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SISTEMAS INFORMÁTICOS

EL MODELO DE REFERENCIA O.S.I.

SISTEMAS INFORMÁTICOSEl Modelo de Referencia O.S.I.

• Introducción

– Problemas en el diseño de redes• Las redes de ordenadores son sistemas de elevada complejidad

• Son muchas y complicadas las tareas que hay que realizar para que se establezca la comunicación.

2

Introducción

TareasDe

Comunicación

TareasDe

Comunicación


• Introducción

– Problemas en el diseño de redes• Dificultad para compartir información entre redes muy diferentes

• Costoso mantenimiento al necesitar personal y recursos específicos para una red concreta

• Cada fabricante aporta sus propias soluciones

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Introducción


• Protocolos basados en niveles

– Objetivos• Reducir la complejidad en el diseño de las redes

• Establecer un estándar común ampliamente asumido

– ¿Cómo?• Descomponiendo el problema complejo de la comunicación en partes más pequeñas y comprensibles

• Proporcionando simetría en cuanto a las funciones que han de realizarse en cada nodo de la red

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Protocolos Basados en Niveles


• Protocolos basados en niveles

– OSI• La ISO (International Standards Organization) en 1977 propone el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection)

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Protocolos Basados en Niveles

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED

TRANSPORTETRANSPORTE

SESISESIÓÓNN

PRESENTACIPRESENTACIÓÓNN

APLICACIAPLICACIÓÓNN

•Divide el problema en 7 capas indicando qué se debe resolver en cada capa

•Es un modelo de referencia, no una arquitectura, porque no especifica exactamente los servicios y protocolos que se usan

•Existen otros modelos diferentes al OSI (ej. TCP/IP)


• Comunicación entre capas adyacentes

6

OSI

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN


APLICACIAPLICACIÓÓNN•Interfaz: servicios que una capa ofrece a la capa superior

•En dichos servicios indica qué es capaz de hacer pero no cómo lo hace

•Para realizar su tarea se apoya en los servicios que le ofrece la capa inferior

•Un buen diseño del interfaz facilita la sustitución de capas

•Ej. La capa de Red ofrece sus servicios a la capa de Transporte. Para realizar su tarea hace uso de los servicios que le ofrece la capa de Enlace


• Comunicación entre capas pares

7

OSI

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN




• Comunicación entre capas pares

8

OSI

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN


APLICACIAPLICACIÓÓNN•Se trata de una comunicación virtual

•Necesita un protocolo de comunicación para cada capa

•Comparación: llamada telefónica

•El teléfono ofrece unos servicios al usuario•El teléfono hace uso de los servicios que ofrece la compañía telefónica

•El usuario hace uso de los servicios que le ofrece el teléfono pero con quien establece un diálogo es

con otro usuario

•Para que ambos usuarios puedan comunicarse

han de estar de acuerdo en el idioma en que

dialogarán (protocolo)


• Nivel 7: Aplicación

9

OSI

•Resuelve aplicaciones de red que va a necesitar el usuario•Es la única capa con la que interactúa directamente el usuario

•Ejemplos de protocolos:

•Correo electrónico•Transferencia de ficheros•Ejecución remota de procesos

•Dependiendo del protocolo de comunicación que se use, a los datos se

les añade una cabecera que permita la comunicación entre los niveles

de aplicación

•El paquete de datos+cabeceras se transmite a través de los servicios

que ofrece el nivel de presentación

DATOS

DATOS


• Nivel 6: Presentación

10

OSI

•Se tratan aspectos sintácticos de la representación de la información

para posibilitar que se puedan entender sistemas diferentes

•Emplea una estructura de datos abstracta normalizada

•Se usan procedimientos de conversión entre la estructura

normalizada y las estructuras de representación propias de cada

sistema

•Ej. El byte 11010001 representa la letra Ñ en codificación ASCII y

representa la letra J en codificación EBCDIC

•Se realizan tareas de compresión de datos

•Permite el cifrado de los mensajes

•El nivel de presentación recibe un paquete de datos que sólo el nivel de aplicación sabe que se compone de datos+cabeceras. Para el nivel

de aplicación son datos a los que debe añadir sus propias cabeceras

para comunicarse con el nivel de presentación del otro extremo.


• Nivel 5: Sesión

11

OSI

•Establece y libera las sesiones entre usuarios (diálogo entre las aplicaciones)

•Gestiona el control del diálogo cuando éste es alterno•Establece puntos de sincronización en el diálogo para acelerar el restablecimiento de la comunicación

•Ejemplo: NETBIOS


• Nivel 4: Transporte

12

OSI

•Controla la comunicación para que ésta sea fiable

•Detección y corrección de errores•Controla la comunicación para que ésta sea económica

•Si el caudal de datos a transmitir es muy alto puede emplear más

de una conexión de red para la transmisión de la capa de

transporte

•Si las conexiones de red son costosas y el volumen de datos no

muy alto puede multiplexar varias conexiones de transporte en la

misma conexión de red

•Ejemplo: TCP


• Nivel 3: Red

13

OSI

•Se ocupa del control de la subred de comunicaciones

•Divide el mensaje en paquetes y los encamina hacia su destino

•Controla la congestión de la red•Resuelve problemas de interconexión de redes heterogéneas

•Ejemplo: IP


• Nivel 2: Enlace

14

OSI

•Controla que la transmisión de datos entre nodos adyacentes se

produzca sin errores

•División del mensaje en tramas

•Añade códigos de detección de errores como el CRC

•Emplea tramas de asentimiento positivo y negativo para indicar si

se detectaron errores

•Establece una espera cronometrada para detectar pérdidas de la

trama

•Establece números de secuencia para descartar tramas

duplicadas cuando se pierde la trama de asentimiento positivo

•Ejemplo: IEEE 802.11 (wifi)


• Nivel 1: Físico

15

OSI

•Transforma los bits de información en las señales físicas adecuadas al

medio y modo de transmisión

•Ejemplo: 100Base‐TX


16

OSI

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



DATOS


17

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 7ª planta M entrega un mensaje secreto a James Bond para que lo lleve al embajador Español


18

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

•M y el embajador establecen un diálogo virtual•Para ello hacen uso de la infraestructura de la que disponen a través de los servicios prestados por el personal de la 6ª planta•Para que ambos se entiendan deben emplear el mismo protocolo de comunicaciones


19

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 6ª planta el mensaje es traducido a un idioma previamente acordado, es cifrado y miniaturizado


20

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 5ª planta se comprueba la integridad del mensaje y se incluyen puntos de control para que en la embajada verifiquen la integridad


21

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 4ª planta se mira el tamaño del mensaje. Si es pequeño podría combinarse con otros mensajes que deban ir a la embajada. Si es muy grande podría dividirse en mensajes más pequeños que serían llevados por otros espías


22

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 3ª planta se indica a James Bond cuál es el mejor camino para llegar a la embajada


23

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 2ª planta el mensaje es encapsulado en un contenedor especial en que se indica el emisor, el destinatario y si el mensaje fue dividido en otros fragmentos más pequeños que serán llevados por otros espías


24

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 1ª planta espera Q con el Aston Martinpreparado para que James Bond lleve el mensaje


25

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 1ª planta se recibe el mensaje que lleva James Bond


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OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 2ª planta se comprueban los identificadores de emisor y receptor y se verifica que el

contenedor del mensaje no está deteriorado


27

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 3ª planta se comprueba que el destinatario del mensaje pertenece a la embajada y no hay que

reenviarlo a otro lugar


28

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 4ª planta se recompone el mensaje si era muy grande y fue dividido en fragmentos más pequeños. Si el mensaje era muy pequeño y se combinó con otros entonces será separado del

resto.


29

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 5ª planta se verifica la integridad del mensaje


30

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 6ª planta se amplía el mensaje miniaturizado, se descifra y se traduce al idioma que habla el

embajador


31

OSI

11ªª PLANTAPLANTA

22ªª PLANTAPLANTA

33ªª PLANTAPLANTA

44ªª PLANTAPLANTA

55ªª PLANTAPLANTA

66ªª PLANTAPLANTA

77ªª PLANTAPLANTA

M Embajador

En la 7ª planta el embajador recibe el mensaje


• Los niveles de transporte, sesión, presentación y aplicación trabajan de extremo a extremo

• Los niveles físico, de enlace y de red trabajan entre nodos adyacentes por ello deben estar presentes en los IMP

• ¿Cómo conectamos con una red en que los protocolos no son compatibles?

32

OSI

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


– Repetidores• Realizan funciones a nivel físico

• Amplifican, regeneran y retransmiten la señal

• Los niveles superiores deben ser compatibles

• Ejemplo:

– Conexión de dos LAN ethernet

33

Interconexión de Redes

FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



REPETIDORREPETIDOR


– Puentes• Realizan funciones hasta el nivel de enlace

• Traducen protocolos de acceso al medio


• Ejemplo:

– Conexión de una LAN ethernet y una LAN token ring

34


FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



PUENTEPUENTE


– Encaminadores (routers)• Realizan funciones hasta el nivel de red

• Empleados para conectar LAN con WAN


• Ejemplo:

– Conexión de una LAN ethernet a una WAN

35


FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



ROUTERROUTER


– Pasarelas (gateways)• Realizan funciones en todos los niveles

• Conectan redes de diferentes arquitecturas

• Ejemplo:

– Conexión de una LAN ethernet a una WAN de tipo SNA

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FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



FFÍÍSICOSICO

ENLACEENLACE

REDRED


SESISESIÓÓNN



PASARELAPASARELA

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