datos de
servicio), además de alguna información de control, necesaria para que las capas inferiores
realicen su trabajo, pero no forma parte de los datos.
Elementos de una transmisión en modelo OSI entre capas.
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33. EL MODELO OSI
Servicios Orientados A Conexión Y Servicios Sin Conexión
El servicio orientado a conexión se modeló basándose en el sistema telefónico. Así el usuario
establece la conexión, la usa, y luego se desconecta. El sistema es similar al usado como una
tubería.
En cambio el servicio sin conexión se modeló como el servicio postal. Cada mensaje lleva consigo
la dirección del destino, donde no interesa el camino que tome, el inconveniente es el manejo
de los tiempos de llegada de los mismos, ya que no se puede determinar el tiempo en que llegará
cada mensaje enviado.
La transferencia de archivos se realiza generalmente con el servicio orientado a conexión. Para esto existen
dos variantes: secuencia de mensajes y flujos de octetos. En el primero se mantiene el límite del mensaje,
en cambio en el otro se pueden enviar octetos de 2k sin límite.
Primitiva de servicio
Un servicio posee un conjunto de primitivas que hace que el usuario pueda acceder a ellos, y estas primitivas
indican al servicio la acción que deben realizar.
Existen cuatro categorías de primitivas:
- Petición o Solicitud, que realiza el pedido de conexión o enviar datos.
- Indicación, una vez realizado el trabajo se le avisa a la entidad correspondiente.
- Respuesta, responde si de acepta o rechaza la conexión.
- Confirmación, cada entidad se informa sobre la solicitud.
Relación entre servicios y protocolos
Un servicio es un conjunto de primitivas (operaciones), que la capa efectuará en beneficio de sus usuarios,
sin indicar la manera en que lo hará. También un servicio es una interface entre dos capas. Un protocolo, a
diferencia de servicio, es un conjunto de reglas que gobiernan el formato y el significado de las tramas,
paquetes y mensajes que se intercambian entre las entidades corresponsales, dentro de la misma capa.
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34. EL MODELO OSI
Estudio de la normalización del modelo OSI
El modelo, junto con las definiciones de servicio y protocolos asociados, es muy complejo. Cuando se apilan
normas impresas, ocupan una fracción significativa de un metro de papel. También son difíciles de realizar
e ineficientes en su aspecto operativo.
Así un problema que aparece en algunas funciones, como lo es el direccionamiento, el control de errores,
reaparecen en las subsecuentes capas, así es que una de las propuestas es manejar el error en las capas
superiores para impedir repetirlo en las inferiores. La terminal virtual se situó en la capa de aplicación
porque el comité tuvo problemas con la decisión sobre los usos de la capa de presentación. Otra de las
críticas a la norma original es que se ignoraron los servicios y protocolos sin conexión, aun cuando era bien
sabido que ésta es la forma en que trabajan la mayor parte de las redes de área local.
EN RESUMEN
La crítica más seria es que el modelo fue enfocado a las comunicaciones. En muy pocas partes
se menciona la relación que guarda la informática con las comunicaciones, algunas de las
elecciones que se tomaron son completamente inapropiadas con respecto al modo en que
trabajan los ordenadores y el software. Por ejemplo el conjunto de primitivas de los servicios.
Por otro lado el modelo semántico manejado por interrupción es una idea conceptual muy pobre
y completamente opuesta a las ideas modernas de programación estructurada.
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