MODELO OSI
El modelo de interconexión
de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también llamado OSI (en inglés, Open SystemInterconnection) es el modelo de red descriptivo, que fue
creado por la Organización Internacional para la Estandarización(ISO) en el año 1980.1 Es un marco de referencia para la
definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de
comunicaciones.
A principios de 1980 el desarrollo de
redes originó desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en
la cantidad y tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia
de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se agregaban o
expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas
tecnologías de red.
Para mediados de 1980, estas empresas
comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión. De la misma forma
en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen dificultades para
comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e
implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo
problema surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones
privadas o propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa
o un pequeño grupo de empresas controlan todo uso de la tecnología. Las
tecnologías de conexión que respetaban reglas propietarias en forma estricta no
podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes.
Para enfrentar el problema de
incompatibilidad de redes, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) investigó modelos de
conexión como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas
de Red (Systems Network
Architecture )y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto
de reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base en esta
investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los fabricantes a
crear redes que sean compatibles con otras redes.
Fue desarrollado en 1980 por la
Organización Internacional de Estándares (ISO),1 una federación global de organizaciones
que representa aproximadamente a 130 países. El núcleo de este estándar es el
modelo de referencia OSI, una normativa formada por siete capas que define las
diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un
dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.
Siguiendo el esquema de este modelo se
crearon numerosos protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles donde
las capas no están tan desmarcadas y la correspondencia con los niveles no era
tan clara puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo es muy usado en
la enseñanza como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una
"pila" de protocolos de comunicaciones.
El modelo especifica el protocolo que debe
ser usado en cada capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que es
usado como una gran herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.
Se trata de una normativa estandarizada
útil debido a la existencia de muchas tecnologías, fabricantes y compañías
dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar en continua expansión, se
tuvo que crear un método para que todos pudieran entenderse de algún modo,
incluso cuando las tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa la
localización geográfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a
unas normas mínimas para poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante
cuando hablamos de la red de redes, es decir, Internet.
Este modelo está dividido en siete capas:
Capa física
Es la que se encarga de las conexiones
globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio
físico como a la forma en la que se transmite la información.
Sus principales funciones se pueden
resumir como:
·
Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación:
cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda,
aire, fibra óptica.
·
Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos)
y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los
datos por los medios físicos.
·
Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento,
mantenimiento y liberación del enlace físico).
·
Transmitir el flujo de bits a través del medio.
·
Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
·
Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)
Capa de enlace de datos
Esta capa se ocupa del direccionamiento
físico, de la topología de la red, del acceso al medio, de la detección de
errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo. Es uno
de los aspectos más importantes a revisar en el momento de conectar dos
ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la
creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre computadoras así determinando
el paso de tramas (trama = unidad de medida de la información en esta capa, que
no es más que la segmentación de los datos trasladándolos por medio de
paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es
importante mantener una excelente adecuación al medio físico (los más usados
son el cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con el medio
de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estas
situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el
Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de
estos a sus respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o
algún otro dispositivo que reciba información como celulares, tabletas y
diferentes dispositivos con acceso a la red, etc.), dada esta situación se
determina como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de
tramas, protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe
seguir cualquier capa del modelo OSI).
Capa de red
Se encarga de identificar el enrutamiento
existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan
paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de
enrutamiento.
El objetivo de la capa de red es hacer que
los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén
conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores o enrutadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de
nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los
firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de
máquinas.
En este nivel se realiza el
direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su
receptor final.
Capa de transporte
Capa encargada de efectuar el transporte
de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la
de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o
Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y
UDP; el primero orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo
tanto, con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos
como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).
Capa de sesión
Esta capa es la que se encarga de mantener
y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están
transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicio provisto por
esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre
dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de
principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los
servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.
Capa de presentación
El objetivo es encargarse de la
representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan
tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de
manera reconocible.
Esta capa es la primera en trabajar más el
contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se
tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos
transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de
manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos
y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un
traductor.
Capa de aplicació
Ofrece a las aplicaciones la posibilidad
de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que
utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de
datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol). Hay tantos protocolos
como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas
aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no
interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con
programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la
complejidad subyacente.
El intercambio de información entre dos
capas OSI consiste en que cada capa en el sistema fuente le agrega información
de control a los datos, y cada capa en el sistema de destino analiza y quita la
información de control de los datos como sigue:
Si un ordenador (A) desea enviar datos a
otro (B), en primer término los datos deben empaquetarse a través de un proceso
denominado encapsulamiento, es decir, a medida que los datos se desplazan a
través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, información final y
otros tipos de información.
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