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Modelo de Referencia OSI
OSI es el nombre del modelo de referencia de una arquitectura de capas para redes de computadores y sistemas distribuidos que ha propuesto la ISO como estándar de interconexión de sistemas abiertos.
El modelo de referencia OSI propone una arquitectura de siete capas o niveles, cada una de las cuales ha sido diseñada teniendo en cuenta los siguientes factores:
Una capa se identifica con un nivel de abstracción, por tanto, existen tantas capas como niveles de abstracción sean necesarios.
Cada capa debe tener una función perfectamente definida. La función de cada capa debe elegirse de modo que sea posible la
definición posterior de protocolos internacionalmente normalizados. Se disminuirá al máximo posible el flujo de información entre las capas a
través de los interfaces. Las capas serán tan numerosas como sea necesario para que dos
funciones muy distintas no tengan que convivir en la misma capa. Los nombres que reciben estas siete capas son: física, enlace de datos,
red, transporte, sesión, presentación y aplicación.
El modelo OSI no especifica cómo son los protocolos de comunicaciones, no es una verdadera arquitectura, sencillamente recomienda la manera en que deben actuar las distintas capas. NO obstante, la ISO ha recomendado normas para protocolos en cada una de las capas. Estrictamente hablando, estas normas o realizaciones concretas de los protocolos no pertenecen al modelo OSI; de hecho, se han publicado como normas internacionales independientes.
El diálogo entre las diferentes capas se realiza a través de interfaces existentes entre ellas. Esta comunicación está perfectamente normalizada en forma de un sistema de llamadas y respuestas que OSI denomina primitivas.
De este modo, cada servicio está nominado por un SAP que le identifica unívocamente dentro de cada interface y un conjunto de operaciones primitivas, al servicio de la capa superior, utilizadas para solicitar los servicios a que se tienen acceso desde cadacapa.
El modelo de referencia OSI es un modelo teórico. No hay ninguna red que sea OSI al cien por cien. Los fabricantes se ajustan a este modelo en aquello que les interesa.
Las capas del modelo OSI
El modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cómo viaja la información a través de una red. El modelo de referencia OSI explica de qué manera los paquetes de datos viajan a través de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red.
En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica.
Ventajas de La división de la red en siete capas:
Divide la comunicación de red en partes más pequeñas y fáciles de manejar.
Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos por diferentes fabricantes.
Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre sí.
Evita que los cambios en una capa afecten las otras capas. Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar
el aprendizaje.
El modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para comprender cómo viaja la información a través de una red. El modelo de referencia OSI explica de qué manera los paquetes de datos viajan a través de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red.
En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica.
Comunicaciones de par a par
Para que los datos puedan viajar desde el origen hasta su destino, cada capa del modelo OSI en el origen debe comunicarse con su capa par en el lugar destino. Esta forma de comunicación se conoce como de par-a-par. Durante este proceso, los protocolos de cada capa intercambian información, denominada unidades de datos de protocolo (PDU). Cada capa de comunicación en el computador origen se comunica con un PDU específico de capa, y con su capa par en el computador destino.
Los paquetes de datos de una red parten de un origen y se envían a un destino.
Cada capa depende de la función de servicio de la capa OSI que se encuentra debajo de ella. Para brindar este servicio, la capa inferior utiliza el encapsulamiento para colocar la PDU de la capa superior en su campo de datos, luego le puede agregar cualquier encabezado e información final que la capa necesite para ejecutar su función.
Posteriormente, a medida que los datos se desplazan hacia abajo a través de las capas del modelo OSI, se agregan encabezados e información final adicionales. Después de que las Capas 7, 6 y 5 han agregado su información, la Capa 4 agrega más información. Esteagrupamiento de datos, la PDU de la Capa 4, se denomina segmento.
La capa de red presta un servicio a la capa de transporte y la capa de transporte presenta datos al subsistema de internetwork. La tarea de la capa de red consiste en trasladar esos datos a través de la internetwork. Ejecuta esta tarea encapsulando los datos y agregando un encabezado, con lo que crea un paquete (la PDU de la Capa 3). Este encabezado contiene la información necesaria para completar la transferencia, como, por ejemplo, las direcciones lógicas origen y destino.
La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red. Encapsula lainformación de la capa de red en una trama (la PDU de la Capa 2). El encabezado de trama contiene la información (por ejemplo, las direcciones físicas) que se requiere para completar las funciones de enlace de datos. La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red encapsulando la información de la capa de red en una trama.
La capa física también suministra un servicio a la capa de enlace de datos. La capa física codifica los datos de la trama de enlace de datos en un patrón de unos y ceros (bits) para su transmisión a través del medio (generalmente un cable) en la Capa 1.
Arquitectura SNA
SNA Systems Networks Architecture es el nombre de la arquitectura de redes
propia de IBM. El Modelo OSI se configuró a partir de SNA, de la que toma el número y funciones aproximadas de sus capas. SNA vino a resolver la complejidad producida por la multitud de productos de comunicaciones de IBM.
Una vez que SNA se concretó en un producto de red, sirvió para resolver la casi totalidad de las situaciones en que fueran necesarias las comunicaciones de computadores en el entorno IBM.
La historia de la SNA
La primera versión de SNA apareció en 1974 y sólo tenía capacidad para gestionar redes centralizadas en forma de árbol con un solo host al que se conectaban sus terminales. La segunda versión es de 1976, en ella se permitían varios hosts con sus respectivos árboles, pudiendo establecer comunicaciones entre ellos. Se fueron añadiendo sucesivas mejoras en 1979 y 1985, año este último en el que se incluyeron el resto de las topologías y cualquier relación entre hosts y otras redes de área local.
Organización de la SNA
Una red SNA está constituída por un conjunto de máquinas conectables a la red que se denominan nodos. SNA define cuatro tipos de nodos: terminales, controladores,
procesadores frontales y los hosts. Cada uno de estos nodos tiene al menos una NAU Network Address Unit, unidad direccionable de red, que es el software por el que un proceso puede utilizar la red. Para entenderlo mejor podríamos decir que una NUA en SNA es equivalente a un SAP en OSI.
Para poder utilizar la red, debe conectarse a un proceso directamente a una NAU, a partir de aquí podrá utilizar los recursos de la red. Por tanto, las NAU son los puntos de entrada a la red para los procesos de usuario.
Estructura de capas de la SNA
Aunque el número de capas en SNA es el mismo que en OSI, no hay una correspondencia exacta entre ellas, difieren especialmente en las capas 3, 4 y 5.
Arquitectura TCP/IP
TCP/IP no es una arquitectura OSI, se pueden establecer algunas comparaciones.
La familia de protocolos TCP/IP, usados en Internet, se desarrolló antes que el modelo OSI. Por tanto los niveles del Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Red no coinciden exactamente con los del modelo OSI.
La familia de protocolos TCP/IP está compuesta por cinco niveles: físico, enlace de datos, red, transporte y aplicación. Los primeros cuatro niveles proporcionan estándares físicos, interfaces de red, conexión entre redes y funciones de transporte que se corresponden con los cuatro primeros niveles del modelo OSI.
Sin embargo, los tres modelos superiores del modelo OSI están representados enTCP/IP mediante un único nivel denominado nivel de aplicación. TCP/IP es un protocolo jerárquico compuesto por módulos interactivos, cada uno de los cuáles proporciona una funcionalidad específica, pero que no son necesariamente interdependientes. Mientras el modelo OSI especifica quéfunciones pertenecen a cada uno de sus niveles, los niveles
de la familia de protocolos TCP/IP contienen protocolos relativamente independientes que se pueden mezclar y hacer coincidir dependiendo de las necesidades del sistema.
El término jerárquico significa que cada protocolo de nivel superior está soportado por uno o más protocolos de nivel inferior.
TCP/IP define dos protocolos en el nivel de transporte: Protocolo de Control de Transmisión TCP y Protocolo de Datagramas de usuario UDP. En el nivel de red, el principal protocolo definido por TCP/IP es el protocolo entre redes IP, aunque hay algunos otros protocolos que proporcionan movimiento de datos en este nivel.
Protocolo IP
IP Internet Protocol es el protocolo de nivel de red en ARPANET, el sistema de comunicaciones que tradicionalmente han utilizado los sistemas UNÍS y que nació a principios de los años ochenta. IP es un protocolo sin conexión, por tanto, carece de seguridad en la entrega de paquetes. Cuando una comunicación que utiliza el protocolo IP para transferir los paquetes de datos necesita seguridad, ésta debe ser proporcionada por otro protocolo de capa superior, en nuestro caso el protocolo TCP, que será estudiado más adelante.
Los protocolos TCP/IP se relacionan unos con otros. La idea inicial de diseño para IP fue la de confeccionar un protocolo capaz de conducir paquetes a través de distintas redes interconectadas, por tanto, es un protocolo especialmente preparado para que sus paquetes sean encaminados (utilizando routers, que son dispositivos especiales para interconexión de redes) entre las distintas subredes que componen una red global. IP es el protocolo base para las transferencias de datos en Internet.
Historia y futuro de TCP/IP
El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) creó el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia. Para tener una mejor idea, imagine un mundo, cruzado por numerosos tendidos de cables, alambres, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales.
Entonces, imagine la necesidad de transmitir datos independientemente del estado de un nodo o red en particular. El DoD requería una transmisión de datos confiable hacia cualquier destino de la red, en cualquier circunstancia. La creación del modelo TCP/IP ayudó a solucionar este difícil problema de diseño. Desde entonces, TCP/IP se ha convertido en el estándar en el que se basa la Internet.
La capa de aplicación
La capa de aplicación del modelo TCP/IP maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación, codificación y control de diálogo. El modelo CP/IP combina todos los aspectos relacionados con las aplicaciones en una sola capa y asegura que estos datos estén correctamente empaquetados antes de que pasen a la capa siguiente. TCP/IP incluye no sólo las especificaciones de Internet y de la capa de transporte, tales como IP y TCP, sino también las especificaciones para aplicaciones comunes. TCP/IP tiene protocolos que soportan la transferencia de archivos, e-mail, y conexión remota, además de los siguientes:
• Protocolo de transferencia de archivos (FTP): es un servicio confiable orientado a conexión que utiliza TCP para transferir archivos entre sistemas que admiten la transferencia FTP. Permite las transferencias bidireccionales de archivos binarios y archivos ASCII.
• Protocolo trivial de transferencia de archivos (TFTP): es un servicio no orientado a conexión que utiliza el Protocolo de datagrama de usuario (UDP). Los Routers utilizan el TFTP para transferir los archivos de configuración e imágenes IOS de Cisco y para transferir archivos entre los sistemas que admiten TFTP. Es útil en algunas LAN porque opera más rápidamente que FTP en un entorno estable.
• Sistema de archivos de red (NFS): es un conjunto de protocolos para un sistema de archivos distribuido, desarrollado por Sun Microsystems que permite acceso a los archivos de un dispositivo de almacenamiento remoto, por ejemplo, un disco rígido a través de una red.
• Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP): administra la transmisión de correo electrónico a través de las redes informáticas. No admite la transmisión de datos que no sea en forma de texto simple.
• Emulación de terminal (Telnet): Telnet tiene la capacidad de acceder de forma remota a otro computador. Permite que el usuario se conecte a un host de Internet y ejecute comandos. El cliente de Telnet recibe el nombre de host local. El servidor de Telnet recibe el nombre de host remoto.
• Protocolo simple de administración de red (SNMP): es un protocolo que provee una manera de monitorear y controlar los dispositivos de red y de administrar las configuraciones, la recolección de estadísticas, el desempeño y la seguridad.
?Sistema de denominación de dominio (DNS): es un sistema que se utiliza en Internet para convertir los nombres de los dominios y de sus nodos de red publicados abiertamente en direcciones IP.
?LA CAPA DE TRANSPORTE
La capa de transporte proporciona servicios de transporte desde el host origen hacia el host destino. Esta capa forma una conexión lógica entre los puntos finales de la red, el host transmisor y el host receptor. Los protocolos de transporte segmentan y reensamblan los datos mandados por las capas superiores en el mismo flujo de datos, o conexión lógica entre los extremos. La corriente de datos de la capa de transporte brinda transporte de extremo a extremo.
Generalmente, se compara la Internet con una nube. La capa de transporte envía los paquetes de datos desde la fuente transmisora hacia el destino receptor a través de la nube. El control de punta a punta, que se proporciona con las ventanas deslizantes y la confiabilidad de los números de secuencia y acuses de recibo, es el deber básico de la capa de transporte cuando utiliza TCP. La capa de transporte también define la conectividad de extremo a extremo entre las aplicaciones de los hosts.
?LA CAPA DE INTERNET
El propósito de la capa de Internet es seleccionar la mejor ruta para enviar paquetes por la red. El protocolo principal que funciona en esta capa es el Protocolo de Internet (IP). La determinación de la mejor ruta y la conmutación de los paquetes ocurren en esta capa.
Los siguientes protocolos operan en la capa de Internet TCP/IP:
• IP proporciona un enrutamiento de paquetes no orientado a conexión de máximo esfuerzo. El IP no se ve afectado por el contenido de los paquetes, sino que busca una ruta de hacia el destino.
• El Protocolo de mensajes de control en Internet (ICMP) suministra capacidades de control y envío de mensajes.
• El Protocolo de resolución de direcciones (ARP) determina la dirección de la capa de enlace de datos, la dirección MAC, para las direcciones IP conocidas.
• El Protocolo de resolución inversa de direcciones (RARP) determina las direcciones IP cuando se conoce la dirección MAC.
El IP ejecuta las siguientes operaciones:
• Define un paquete y un esquema de direccionamiento.
• Transfiere los datos entre la capa Internet y las capas de acceso de red.
• Enruta los paquetes hacia los hots remotos
Por último, a modo de aclaración de la terminología, a veces, se considera a IPcomo protocolo poco confiable. Esto no significa que IP no enviará correctamente los datos a través de la red. Llamar al IP, protocolo poco confiable simplemente significa que IP no realiza la verificación y la corrección de los errores. Dicha función la realizan los protocolos de la capa superior desde las capas de transporte o aplicación.
Comparando el modelo OSI con los modelos TCP/IP, surgen algunas similitudes y diferencias.
Las similitudes entre los Modelos OSI y TCP/IP incluyen:
Ambos se dividen en capas. ?Ambos tienen capas de aplicación, aunque incluyen servicios muy
distintos. ?Ambos tienen capas de transporte y de red similares. ?Ambos modelos deben ser conocidos por los profesionales de
networking. ?Ambos suponen que se conmutan paquetes. Esto significa que los
paquetes individuales pueden usar rutas diferentes para llegar al mismo destino. Esto se contrasta con las redes conmutadas por circuito, en las que todos los paquetes toman la misma ruta.
Las diferencias entre los Modelos OSI y TCP/IP incluyen:
TCP/IP combina las funciones de la capa de presentación y de sesión en la capa de aplicación.
?TCP/IP combina la capa de enlace de datos y la capa física del modelo OSI en la capa de acceso de red.
?Los protocolos TCP/IP son los estándares en torno a los cuales se desarrolló la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparación, por lo general las redes no se desarrollan a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se usa como guía.
Aunque los protocolos TCP/IP representan los estándares en base a los cuales se ha desarrollado la Internet, este currículum utiliza el modelo OSI por los siguientes motivos:
Es un estándar genérico, independiente de los protocolos. ?Es más detallado, lo que hace que sea más útil para la enseñanza y el
aprendizaje. Al ser más detallado, resulta de mayor utilidad
ARQUITECTURA DE INTERNET
Aunque Internet es compleja, existen algunas ideas básicas que rigen su operación. Esta sección examinará la arquitectura básica de la Internet. La Internet es una idea que parece muy sencilla a primera vista, y cuando se repite a gran escala, permite la comunicación casi instantánea de datos por todo el mundo entre cualesquiera personas, en cualquier lugar, en cualquier momento.
Las LAN son redes de menor tamaño que se limitan a un área geográfica. Muchas LAN conectadas entre sí permiten que funcione La Internet. Pero las LAN tienen sus limitaciones de tamaño. Aunque se han producido avances tecnológicos que mejoran la velocidad de las comunicaciones, tales como la Ethernet de 10 Gigabits, de 1 Gigabit y Metro Optical, la distancia sigue siendo un problema.
Concentrarse en la comunicación entre el computador origen y destino y los computadores intermedios al nivel de la capa de aplicación es una forma de ver el panorama de la arquitectura de Internet. Colocar copias idénticas de una aplicación en todos los computadores de la red podría facilitar el envío de mensajes a través de la gran red. Sin embargo, esto no funciona bien a mayor escala. Para que un nuevo software funcione correctamente, se requiere de la instalación de nuevas aplicaciones en cada computador de la red. Para que un hardware nuevo funcione correctamente, se requiere de la modificación del software. Cualquier falla en un computador intermedio o en la aplicación del mismo causaría una ruptura en la cadena de mensajes enviados.
Internet utiliza el principio de la interconexión en la capa de red. Con el modelo OSI a modo de ejemplo, el objetivo consiste en construir la funcionalidad de la red en módulos independientes. Esto permite que una variedad de tecnologías LAN existan en las Capas 1 y 2 y una variedad de aplicaciones funcionen en las Capas 5; 6 y 7. El modelo OSI proporciona un mecanismo en el cual se separan los detalles de las capas inferior y superior. Esto permite que los dispositivos intermedios de networking "retransmitan" el tráfico sin tener que molestarse con los detalles de la LAN.
Esto nos lleva al concepto de internetworking o la construcción de redes de redes. Una red de redes recibe el nombre de internet, que se escribe con "i" minúscula.
Cuando se hace referencia a las redes desarrolladas por el DoD en las que corre la Worldwide Web (www) (Red mundial), se utiliza la letra "I" mayúscula y recibe el nombre de Internet. Internetworking debe ser escalable respecto del número de redes y computadores conectados. Internetworking debe ser capaz de manejar el transporte de datos a lo largo de grandes distancias. Tiene que ser flexible para admitir las constantes innovaciones tecnológicas.
Además, debe ser capaz de ajustarse a las condiciones dinámicas de la red. Y, sobre todo, las internetworks deben ser económicas. Las internetworks deben estar diseñadas para permitir que en cualquier momento, en cualquier lugar, cualquier persona reciba la comunicación de datos.
Estas redes se describen como conectadas directamente al Router. Se necesita un Router para tomar toda decisión necesaria con respecto a la ruta para que las dos redes que se comuniquen. Hacen falta muchos Routers para adminstrar los grandes volúmenes del tráfico en las redes.
Los Routers toman las decisiones complejas para que todos los usuarios de todas las redes puedan comunicarse entre sí. No todas las redes están conectadas directamente a otra. El Router debe contar con alguna metodología para manejar esta situación.
Una opción es que el Router guarde una lista de todos los computadores y todas las rutas hacia ellos. Entonces, el Router decidirá cómo enviar los paquetes de datos a base de esta tabla de referencia. El envío se basa en la dirección IP del computador destino. Esta opción resulta más difícil a medida que crece el número de usuarios. La escalabilidad aparece cuando un Router guarda una lista de todas las redes, pero deja los detalles del envío local a las redes físicas locales. En esta situación, los Routers envían los mensajes a otros Routers. Cada uno comparte la información acerca de cuáles son las redes a las que está conectado. Se construye así la tabla de enrutamiento.
Sin embargo, las estructuras lógicas y físicas dentro de la nube Internet pueden ser extremadamente complejas. La Internet ha crecido rápidamente para permitir el ingreso de más y más usuarios. El hecho que haya crecido de tal forma, con más de 90 000 rutas centrales y 300 000 000 usuarios finales es prueba de la solidez de la arquitectura de la Internet.
Dos computadores, en cualquier lugar del mundo, si se conforman con determinadas especificaciones de hardware, software y protocolos, pueden comunicarse de forma confiable. La estandarización de las prácticas y los procedimientos de transportación de datos por las redes ha hecho que Internet sea posible.
Act 8: Lección evaluativa No. 2
OSI es:
Ninguna de las aqui menciionadas
Todas las aqui mencionadas
Un modelo de referencia que propone una arquitectura de siete capas o niveles.
El nombre del modelo de referencia de una arquitectura de capas para redes de computadores y sistemas distribuidos que ha propuesto la ISO como estándar de interconexión de sistemas abiertos.
Una capa se identifica con:
Su respuesta :
Un nivel de abstracción, por tanto, existen tantas capas como niveles de abstracción sean necesarios.
Esta es la respuesta correcta
Las redes según la cobertura del servicio pueden ser:
Su respuesta :
Ninguna de las anteriores
Esta es la respuesta correcta
2102 continue 6430 43OfIXYRug
Un Servidor de archivo dedicado es:
Su respuesta :
Un computador en el que corre el sistema operativo y se dedica exclusivamente al manejo de archivos de los usuarios de la Red. No se puede utilizar como estación de trabajo.
Esta es la respuesta correcta
Spooler es:
Su respuesta :
Una aplicación del computador que acondiciona cierta parte de la memoria RAM o del disco duro para ser utilizada como elemento de almacenamiento temporal entre la salida de datos y la impresora.
Esta es la respuesta correcta
Redes de conmutación de paquetes son:
Su respuesta :
Redes en las que existen nodos de concentración con procesadores que regulan el tráfico de paquetes.
Esta es la respuesta correcta
Son Elementos de Interconexión entre Redes:
Su respuesta :
Todas las anteriores
Esta es la respuesta correcta
Cada capa en el Modelo OSI debe tener :
Su respuesta :
Una función perfectamente definida
Esta es la respuesta correcta
La función de cada capa debe elegirse de modo que:
Su respuesta :
Sea posible la definición posterior de protocolos internacionalmente normalizados.
Esta es la respuesta correcta
Ventajas de La división de la red en siete capas:
Su respuesta :
Todas las aqui mencionadas
Esta es la respuesta correcta
