Tecnologías de Red I: EL MODELO DE REFERENCIA OSI

I. CONTENIDO

1. DEFINICIÓN:

Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. Muchas de ellas, sin embargo, se desarrollaron utilizando implementaciones de hardware y software diferentes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores 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.

El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en inglés open system interconnection) es el modelo de red descriptivo creado por la Organización Internacional para la Estandarización en el año 1984. Es decir, es un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.

Su finalidad es proporcionar una base común para la coordinación en el desarrollo de normas destinadas a la interconexión de sistemas, permitiendo a la vez situar las normas existentes en la perspectiva del modelo de referencia global.

Tiene también como finalidad identificar los campos en los que se requiere la elaboración y el perfeccionamiento de normas, así como mantener la coherencia de todas las normas dentro de un marco común

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.

2. CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS:

CARACTERÍSTICAS:

En el Modelo de referencia OSI se pueden distinguir tres características fundamentales:

A. Arquitectura: Se definen los aspectos básicos de los sistemas abiertos.

B. Servicios: Proporciona información de un nivel al nivel inmediatamente superior.

C. Protocolos: Es la información de control transmitida entre los sistemas y los procedimientos necesarios para su interpretación.

BENEFICIOS:

Divide los procesos de comunicación de la red en pequeñas porciones que son más simples de analizar, permitiendo desarrollar componentes, diseñar y resolver problemas para una capa específica de la red.
Evita que cambios en una capa afecten a otras capas, facilitando el desarrollo.
Permite que distintos tipos de hardware y software de red se comuniquen entre sí.
Permite que los desarrollos de múltiples fabricantes se comuniquen entre sí por medio de la estandarización de los componentes de red.
Permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa.

3. CAPAS (APLICACIÓN, PRESENTACIÓN, SESIÓN, TRANSPORTE, RED, ENLACE DE DATOS Y FÍSICO)

VENTAJAS DE LA DIVISIÓN EN CAPAS

se divide en estas siete capas, se obtienen las siguientes ventajas:

Divide la comunicación de red en partes más pequeñas 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 sí.
Impide que los cambios en una capa puedan afectar las demás capas, para que se puedan desarrollar con más rapidez.
Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar el aprendizaje.

A. APLICACIÓN: En redes se pretende proporcionar un transporte fiable de datos entre usuarios finales de red y soportar una comunicación significativa entre ambos. Esos usuarios pueden ser humanos o procesos, éstos últimos residen en el nivel superior o de aplicación.

Proporciona mecanismos para que los procesos de aplicación accedan a entorno OSI.
Funciones de administración y mecanismos útiles para la implementación de aplicaciones distribuidas En este nivel residen las aplicaciones de uso general:
Terminales virtuales de red.
Transferencia de ficheros.
Correo electrónico
Servicio de directorio
Llamadas a procedimientos remotos
Consulta de bases de datos
Ejecución remota de trabajos

B. PRESENTACIÓN: Si fuera necesaria una traducción entre las representaciones de los datos de las aplicaciones, ésta se realizaría por las funciones del nivel de presentación.

Define el formato de los datos que se van a intercambiar entre las aplicaciones y ofrece un conjunto de servicios de transformación de datos.
Define la sintaxis utilizada entre entidades de aplicación y proporciona los medios para la selección y modificación de la representación utilizada.
Codifica datos en modo estándar (enteros, reales, caracteres, etc) y realiza funciones de compresión y cifrado de datos.

C. SESIÓN: El nivel de sesión se encarga de funciones dedicadas a organizar la relación entre los usuarios finales, estableciendo la conversación, los turnos de palabra, los asentimientos, controlando el intercambio de datos, etc.

Proporciona mecanismos para controlar el diálogo entre las aplicaciones de los sistemas finales.
Sincronización de puntos de comprobación.
Los servicios de esta capa, dependiendo de la aplicación, pueden ser prescindibles.
Determina el tipo de servicio que se proporciona al usuario.

D. TRANSPORTE: El nivel de transporte facilitará a los usuarios la apariencia de que hay un conducto de comunicación (conexión lógica) entre los usuarios finales o extremos, que maneje correctamente los flujos de información.

Proporciona mecanismos de intercambio de datos entre sistemas finales o extremo a extremo (libres de errores, en secuencia, sin pérdidas ni duplicados y con la calidad de servicio solicitada).
Control de flujo extremo a extremo.
Recibe datos del nivel de sesión, los divide si es necesario y los pasa al nivel de red, en el otro extremo se asegura de que todos lleguen correcta y eficientemente.
Si es un servicio oc. se encarga de solicitar una conexión y de liberarla.
Optimización del uso de los servicios de red.
Su tamaño y complejidad depende de la fiabilidad de los servicios de red.

E. RED: El nivel encargado de proporcionar el camino real a través del cual irán los datos por los diferentes nodos es el nivel de red.

Proporciona los medios para la transferencia de información entre sistemas finales a través de algún tipo de red:
Conmutación y encaminamiento,
Gestión de prioridades ,
Control de congestión ,
Tarificación ,
Interconexión de redes,
Mecanismo de identificación de máquinas (direcciones)

F. ENLACE DE DATOS: El nivel de enlace se encargará de que los mensajes entre dos puntos del camino lleguen sin errores, independientemente de la tecnología de transmisión física utilizada.Se encarga de utilizar el servicio de la transmisión de bits y convertirlo en una línea libre de errores de transmisión para el nivel superior (red).

Proporciona medios para activar, mantener y desactivar el enlace.
Se encarga del control del enlace de datos:
Divide los datos en tramas y se encarga de delimitar y reconocer las tramas.
Resuelve pérdidas y duplicaciones.
Control de flujo y sentidos de transmisión.

G. FÍSICO: El nivel físico contiene las funciones que traducen la información lógica en fenómenos físicos capaces de transmitirse. Se refiere a las especificaciones mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimientos de la transmisión física.

Se ocupa de la transmisión bruta de bits (0 y 1’s) sobre el soporte físico disponible.

Características mecánicas:

Propiedades físicas del interfaz y del medio de Tx
Ejemplo: especificación de conectores

Características eléctricas

Cómo se representan los bits y su velocidad de Tx
Ejemplo: niveles de tensión

Características funcionales

Funciones que realizan los circuitos de la interfaz física entre el sistema y el medio de Tx
Ejemplo: pin x para recibir, pin y para transmitir

Características de procedimiento

Secuencia de eventos que hace posible realizar el intercambio de flujo de bits

II. RESUMEN

EL MODELO DE REFERENCIA OSI

1 DEFINICIÓN:

Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI es el modelo de red descriptivo creado por la Organización Internacional para la Estandarización en el año 1984.

Todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimas para poder comunicarse entre sí.

2 CARACTERÍSTICAS Y BENEFICIOS:

CARACTERÍSTICAS:

En el Modelo de referencia OSI se pueden distinguir tres características fundamentales:

D. Arquitectura: Se definen los aspectos básicos de los sistemas abiertos.

E. Servicios: Proporciona información de un nivel al nivel inmediatamente superior.

F. Protocolos: Es la información de control transmitida entre los sistemas y los procedimientos necesarios para su interpretación.

BENEFICIOS:

Divide los procesos de comunicación de la red en pequeñas porciones que son más simples de analizar, permitiendo desarrollar componentes, diseñar y resolver problemas para una capa específica de la red.
Evita que cambios en una capa afecten a otras capas, facilitando el desarrollo.
Permite que distintos tipos de hardware y software de red se comuniquen entre sí.
Permite que los desarrollos de múltiples fabricantes se comuniquen entre sí por medio de la estandarización de los componentes de red.
Permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa.

3. CAPAS (APLICACIÓN, PRESENTACIÓN, SESIÓN, TRANSPORTE, RED, ENLACE DE DATOS Y FÍSICO)

III. SUMARY

THE OSI REFERENCE MODEL

1. DEFINITION:

During the last two decades there has been a huge growth in the number and size of networks. As a result, many of the networks were incompatible and it became very difficult for networks that used different specifications to communicate with each other. To solve this problem, the International Organization for Standardization conducted several investigations about network schemes. The open systems interconnection model, also called OSI, is the descriptive network model created by the International Organization for Standardization in 1984.Its purpose is to provide a common basis for coordination in the development of standards for the interconnection of systems, while allowing existing standards to be placed in the perspective of the global reference model.It also aims to identify the fields in which the elaboration and improvement of standards is required, as well as maintaining the coherence of all standards within a common framework. Everyone must adhere to minimum standards in order to communicate with each other.

2. CHARACTERISTICS AND BENEFITS:

CHARACTERISTICS:

In the OSI Reference Model, three fundamental characteristics can be distinguished:

A. Architecture: The basic aspects of open systems are defined.

B. Services: Provides information from one level to the next higher level.

C. Protocols: Is the control information transmitted between the systems and the procedures necessary for its interpretation.

BENEFITS:

It divides the communication processes of the network in small portions that are simpler to analyze, allowing to develop components, design and solve problems for a specific layer of the network.

Prevents changes in one layer affect other layers, facilitating development.
Allows different types of network hardware and software to communicate with each other.
It allows the developments of multiple manufacturers to communicate with each other through the standardization of network components.
Allows users to see the network functions that occur in each layer.

3. LAYERS (APPLICATION, PRESENTATION, SESSION, TRANSPORTATION, NETWORK, DATA AND PHYSICAL LINK)

A. APPLICATION: Networks are intended to provide reliable data transport between network end users and support meaningful communication between both. These users can be humans or processes, the latter residing at the top or application level.

Provides mechanisms for application processes to access the OSI environment.
Administrative functions and useful mechanisms for the implementation of distributed applications.
At this level, the applications of general use reside:
Virtual network terminals
File transfer
Email
Directory service
Calls to remote procedures
Database query
Remote execution of Works

B. PRESENTATION: If a translation between the representations of the application data is necessary, this would be done by the functions of the presentation level.

Defines the format of the data to be exchanged between applications and offers a set of data transformation services.
Defines the syntax used between application entities and provides the means for selecting and modifying the representation used.
Encodes data in standard mode (integers, reals, characters, etc.) and performs compression and data encryption functions.

C. SESSION: The session level is responsible for functions dedicated to organizing the relationship between end users, establishing the conversation, the speaking turns, the assent, controlling the exchange of data, etc.

It provides mechanisms to control the dialogue between the applications of the final systems.
Synchronization of checkpoints.
The services of this layer, depending on the application, may be dispensable.
Determines the type of service provided to the user.

D. TRANSPORTATION: The level of transport will provide users with the appearance that there is a communication conduit (logical connection) between end users or end users, who correctly manages information flows.

It provides data exchange mechanisms between end systems or end-to-end (free of errors, in sequence, without loss or duplication and with the quality of service requested).
End-to-end flow control
It receives data from the session level, divides it if necessary and passes it to the network level, at the other end it ensures that everyone arrives correctly and efficiently.
If it is a service o.c. is responsible for requesting a connection and releasing it.
Optimization of the use of network services.
Its size and complexity depend on the reliability of the network services.

E. RED: The level in charge of providing the real road through which the data will go through the different nodes is the network level.

Provides the means for the transfer of information between final systems through some type of network:

Switching and routing
Priority management
Congestion control
Pricing
Network interconnection
Machine identification mechanism (addresses)

F. DATA LINK: The link level will ensure that messages between two points along the way arrive without errors, regardless of the physical transmission technology used.

It is responsible for using the bit transmission service and converting it into a line free of transmission errors for the upper level (network).
Provides means to activate, maintain and deactivate the link.
It is responsible for the control of the data link:
Divides the data into frames and is responsible for delimiting and recognizing the frames.
Solve losses and duplications.
Control of flow and directions of transmission.

G. PHYSICAL: The physical level contains the functions that translate the logical information into physical phenomena capable of being transmitted. It refers to the mechanical, electrical, functional and procedural specifications of the physical transmission.

It deals with the gross transmission of bits (0 and 1's) on the available hardware.

Mechanical characteristics:

Physical properties of the Tx interface and medium
Example: specification of connectors

Electrical characteristics

How the bits and their Tx velocity are represented
Example: voltage levels

Functional characteristics

Functions performed by the circuits of the physical interface between the system and the Tx medium
Example: pin x to receive, pin and to transmit

Procedural characteristics

Sequence of events that makes it possible to perform the bitstream exchange

IV. RECOMENDACIONES

Al concluir este tema de vital importancia para la interconexión de redes, se recomienda ampliamente el uso de un modelo en capas para la creación de las mismas, ya que es necesario para visualizar la interacción entre varios protocolos. Un modelo en capas muestra el funcionamiento de los protocolos que se produce dentro de cada capa, como así también la interacción de las capas sobre y debajo de él. Su uso, aporta beneficios tales como:

Asiste en el diseño del protocolo, porque los protocolos que operan en una capa especifican poseen información definida que van a poner en práctica y una interfaz definida según las capas por encimas y por debajo.
Fomenta la competencia, ya que los productos de distintos proveedores pueden trabajar en conjunto.
Evita que los cambios en la tecnología o en las capacidades de una capa afecten otras capas superiores o inferiores.
Proporciona un lenguaje común para describir las funciones y capacidades de red. En definitiva, el uso de un modelo en capas ayuda en el diseño de redes complejas, multiuso y de diversos fabricantes.

V. CONCLUSIONES

Una de las necesidades más acuciantes de un sistema de comunicaciones es el establecimientos de estándares, sin ellos sólo podrían comunicarse entre si equipos del mismo fabricante y que usaran la misma tecnología.

La conexión entre equipos electrónicos se ha ido estandarizando paulatinamente, el Modelo OSI es la principal referencia para las comunicaciones por red. Aunque existen otros modelos en la actualidad la mayoría de los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo OSI, especialmente cuando desean enseñar a los usuarios cómo utilizar sus productos.

Los fabricantes consideran que es la mejor herramienta disponible para enseñar cómo enviar y recibir datos a través de una red.

El modelo de referencia OSI permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa. Es un modelo entendible para los usuarios.

Además, en el trabajo se definió y explico la IP tanto en su versión 4 como en su nueva versión, IP versión 6. Entendiendo que la necesidad de la creación de la nueva versión radica en el agotamiento de las direcciones de la IP anterior.

Se explico el modelo OSI y se hizo énfasis en la capa 3, debido a que en esta capa funciona u opera el protocolo de Internet, es decir, el protocolo IP, En esta capa se establece las comunicaciones y determina el camino que tomarán los datos en la red.

VI. APRECIACIÓN DEL EQUIPO

Este trabajo ha contribuido de manera muy importante para identificar y resaltar los puntos que hay que descubrir dentro de la red. Nos deja muchas cosas importantes que reflexionar y muchas otras que reforzado en el modelo de referencia OSI.

VII. GLOSARIO DE TÉRMINOS

(SSH) Asegure Shell Asegure Shell una forma segura de administración de línea de comando usada sobre todo en sistemas UNIX y Linux.
(TFTP) Trivial File Transfer Protocol Protocolo de Transferencia de Archivos Triviales se utiliza de la misma manera que FTP, pero usa UDP como protocolo de transporte en comparación con TCP.
Address Resolution Protocol (ARP) Protocolo de Resolución de Direcciones se utiliza para resolver direcciones MAC de hosts de redes locales a nombre de IP.
Application Layer Capa de aplicación da el acceso de los programas a la Internet Broadcast Transmisión un tipo de comunicación que es uno a todos.
Classful system Sistema con clases describe máscaras de subred por defecto; antieconómico y ya no se utiliza más.
(SIP) Session Initiation Protocol Protocolo de Iniciación de Sesión utilizado en redes de voz sobre protocolo de IP mientras gestionan la conexión inicial entre dos sistemas telefónicos.
(FTP) File Transfer Protocol Protocolo de Transferencia de Archivos más eficiente en la transferencia de archivos de fuente a destino que HTTP; tiene dos puertos: puertos 20 y 21.
Heap Estructura de datos del tipo árbol que contiene información perteneciente a un conjunto ordenado. Eta región queda disponible para las solicitudes de memoria dinámica al S.O. Su crecimiento va ligado a la disminución de la pila y viceversa.
Gateway También conocido como puerta de enlace, es un dispositivo activo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al usado en la red destino.