LAS SIETE CAPAS DEL MODELO DE REFERENCIA OSI

INTRODUCCIN

En los inicios de la informtica y de las telecomunicaciones el diseo de un ordenador o de una red era algo tan complejo que no se tomaba en consideracin la compatibilidad con otros modelos de ordenadores o de redes. Las redes y los protocolos se diseaban pensando en el hardware a utilizar en cada momento, sin tener en cuenta la evolucin previsible, ni por supuesto la interconexin y compatibilidad con equipos de otros fabricantes. A medida que la tecnologa avanzaba y se mejoraba la red los programas de comunicaciones tenan que ser reescritos para utilizarlos con el nuevo hardware.Para solucionar este problema, la Organizacin Internacional para la Normalizacin (ISO) realiz varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoci que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984.

EVOLUCIN DE LAS NORMAS DE NETWORKING DE ISOAl principio de su desarrollo, las LAN, MAN y WAN eran en cierto modo caticas. A principios de la dcada de los 80 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamao de las redes. A medida que las empresas se dieron cuenta de que podran ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnologa de networking, comenzaron a agregar redes y a expandir las redes existentes casi simultneamente con la aparicin de nuevas tecnologas y productos de red. A mediados de los 80, estas empresas debieron enfrentar problemas cada vez ms serios debido a su expansin catica. Resultaba cada vez ms difcil que las redes que usaban diferentes especificaciones pudieran comunicarse entre s. Se dieron cuenta que necesitaban salir de los sistemas de networking propietarios. Los sistemas propietarios se desarrollan, pertenecen y son controlados por organizaciones privadas. En la industria de la informtica, "propietario" es lo contrario de "abierto". "Propietario" significa que un pequeo grupo de empresas controla el uso total de la tecnologa. Abierto significa que el uso libre de la tecnologa est disponible para todos. Para enfrentar el problema de incompatibilidad de las redes y su imposibilidad de comunicarse entre s, la Organizacin Internacional para la Normalizacin (ISO) estudi esquemas de red como DECNET, SNA y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas. Como resultado de esta investigacin, la ISO desarroll un modelo de red que ayudara a los fabricantes a crear redes que fueran compatibles y que pudieran operar con otras redes. El proceso de dividir comunicaciones complejas en tareas ms pequeas y separadas se podra comparar con el proceso de construccin de un automvil. Visto globalmente, el diseo, la fabricacin y el ensamblaje de un automvil es un proceso de gran complejidad. Es poco probable que una sola persona sepa cmo realizar todas las tareas requeridas para la construccin de un automvil desde cero. Es por ello que los ingenieros mecnicos disean el automvil, los ingenieros de fabricacin disean los moldes para fabricar las partes y los tcnicos de ensamblaje ensamblan cada uno una parte del auto.

EL MODELO OSI(OPEN SYSTEM INTERCONNECTION)Inicialmente, el modelo OSI fue diseado por la ISO para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos de sistemas abiertos. La visin era que este conjunto de protocolos se utilizara para desarrollar una red internacional que no dependiera de sistemas exclusivos.Es una arquitectura por niveles para el diseo de sistemas de red que permiten la comunicacin entre todos los dispositivos de computadoras.OBJETIVOS Reducir la complejidad. Estandarizar las interfaces. Facilita la tcnica modular. Asegura la interoperabilidad de la tecnologa. Acelera la evolucin. Simplifica la enseanza y el aprendizaje.El modelo de interconexin de sistemas abiertos (OSI) tiene siete capas. Este artculo las describe y explica sus funciones, empezando por la ms baja en la jerarqua (la fsica) y siguiendo hacia la ms alta (la aplicacin). Las capas se apilan de esta forma: Aplicacin Presentacin Sesin Transporte Red Enlace de datos Fsica

PORQUE UN MODELO DE RED DIVIDIDO EN CAPAS Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas y sencillas. Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes. Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre s. Impide que los cambios en una capa puedan afectar las dems capas, para que se puedan desarrollar con ms rapidez. Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas para simplificar el aprendizaje.VENTAJAS Entre las ms importantes tenemos: Reduccin de costos, mayor rentabilidad, mejoras en la productividad, motivacin y compromiso por parte del personal en una cultura de calidad, mejor posicionamiento en el mercado, es decir, constituye una importante herramienta de marketing. Los beneficios que consiguen las empresas al implementar un sistema de calidad segn las normas ISO son considerables, pues permiten obtener una mayor satisfaccin de los clientes por la confianza en los productos y servicios que brindan. Otro aspecto fundamental es la reduccin de costos, pues al contar con un sistema ms eficiente se eliminan las posibilidades de efectuar un reproceso para la elaboracin de los productos o servicios que no se adecuan a los estndares solicitados, es decir, se logra una mejora considerable en la productividad de la empresa, as como con los compromisos de identificacin de los trabajadores. La adecuacin a estas normas genera las condiciones precisas para una gestin de calidad ms efectiva y contribuye a lograr mayor participacin en el mercado. Representa adicionalmente una ventaja competitiva y un factor de diferenciacin frente a las empresas que hasta el momento no han adoptado estas exigencias. Actualmente son ms de doscientas mil empresas en el mbito mundial certificadas con las normas ISO. Para que estas doscientas mil empresas se pudieran certificar se ocuparon grandes grupos que entregaron estos certificados.DESVENTAJAS Cuando el mejoramiento se concentra en un rea especfica de la organizacin, se pierde la perspectiva de la interdependencia que existe entre todos los miembros de la empresa. Requiere de un cambio en toda la organizacin, ya que para obtener el xito es necesaria la participacin de todos los integrantes de la organizacin y a todo nivel. En vista de que los gerentes en la pequea y mediana empresa son muy conservadores, el mejoramiento Continuo se hace un proceso muy largo. Hay que hacer inversiones importantes.

LAS SIETE CAPAS DEL MODELO DE REFERENCIA OSIEl problema de trasladar informacin entre computadores se divide en siete problemas ms pequeos y de tratamiento ms simple en el modelo de referencia OSI. Cada uno de los siete problemas ms pequeos est representado por su propia capa en el modelo. Las siete capas del modelo de referencia OSI son:

1.- Capa FsicaAbarca los aspectos fsicos de la red (cables, hubs, y el resto de los dispositivos que conforman el entorno fsico de la red).Define las caractersticas mecnicas, elctricas y funcionales para establecer, mantener, repetir, amplificar y desactivar conexiones fsicas entre nodosAcepta un chorro de bits y los transporta a travs de un medio fsico (un enlace)Nivel de voltaje, sincronizacin de cambios de voltaje, frecuencia de transmisin, distancias de los cables, conectores fsicos y asuntos similares son especificados en esta capa.En la capa fsica las tramas procedentes de la capa de enlace de datos se convierten en una secuencia nica de bits que puede transmitirse por el entorno fsico de la red. La capa fsica tambin determina los aspectos fsicos sobre la forma en que el cableado esta enganchado a la NIC de la computadora.

EJEMPLO DE ENCAPSULAMIENTO DE DATOS1. Crear los datos. Cuando un usuario enva un mensaje de correo electrnico, sus caracteres alfanumricos se convierten en datos que pueden recorrer la internetwork. 2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. Los datos se empaquetan para ser transportados por la internetwork. Al utilizar segmentos, la funcin de transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo electrnico se puedan comunicar de forma confiable. 3. Anexar (agregar) la direccin de red al encabezado. Los datos se colocan en un paquete o datagrama que contiene el encabezado de red con las direcciones lgicas de origen y de destino. Estas direcciones ayudan a los dispositivos de red a enviar los paquetes a travs de la red por una ruta seleccionada. 4. Anexar (agregar) la direccin local al encabezado de enlace de datos. Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama. La trama le permite conectarse al prximo dispositivo de red conectado directamente en el enlace. Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para poder conectarse al siguiente dispositivo. 5. Realizar la conversin a bits para su transmisin. La trama debe convertirse en un patrn de unos y ceros (bits) para su transmisin a travs del medio (por lo general un cable). Una funcin de temporizacin permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio. El medio en la internetwork fsica puede variar a lo largo de la ruta utilizada. Por ejemplo, el mensaje de correo electrnico puede originarse en una LAN, cruzar el backbone de un campus y salir por un enlace WAN hasta llegar a su destino en otra LAN remota. Los encabezados y la informacin final se agregan a medida que los datos se desplazan a travs de las capas del modelo OSI

2.- Capa de Enlace de DatosEsta capa se ocupa del direccionamiento fsico, del acceso al medio, de la deteccin de errores, de la distribucin ordenada de tramas y del control del flujo. Es uno de los aspectos ms importantes que revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que est entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creacin de sus protocolos bsicos (MAC,IP), para regular la forma de la conexin entre computadoras as determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la informacin en esta capa, que no es ms que la segmentacin de los datos trasladndolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente adecuacin al medio fsico (los ms usados son el cableUTP, 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 algn otro dispositivo que reciba informacin como telfonos mviles, tabletas y diferentes dispositivos con acceso a la red, etc.), dada esta situacin se determina como el medio que se encarga de la correccin de errores, manejo de tramas, protocolizacin de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelo OSI).

Las subcapas del enlace de datosLa capa de enlace de datos se divide en dos subcapas, el Control Lgico del Enlace (Logical Link Control o LLC) y el Control de Acceso al Medio (Media Access Control MAC). La subcapa de Control Lgico del Enlace

Establece y mantiene el enlace entre las computadoras emisora y receptora cuando los datos se desplazan por el entorno fsico de la red. La subcapa LLC tambin proporciona Puntos de Acceso a Servicio (Servicie Access Ponos 0 SAP),

La subcapa de Control de Acceso al Medio

Determina la forma en que las computadoras se comunican dentro de la red, y como y donde una computadora puede acceder, de hecho, al entorno fsico de la red y enviar datos.

3.- Capa de RedSe encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o ms redes. Las unidades de informacin se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento. Enrutables: viajan con los paquetes (IP,IPX,APPLETALK) Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP)

El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estn conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominanencaminadoresoenrutadores, aunque es ms frecuente encontrarlo con el nombre en inglsrouters. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la funcin que se le asigne. Los firewalls actan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de mquinas.En este nivel se realiza el direccionamiento lgico y la determinacin de la ruta de los datos hasta su receptor final.

4.- capa de transporteLa capa de transporte garantiza que los mensajes se entregan sin errores, en secuencia y sin prdidas o duplicaciones. Libera a los protocolos de capas superiores de cualquier cuestin relacionada con la transferencia de datos entre ellos y sus pares.

El tamao y la complejidad de un protocolo de transporte dependen del tipo de servicio que pueda obtener de la capa de transporte. Para tener una capa de transporte confiable con una capacidad de circuito virtual, se requiere una mnima capa de transporte. Si la capa de red no es confiable o solo admite datagramas, el protocolo de transporte debera incluir deteccin y recuperacin de errores extensivos.

La capa de transporte proporciona: Segmentacin de mensajes: acepta un mensaje de la capa (de sesin) que tiene por encima, lo divide en unidades ms pequeas (si no es an lo suficientemente pequeo) y transmite las unidades ms pequeas a la capa de red. La capa de transporte en la estacin de destino vuelve a ensamblar el mensaje. Confirmacin de mensaje: proporciona una entrega de mensajes confiable de extremo a extremo con confirmaciones. Control del trfico de mensajes: indica a la estacin de transmisin que "d marcha atrs" cuando no haya ningn bfer de mensaje disponible. Multiplexacin de sesin: multiplexa varias secuencias de mensajes, o sesiones, en un vnculo lgico y realiza un seguimiento de qu mensajes pertenecen a qu sesiones (consulte la capa de sesiones).Normalmente, la capa de transporte puede aceptar mensajes relativamente grandes, pero existen estrictas limitaciones de tamao para los mensajes impuestas por la capa de red (o inferior). Como consecuencia, la capa de transporte debe dividir los mensajes en unidades ms pequeas, o tramas, anteponiendo un encabezado a cada una de ellas.

As pues, la informacin del encabezado de la capa de transporte debe incluir informacin de control, como marcadores de inicio y fin de mensajes, para permitir a la capa de transporte del otro extremo reconocer los lmites del mensaje. Adems, si las capas inferiores no mantienen la secuencia, el encabezado de transporte debe contener informacin de secuencias para permitir a la capa de transporte en el extremo receptor recolocar las piezas en el orden correcto antes de enviar el mensaje recibido a la capa superior.

Capas de un extremo a otroA diferencia de las capas inferiores de "subred" cuyo protocolo se encuentra entre nodos inmediatamente adyacentes, la capa de transporte y las capas superiores son verdaderas capas de "origen a destino" o de un extremo a otro, y no les ataen los detalles de la instalacin de comunicaciones subyacente. El software de capa de transporte (y el software superior) en la estacin de origen lleva una conversacin con software similar en la estacin de destino utilizando encabezados de mensajes y mensajes de control.

5.- capa de sesinComo su nombre lo implica, la capa de sesin establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se estn comunicando. La capa de sesin proporciona sus servicios a la capa de presentacin. Tambin sincroniza el dilogo entre las capas de presentacin de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Adems de regular la sesin, la capa de sesin ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesin, presentacin y aplicacin. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en dilogos y conversaciones.

6.- capa de presentacinLa capa de presentacin da formato a los datos que debern presentarse en la capa de aplicacin. Se puede decir que es el traductor de la red. Esta capa puede traducir datos de un formato utilizado por la capa de la aplicacin a un formato comn en la estacin emisora y, a continuacin, traducir el formato comn a un formato conocido por la capa de la aplicacin en la estacin receptora.

La capa de presentacin proporciona:

Conversin de cdigo de caracteres: por ejemplo, de ASCII a EBCDIC. Conversin de datos: orden de bits, CR-CR/LF, punto flotante entre enteros, etc. Compresin de datos: reduce el nmero de bits que es necesario transmitir en la red. Cifrado de datos: cifra los datos por motivos de seguridad. Por ejemplo, cifrado de contraseas.

7.- capa de aplicacinLa capa de aplicacin es la capa del modelo OSI ms cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las dems capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de clculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicacin establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicacin, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperacin de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web.

COMPARACIN ENTRE EL MODELO OSI Y EL MODELO TCP/IP

Similitudes Ambos se dividen en capas Ambos tienen capas de aplicacin, aunque incluyen servicios muy distintos Ambos tienen capas de transporte y de red similares Se supone que la tecnologa es de conmutacin por paquetes (no de conmutacin por circuito) Los profesionales de networking deben conocer ambos.

Diferencias TCP/IP combina las funciones de la capa de presentacin y de sesin en la capa de aplicacin TCP/IP combina la capa de enlace de datos y la capa fsica del modelo OSI en una sola capa TCP/IP parece ser ms simple porque tiene menos capas Los protocolos TCP/IP son los estndares en torno a los cuales se desarroll la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparacin, las redes tpicas no se desarrollan normalmente a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como gua.

USO DE LOS MODELOS OSI Y TCP/IP Aunque los protocolos TCP/IP representan los estndares en base a los cuales se ha desarrollado la Internet, este currculum utiliza el modelo OSI por los siguientes motivos: Es un estndar mundial, genrico, independiente de los protocolos. Es ms detallado, lo que hace que sea ms til para la enseanza y el aprendizaje. Al ser ms detallado, resulta de mayor utilidad para el diagnstico de fallas.Muchos profesionales de networking tienen distintas opiniones con respecto al modelo que se debe usar. Usted debe familiarizarse con ambos modelos. Utilizar el modelo OSI como si fuera un microscopio a travs del cual se analizan las redes, pero tambin utilizar los protocolos de TCP/IP a lo largo del currculum. Recuerde que existe una diferencia entre un modelo (es decir, capas, interfaces y especificaciones de protocolo) y el protocolo real que se usa en networking. Usted usar el modelo OSI y los protocolos TCP/IP. Se concentrar en TCP como un protocolo de Capa 4 de OSI, IP como un protocolo de Capa 3 de OSI y Ethernet como una tecnologa de las Capas 2 y 1. CAPAS DEL MODELO OSIEl diagrama de la figura indica que posteriormente durante el curso se examinar una tecnologa de la capa de enlace de datos y de la capa fsica en particular entre las diversas opciones disponibles: esta tecnologa ser Ethernet.

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