Protocolos de las capas del modelo OSI

Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) 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 (POP y SMTP), gestores de bases de datos y protocolos de transferencia de archivos (FTP)

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. Así por ejemplo un usuario no manda una petición «GET /index.html HTTP/1.0» para conseguir una página en html, ni lee directamente el código html/xml. O cuando chateamos con el Messenger, no es necesario que codifiquemos la información y los datos del destinatario para entregarla a la capa de Presentación (capa 6) para que realice el envío del paquete.

NS (Domain Name Service) Una de las aplicaciones mas usadas hoy en dia en Internet es el WWW (World Wide Web).

7: Capa de aplicación

Capa de aplicaciónEn esta capa aparecen diferentes protocolos y servicios: Protocolos:• FTP(File Transfer Protocol - Protocolo de transferencia de archivos) para transferencia de archivos.•DNS (Domain Name Service - Servicio de nombres de dominio).•DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - Protocolo de configuración dinámica de anfitrión).•HTTP (HyperText Transfer Protocol) para acceso a páginas web.•NAT (Network Address Translation - Traducción de dirección de red).•POP (Post Office Protocol) para correo electrónico.•SMTP (Simple Mail Transport Protocol).•SSH (Secure SHell)•TELNET para acceder a equipos remotos.•TFTP (Trival File Transfer Protocol).•LDAP (Lightweight Directory Access Protocol).servicios:

Aplicaciones de Redwww (World Wide Web).enlace a capas inferioresEsta capa contiene las aplicaciones visibles para el usuario. Algunas consideraciones son: seguridad y cifrado, DNS (Domain Name Service) Una de las aplicaciones mas usadas hoy en dia en Internet es el WWW (World Wide Web).

Capa de aplicacion

6: Capa de presentacionEl nivel de presentación o capa de presentación es el sexto nivel del Modelo OSI que se encarga de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres (ASCII, Unicode, EBCDIC), números (little-endian tipo Intel, big-endian tipo Motorola), sonido o imágenes, los datos lleguen de manera reconocible.Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que 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.Por lo tanto, podemos resumir definiendo a esta capa como la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos.Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Actúa como traductor.

La Capa 6, o capa de presentación, cumple tres funciones principales. Estas funciones son las siguientes:

Formateo de datos Cifrado de datos Compresión de datos

Para comprender cómo funciona el formateo de datos, tenemos dos sistemas diferentes. El primer sistema utiliza el Código ampliado de caracteres decimal codificados en binario (EBCDIC) para representar los caracteres en la pantalla. El segundo sistema utiliza el Código americano normalizado para el intercambio de la información (ASCII) para la misma función. La Capa 6 opera como traductor entre estos dos tipos diferentes de códigos.

El cifrado de los datos protege la información durante la transmisión. Las transacciones financieras utilizan el cifrado para proteger la información confidencial que se envía a través de Internet. Se utiliza una clave de cifrado para cifrar los datos en el lugar origen y luego descifrarlos en el lugar destino.

La compresión funciona mediante el uso de algoritmos para reducir el tamaño de los archivos. El algoritmo busca patrones de bits repetidos en el archivo y entonces los reemplaza con un token. Un token es un patrón de bit mucho más corto que representa el patrón largo. Una analogía sencilla puede ser el nombre Rafa (el apodo), el token, para referirse a alguien cuyo nombre completo sea Rafael.

Capa de presentacion

Capa de presentacion

5: Capa de sesiónEl nivel de sesión o capa de sesión es el quinto nivel del modelo OSI , que proporciona los mecanismos para controlar el diálogo entre las aplicaciones de los sistemas finales. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcialmente, o incluso, totalmente prescindibles. No obstante en algunas aplicaciones su utilización es ineludible.La capa de sesión proporciona los siguientes servicios:Control del Diálogo: Éste puede ser simultáneo en los dos sentidos (full-duplex) o alternado en ambos sentidos (half-duplex).Agrupamiento: El flujo de datos se puede marcar para definir grupos de datos.Recuperación: La capa de sesión puede proporcionar un procedimiento de puntos de comprobación, de forma que si ocurre algún tipo de fallo entre puntos de comprobación, la entidad de sesión puede retransmitir todos los datos desde el último punto de comprobación y no desde el principio.Todas estas capacidades se podrían incorporar en las aplicaciones de la capa 7. Sin embargo ya que todas estas herramientas para el control del diálogo son ampliamente aplicables, parece lógico organizarlas en una capa separada, denominada capa de sesión.La capa de sesión surge como una necesidad de organizar y sincronizar el diálogo y controlar el intercambio de datos.La capa de sesión permite a los usuarios de máquinas diferentes establecer sesiones entre ellos. Una sesión permite el transporte ordinario de datos, como lo hace la capa de transporte, pero también proporciona servicios mejorados que son útiles en algunas aplicaciones. Se podría usar una sesión para que el usuario se conecte a un sistema remoto de tiempo compartido o para transferir un archivo entre dos máquinas.

Capa de Sesion

4: Capa de transporteEl nivel de transporte o capa transporte es el cuarto nivel del modelo OSI encargado de la transferencia libre de errores de los datos entre el emisor y el receptor, aunque no estén directamente conectados, así como de mantener el flujo de la red. Es la base de toda la jerarquía de protocolo. La tarea de esta capa es proporcionar un transporte de datos confiable y económico de la máquina de origen a la máquina destino, independientemente de la red de redes física en uno. Sin la capa transporte, el concepto total de los protocolos en capas tendría poco sentido.

Primitivas del servicio de transporteLas primitivas de un transporte sencillo serían:- LISTEN: Se bloquea hasta que algún proceso intenta el contacto.- CONNECT: Intenta activamente establecer una conexión.- SEND: Envia información.- RECEIVE: Se bloquea hasta que llegue una TPDU de DATOS.- DISCONNECT: Este lado quiere liberar la conexión.Y con estas primitivas podemos hacer un esquema sencillo de manejo de conexiones. Las transiciones escritas en cursiva son causadas por llegadas de paquetes. Las líneas continuas muestran la secuencia de estados del cliente y las líneas punteadas muestran la secuencia del servidor.

Capa de TransporteElementos de los protocolos de transporteEl servicio de transporte se implementa mediante un protocolo de transporte entre dos entidades de transporte. En ciertos aspectos, los protocolos de transporte se parecen a los protocolos de red. Ambos se encargan del control de errores, la secuenciación y el control del flujo.Pero también existen diferencias importantes entre ambas, como los entornos en que operan, la capa transporte necesita el direccionamiento explícito de los destinos, mientras que la capa de red no, otra diferencia es la cantidad de datos, mucho mayor en la capa de transporte.

Protocolos de transporte de internetInternet tiene dos protocolos principales en la capa de transporte, uno orientado a la conexión y otro no orientado a la conexión. El protocolo no orientado a la conexión es el UDP y el orientado es el TCP.

UDPEl conjunto de protocolos de Internet soporta un protocolo de transporte no orientado a la conexión UDP (protocolo de datagramas de usuario). Este protocolo proporciona una forma para que las aplicaciones envíen datagramas IP encapsulados sin tener una conexión.

TCPTCP (protocolo de control de transmisión) se diseñó específicamente para proporcionar un flujo de bytes confiable de extremo a extremo a través de una interred no confiable. Una interred difiere de una sola red debido a que diversas partes podrían tener diferentes topologías, anchos de banda, retardos, tamaños de paquete… TCP tiene un diseño que se adapta de manera dinámica a las propiedades de la interred y que se sobrepone a muchos tipos de situaciones.

Capa de Transporte

3: Capa de redEl nivel de red o capa de red, según la normalización OSI, es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Es el tercer nivel del modelo OSI y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan conexión directa. Ofrece servicios al nivel superior (nivel de transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus funciones.Para la consecución de su tarea, puede asignar direcciones de red únicas, interconectar subredes distintas, encaminar paquetes, utilizar un control de congestión y control de erroresOrientación de conexiónHay dos formas en las que el nivel de red puede funcionar internamente, pero independientemente de que la red funcione internamente con datagramas o con circuitos virtuales puede dar hacia el nivel de transporte un servicio orientado a conexión:•Datagramas: Cada paquete se encamina independientemente, sin que el origen y el destino tengan que pasar por un establecimiento de comunicación previo.•Circuitos virtuales: En una red de circuitos virtuales dos equipos que quieran comunicarse tienen que empezar por establecer una conexión. Durante este establecimiento de conexión, todos los routers que haya por el camino elegido reservarán recursos para ese circuito virtual específico.Y se escapa la señal.-La tarea principal de la capa de enlace de datos es tomar una transmisión de datos y transformarla en una extracción libre de errores de transmisión para la capa de red. Logra esta función dividiendo los datos de entrada en marcos de datos (de unos cuantos cientos de bytes), transmite los marcos en forma secuencial, y procesa los marcos de estado que envía el nodo destino. Si se habla de tramas es de capa de enlace.

Tipos de serviciosHay dos tipos de servicio:•Servicios NO orientados a la conexión: Cada paquete debe llevar la dirección destino, y con cada uno, los nodos de la red deciden el camino que se debe seguir. Existen muchas técnicas para realizar esta decisión, como por ejemplo comparar el retardo que sufriría en ese momento el paquete que se pretende transmitir según el enlace que se escoja.•Servicios orientados a la conexión: Sólo el primer paquete de cada mensaje tiene que llevar la dirección destino. Con este paquete se establece la ruta que deberán seguir todos los paquetes pertenecientes a esta conexión. Cuando llega un paquete que no es el primero se identifica a que conexión pertenece y se envía por el enlace de salida adecuado, según la información que se generó con el primer paquete y que permanece almacenada en cada conmutador o nodo.Control de congestiónCuando en una red un nodo recibe más tráfico del que puede procesar se puede dar una congestión. El problema es que una vez que se da congestión en un nodo el problema tiende a extenderse por el resto de la red. Por ello hay técnicas de prevención y control que se pueden y deben aplicar en el nivel de red.Algunos protocolos de la capa de redAlgunos protocolos de la capa de red son:•IP (IPv4, IPv6, Ipsec)•OSPF•IS-IS•ARP, RARP•RIP•ICMP, ICMPv6•IGMP•DHCP

Capa de Red

2:Capa de enlaces de datosEl nivel de enlace de datos (en inglés data link level) o capa de enlace de datos es la

segunda capa del modelo OSI, el cual es responsable de la transferencia fiable de información a través de un circuito de transmisión de datos. Recibe peticiones de la capa de red y utiliza los servicios de la capa física.El objetivo de la capa de enlace es conseguir que la información fluya, libre de errores, entre dos máquinas que estén conectadas directamente (servicio orientado a conexión).Para lograr este objetivo tiene que montar bloques de información (llamados tramas en esta capa), dotarles de una dirección de capa de enlace (Dirección MAC), gestionar la detección o corrección de errores, y ocuparse del control de flujo entre equipos (para evitar que un equipo más rápido desborde a uno más lento).Cuando el medio de comunicación está compartido entre más de dos equipos es necesario arbitrar el uso del mismo. Esta tarea se realiza en la subcapa de control de acceso al medio.Dentro del grupo de normas IEEE 802, la subcapa de enlace lógico se recoge en la norma IEEE 802.2 y es común para todos los demás tipos de redes (Ethernet o IEEE 802.3, IEEE 802.11 o Wi-Fi, IEEE 802.16 o WiMAX, etc.); todas ellas especifican un subcapa de acceso al medio así como una capa física distinta.Otro tipo de protocolos de la capa de enlace serían PPP (Point to point protocol o protocolo punto a punto), HDLC (High level data link control o protocolo de enlace de alto nivel), por citar dos.En la práctica la subcapa de acceso al medio suele formar parte de la propia tarjeta de comunicaciones, mientras que la subcapa de enlace lógico estaría en el programa adaptador de la tarjeta (driver en inglés).

FuncionesLa capa de enlace de datos es responsable de la transferencia fiable de información a través de un Circuito eléctrico de transmisión de datos. La transmisión de datos lo realiza mediante tramas que son las unidades de información con sentido lógico para el intercambio de datos en la capa de enlace. También hay que tener en cuenta que en el modelo TCP/IP se corresponde a la segunda capaSus principales funciones son: Iniciación, terminación e identificación.Segmentación y bloqueo.Sincronización de octeto y carácter.Delimitación de trama y transparencia.Control de errores.Control de flujo.Recuperación de fallos.Gestión y coordinación de la comunicación.

Capa de enlaces de datos

Capa de Enlace de Datos

1: Capa fisicaEl nivel físico o capa física se refiere a las transformaciones que se hacen a la secuencia de bits para trasmitirlos de un lugar a otro. Siempre los bits se manejan dentro del PC como niveles eléctricos. Por ejemplo, puede decirse que en un punto o cable existe un 1 cuando está en cantidad de volts y un cero cuando su nivel es de 0 volts. Cuando se trasmiten los bits siempre se transforman en otro tipo de señales de tal manera que en el punto receptor puede recuperarse la secuencia de bits originales. Esas transformaciones corresponden a los físicos e ingenieros.La capa física es la capa de red más básica, proporcionando únicamente los medios para transmitir bit a bit sobre un enlace de datos físico conectado a nodos de red. Consecuentemente, la capa física, no añade cabeceras de paquete ni trailers a los datos. Las cadenas de bits pueden ser agrupadas en palabras codificadas o símbolos, y convertidas a señales físicas, que son transmitidas sobre un medio de transmisión físico. La capa física proporciona una interfaz eléctrica, mecánico y procedimental para el medio de transmisión. Las características de los conectores eléctricos, sobre qué frecuencias retransmitir, que esquema de modulación usar y parámetros de bajo nivel similares son especificados aquí. Una analogía de esta capa en una red de correo física podrían ser las carreteras a lo largo de las que las furgonetas llevan el correo.La capa física determina el bit rate en bit/s, también conocido como capacidad del canal, ancho de banda digital, salida máxima o velocidad de conexión.

Funciones y servicios de la capaLas principales funciones y servicios realizados por la capa física son:•Envío bit a bit entre nodos•Proporcionar una interfaz estandarizada para los medios de transmisión físicos, incluyendo:

Especificaciones mecánicas de los conectores eléctricos y cables, por ejemplo longitud máxima del cableEspecificación eléctrica de la línea de transmisión, nivel de señal e impedanciaInterfaz radio, incluyendo el espectro electromagnético, asignación de frecuencia y especificación de la potencia de señal, ancho de banda analógico, etc.Especificaciones para IR sobre fibra óptica o una conexión de comunicación wireless mediante IR

•Modulación•Codificación de línea•Sincronización de bits en comunicación serie síncrona•Delimitación de inicio y final, y control de flujo en comunicación serie asíncrona•Multiplexación de Conmutación de circuitos•Detección de portadora y detección de colisión utilizada por algunos protocolos de acceso múltiple del nivel 2•Ecualización, filtrado, secuencias de prueba, forma de onda y otros procesados de señales de las señales físicasLa capa física se ocupa también de:•Configuración de la línea punto a punto, multipunto o punto a multipunto•Topología física de la red, por ejemplo en bus, anillo, malla o estrella•Comunicación serie o paralela•Modo de transmisión Simplex, half duplex o full duplexSubcapa de señalización físicaEn una red de área local (LAN) o en una red de área metropolitana (MAN) que usa la arquitectura OSI, la subcapa de señalización física es la parte de la capa física que:•se relaciona con la subcapa MAC que es una parte de la capa de Enlace de Datos•realiza la codificación de caracteres, la transmisión, la recepción y decodificaciónFuente: Estándar Federal 1037C

EjemplosEjemplos de protocolos•V.92 red telefónica módems•xDSL•IrDA capa física•USB capa física•Firewire•EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485•ITU Recomendaciones: ver ITU-T•DSL•ISDN•T1 y otros enlaces T-carrier, y E1 y otros enlaces E-carrier•10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-SX y otras variedades de la capa física de Ethernet•SONET/SDH•GSM interfaz radio•Bluetooth capa física•IEEE 802.11x Wi-Fi capas físicasEjemplos de equipos Hardware•Adaptador de red•Repetidor•Hub Ethernet•Módem

Capa Física

BENDICIONES

PRESENTADO POR: YENSI SABILLON