Modelo OSI
El modelo de interconexión de sistemas
abiertos (ISO/IEC
7498-1), más conocido como “modelo OSI” (en
inglés, Open System Interconnection), es
el modelo de red descriptivo, que fue creado en el año 1980 por la Organización Internacional de Normalización(ISO, International Organization for
Standardization).
Es un
marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de
los sistemas de comunicaciones.
Modelo de
referencia OSI
Fue
desarrollado en 1980 por la ISO, 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 se usa en la enseñanza como una manera de mostrar
cómo puede estructurarse una "pila" de protocolos de comunicaciones.
El
modelo especifica el protocolo que debe usarse en cada capa, y suele hablarse
de modelo de referencia ya que se usa 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 (7) capas o niveles:
Nivel físico
Es la primera capa del Modelo
OSI. Es la que se encarga de la topología
de red y 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), cable 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).
Nivel de
enlace de datos
Esta capa se ocupa del
direccionamiento físico, 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 que 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 teléfonos móviles, 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).
Nivel 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.
·
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, aún 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.
Nivel 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 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).
Nivel 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.
Nivel 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.
Nivel de
aplicación
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.
Regla mnemotécnica
A fin
de facilitar el aprendizaje y memorización de los nombres de las capas que
componen el modelo, una regla sencilla es memorizarlas como una sigla: APSTREFel cual se define de la
siguiente manera:
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
de datos
Física
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