Redes Topologas -Modelo OSI

1. Introduccin:Antes de empezar a desarrollar los temas referidos a este trabajo primero sealaremos la importancia de las redes de computadores, y su utilidad. Nos referiremos a los objetivos de las redes, a las aplicaciones de las redes y ya mas tcnicamente a su estructura.1. Objetivos de las Redes:Son muchas las organizaciones que ya cuentan con un nmero considerable de computadores en operacin y con frecuencia alejados unos de otros. Por ejemplo una compaa con varias fbricas puede tener un computador en cada una de ellas para mantener un seguimiento de inventarios, observar la productividad y llevar la nomina local. Inicialmente cada uno de ellos puede haber estado trabajando de forma aislada de los dems pero, en algn momento, la administracin puede decidir interconectarlos para tener as la capacidad de extraer y correlacionar informacin referente a toda la compaa.Puesto en una forma mas general, el tema aqu consiste en compartir recursos, y el objetivo es hacer que todos los programas, datos y equipo estn disponibles para cualquiera de la red que as lo solicite, sin importar la localizacin. Otro aspecto de compartir recursos es el relacionado con la comparticin de la carga. Este objetivo se puede resumir diciendo que es un intento para terminar con la "tirana de la geografa.Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta fidelidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo, todos los archivos podran duplicarse en dos o tres maquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible (como consecuencia de un fallo de hardware), podra utilizarse alguna de las otras copias. Adems, la presencia de mltiples CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se mantenga un trabajo global menor. Para aplicaciones militares, bancarias, de control de trfico areo y muchas otras, es muy importante la capacidad de los sistemas para continuar funcionando a pesar de existir problemas de hardware.Otro objetivo es el ahorro econmico. Los computadores pequeos tienen una mejor relacin costo/rendimiento, comparada con la ofrecida por las maquinas grandes. Estas son a grandes rasgos, diez veces ms rpidas que el ms rpido de los microprocesadores, pero su coste es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos computadores personales, uno por usuario, con los datos guardados en una o ms maquinas que funcionan como servidor de archivo compartido.Este objetivo conduce al concepto de redes con varios computadores localizados en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN (red de rea local), en contraste con lo extenso de una WAN (red de rea extendida), a la que tambin se le conoce como red de gran alcance.Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la carga, simplemente aadiendo ms procesadores. Con maquinas grandes, cuando el sistema est lleno, deber reemplazarse con uno ms grande, operacin que por lo normal genera un gran gasto y una perturbacin inclusive mayor al trabajo de los usuarios.Otro objetivo del establecimiento de una red de computadores no tiene nada que ver con la tecnologa. Una red de computadores puede proporcionar un poderoso medio de comunicacin entre personas que se encuentran muy alejadas entre s. Con el empleo de una red es relativamente fcil que dos personas que viven en lugares separados, escriban un informe juntos. Cuando un autor hace un cambio en un documento que se mantiene en lnea, los otros pueden ver el cambio de inmediato, en lugar de esperar varios das para recibirlo por carta. Esta rapidez hace que la cooperacin entre grupos de individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente haba sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora. A la larga el uso de las redes, como un medio para enriquecer la comunicacin entre seres humanos, puede ser ms importante que los mismos objetivos tcnicos, como por ejemplo la mejora de la fiabilidad.En el siguiente cuadrado 1-1 se muestra la clasificacin de sistemas multiprocesadores distribuidos de acuerdo a su tamao fsico. En la parte superior se encuentran las maquinas de flujo de datos, que son computadores con un alto nivel de paralelismo y muchas unidades funcionales trabajando en el mismo programa. Despus vienen los procesadores, que son sistemas que se comunican a travs de memoria compartida. Seguido de los multiprocesadores se muestran las verdaderas redes, que son computadores que se comunican por medio del intercambio de mensajes. Finalmente, a la conexin de dos o ms redes se le denomina interconexin de redes.Distancia entre ProcesadoresProcesadores Ubicados en el MismoEjemplo

0.1 metroLa Tarjeta del CircuitoMaquina de Flujo de Datos

1 metroEl SistemaMultiprocesador

10 metrosEl CuartoRed Local (LAN)

100 metrosEl EdificioRed Local (LAN)

1kilometroLos Terrenos de la UniversidadRed de Gran Alcance (WAN)

10 kilmetrosLa CiudadRed de Gran Alcance (WAN)

100 kilmetrosEl pasRed de Gran Alcance (WAN)

1.000 kilmetrosEl ContinenteInterconexin de WAN

10.000 kilmetrosEl PlanetaInterconexin de WAN

Cuadro 1-1

1. Aplicaciones de las Redes:El reemplazo de una maquina grande por estaciones de trabajo sobre una LAN no ofrece la posibilidad de introducir muchas aplicaciones nuevas, aunque podran mejorarse la fiabilidad y el rendimiento. Sin embargo, la disponibilidad de una WAN (pblica) s genera nuevas aplicaciones viables, y algunas de ellas pueden ocasionar importantes efectos en la totalidad de la sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos importantes de redes de computadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos: el acceso a programas remotos, el acceso a bases de datos remotos y facilidades de comunicacin de valor aadido.Una compaa que ha producido un modelo que simula la economa mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las diferentes proyecciones de inflacin, de tasas de inters y de fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se prefiere este planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si el modelo se esta ajustando constantemente o necesita de una maquina muy grande para correrlo.Otra area principal para la utilizacin de redes es el acceso a bases de datos remotas. En esta categora tambin caen las operaciones bancarias que se llevan a cabo desde el domicilio particular, as como las noticias del peridico recibidas de forma automtica, la automatizacin de las bibliotecas.Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones econmicas: el llamar a un computador remoto mediante una red resulta ms econmico que hacerlo directamente. La posibilidad de tener un precio mas bajo se debe a que el enlace de una llamada telefnica normal utiliza un circuito caro y en exclusiva durante todo el tiempo que dure la llamada, en tanto que el acceso a travs de una red, hace que solo se ocupen los enlaces de larga distancia cuando se estn transmitiendo datos.Una tercera forma que muestra el amplio potencial del uso de redes, es su empleo como medio de comunicacin, con el conocido correo electrnico, que es capaz de transmitir voz digitalizada, as como fotografas e imgenes mviles de televisin y vdeo. El uso de las redes como un sistema de comunicacin sofisticado puede reducir el nmero de viajes, ahorrando de esta manera energa.1. Estructura de la Red:En toda red existe una coleccin de maquinas destinadas para correr programas de usuario (aplicaciones). Seguiremos la terminologa de unas de las primeras redes, denominada ARPANET, y llamaremos hostales a las maquinas antes mencionadas. Tambin, en algunas ocasiones se utiliza en la literatura el trmino sistema terminal o sistema final. Los hostales estn conectados mediante una subred de comunicacin, o simplemente una subred. El trabajo de la subred consiste en enviar mensajes entre hostales, de la misma manera como el sistema telefnico enva palabras entre la persona que habla y la que escucha. El diseo completo de la red se simplifica notablemente cuando se separan los aspectos puros de comunicacin de la red (la subred), de los aspectos de aplicacin (los Hostales).Una subred en la mayor parte de las redes de rea extendida (WAN) consiste en dos componentes diferentes: las lneas de transmisin y los elementos de conmutacin. Las lneas de transmisin tambin se les conoce como circuitos, canales o troncales, y son los encargados de mover bits entre las maquinas.Los elementos de conmutacin son computadores especializados que se utilizan para conectar dos o ms lneas de transmisin. Cuando los datos llegan por una lnea de entrada, el elemento de conmutacin deber seleccionar una lnea de salida para reexpedirlos. As, considerando la terminologa de ARPANET, a los elementos de conmutacin se pueden llamar IMP (procesadores de intercambio de mensajes), aunque tambin son conocidos como: nodo de conmutacin de paquetes, sistemas intermedio y central de conmutacin de datos.En trminos generales, puede decirse que hay dos tipos de diseos para la subred de comunicacin: Canales punto a punto. Canales de difusin.En el primero de ellos, la red contiene varios cables o lneas telefnicas alquiladas, conectando cada una de ellas un par de IMP. Si dos IMP desean comunicarse y no comparten un cable comn, debern hacerlo indirectamente a travs de otros IMP. Cuando un mensaje, denominados paquetes, se enva de un IMP a otro, a travs de uno o mas IMP intermediarios, el paquete se recibe ntegramente en cada uno de estos IMP intermediarios. Se almacenaran ah y no continuara su camino hasta que la lnea de salida necesaria para reexpedirlo este libre. La subred que utiliza este principio se denomina subred punto a punto, de almacenamiento y reenvo o de conmutacin de paquetes. Casi todas las WAN tienen subredes del tipo de almacenamiento y reenvo.Un aspecto importante de diseo, cuando se utiliza una subred punto a punto, consiste en considerar como deber ser la topologa de interconexin de los IMP. Las redes locales que se disearon como tales, tienen por lo general una topologa simtrica. A diferencia de estas, las WAN tienen tpicamente topologas irregulares. Estrella. Anillo. rbol. Completa. Interseccin de anillos. Irregular.La difusin se emplea como un segundo tipo de arquitectura de comunicacin y la utilizan la mayora de las redes de rea local (LAN) y un numero reducido de WAN. En una LAN, el IMP se reduce a un solo chip, el cual se incluye en el interior del hostal, de tal manera que siempre habr un hostal por cada IMP, mientras que en una WAN podr tener varios hostales por IMP.Los sistemas de difusin tienen un solo canal de comunicacin que a su vez, es compartido por todas las maquinas que constituyen la red. Los paquetes que una maquina cualquiera enva, son recibidos por los dems, el campo de direccin, localizado en el interior de un paquete, especifica a quien va dirigido. En el momento en que se recibe un paquete, se verifica el campo de direccin y, si el paquete esta destinado a otra maquina, este simplemente se ignora. Por lo normal, los sistemas de difusin tambin admiten la posibilidad de dirigir un paquete a todos los destinos mediante el empleo de un cdigo especial, incluido en el campo de la direccin. Cuando se transmite un paquete con dicho cdigo, este es recibido y procesado por todas las maquinas de la red. Algunos sistemas de difusin tambin soportan la transmisin a un subconjunto de maquinas, lo cual se conoce como difusin restringida. Un esquema comn consiste en reservar todas las direcciones que tengan el bit de mayor peso igual a 1, como direcciones de difusin restringida. Los (n-1) bits restantes de la direccin forman un mapa de bits correspondiente a (n-1) grupos. Si se transmite un paquete con los bits, digamos, x, y, yz puestos a 1, este es aceptado por todas las maquinas subscriptas a uno o ms de estos tres grupos.En cualquier instante una mquina, en un bus (a), tiene la funcin maestra y esta capacitada para transmitir. El resto de las mquinas no pueden enviar. Se necesita un mecanismo de arbitraje para resolver los conflictos en el momento en que dos o ms maquinas quieren transmitir a la vez. Este mecanismo de arbitraje puede estar centralizado o distribuido.Una segunda posibilidad es la representada por la inclusin de un satlite o sistema de radiodifusin (b) terrestre. Cada IMP tiene una antena a travs de la cual puede enviar o recibir. Todos los IMP pueden or la salida desde el satlite y, de la misma forma, en algunos casos, tambin pueden or las transmisiones que hacen otros IMP hacia el satlite.Un tercer sistema de difusin es el de anillo (c), en donde cada bit se propaga solo, sin esperar el resto del paquete al cual pertenece. Cada uno de los bits, tpicamente, circunnavega el anillo completo en el tiempo que se tarda en transmitir algunos bits; por lo general, antes de que el paquete completo haya transmitido. Al igual que en los otros sistemas de difusin, se necesita una regla para arbitrar los accesos simultneos al anillo. Existen varios mtodos que se utilizan. Bus. Satlite o Radio. Anillo.Las subredes de difusin pueden adems dividirse en estticas y dinmicas, dependiendo de cmo se haya asignado el canal. Una asignacin esttica tpica seria dividir el tiempo en intervalos discretos y permitir as que cada maquina difunda su mensaje solo cuando le llegue su intervalo correspondiente. Las asignaciones estticas despreciaran la capacidad del canal cuando una de las maquinas no tiene nada que decir durante el tiempo que tiene asignado, as algunos sistemas asignan el canal en forma dinmica (es decir, bajo demanda).Los mtodos de asignacin dinmica para un canal pueden ser centralizados o distribuidos. En el mtodo de asignacin de canal centralizado hay una entidad nica, por ejemplo una unidad de arbitraje de bus, que, determina quien es el siguiente. Esto podra hacerlo al aceptar solicitudes y tomar una decisin con base en algn algoritmo interno. En el mtodo de asignacin de canal descentralizado no existe una unidad central; cada una de las maquinas deber decidir por si misma si trasmite o no. Podra pensarse que esto siempre lleva a un caos, pero no es as, ya que existen algoritmos diseados para eliminar la posibilidad de este caos potencial.1. Diseo de Redes:Generalmente una red se compone de varios computadores, alguno de los cuales tienen varios procesos, se necesita un medio que permita a un proceso especificar con quin desea establecer una conexin. Establecer una conexin y terminarla pueden parecer procedimientos triviales pero que en realidad son bastante complejas.Tambin en el diseo de redes nos encontramos con la problemtica de la transferencia de datos. En algunos sistemas los datos viajan en una sola direccin, unilaterales. En otros viajan en ambas direcciones, semidplex. Por ltimo existen otros sistemas en los que los datos viajan en ambas direcciones y al mismo tiempo, dplex. En este caso el protocolo deber de ser capaz de determinar el nmero de canales lgicos que corresponden a la conexin y cuales son sus prioridades.El control de errores es un problema de gran relevancia en el diseo de las redes. Actualmente existen varios cdigos detectores y correctores de error, es muy importante que los dos extremos de la conexin estn de acuerdo en cul utilizar.Tambin en el diseo de redes se ha de tener en cuenta el orden de los mensajes que se envan. El protocolo deber establecer, de forma explcita, un procedimiento seguro para que el receptor pueda colocar los mensajes nuevamente en su forma original.Otro aspecto que ha de tenerse en cuenta es el proteger a un receptor lento de una cantidad abrumadora de datos enviados por un transmisor rpido. Otro problema, es la incapacidad para aceptar mensajes arbitrariamente extensos por todos los procesos. Esta propiedad nos conduce a mecanismos de segmentacin, transmisin y ensamblaje de mensajes.Siempre que se considere conveniente, y no sea muy costoso, establecer una conexin separada entre un par de procesos comunicantes la capa subyacente puede decidir utilizar la misma conexin para conversaciones mltiples, sin que estas tengan relacin alguna. Este procedimiento se puede realizar en cualquier capa siempre que la multiplexin y demultiplexin se haga de forma transparente.1. Protocolos:1. Arquitectura de Redes:Existe una serie de organizaciones que se encargan de establecer una serie de normas que globalicen las redes de computadores. En los ltimos aos, los diferentes fabricantes de computadores han ido desarrollando diferentes arquitecturas para la realizacin de sistemas distribuidos orientados fundamentalmente hacia la interconexin de equipos diseados por los propios fabricantes. Aunque dichas arquitecturas son similares no permiten, en principio, la interconexin de material heterogneo. El objetivo de organizaciones como ISO, CCITT, IEEE es desarrollar un modelo de arquitectura de referencia para sistemas heterogneos, utilizando los medios pblicos de transmisin de datos, para dar una orientacin a las mltiples arquitecturas que aparecen con una de referencia, negociada, hacia la que han de converger las dems.El procedimiento que utiliza la ISO para el establecimiento de normas, est diseado para conseguir el mayor consenso posible. El proceso se inicia cuando una de las organizaciones de normalizacin de carcter nacional siente la necesidad del establecimiento de una norma internacional en un rea especfica. Esta problemtica de las normalizaciones es ciertamente compleja; en primer lugar aparecen soluciones y a continuacin una de ellas se toma como base, un comit la corrige y modifica convenientemente y finalmente elabora una norma; posteriormente se adopta, pero no exactamente como ha sido emitida. La organizacin que se ha tomado como referencia es ISO, que pretende desarrollar su modelo de referencia teniendo en cuenta la posibilidad de que su arquitectura permitiera fcilmente la utilizacin de las diferentes normas emitidas por otros organismos internacionales, especialmente el CCITT. El inters que para un informtico tiene el modelo de referencia de ISO reside en el hecho de que ha conseguido presentar una visin global y estructurada del problema de interconexin de sistemas informticos.En el anlisis de un sistema de interconexin se utiliza habitualmente la metodologa consistente en una estructura segn una jerarqua de niveles o estratos, tcnica por otro lado ya habitual en informtica, a los cuales se les asigna funciones distintas y complementarias. El propsito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores, liberndolas del conocimiento detallado sobre como se realizan dichos servicios.1. El sistema de interconexin est formado por un conjunto de entes situados a diferentes niveles estructurales, denominados igualmente estratos. Los entes de un determinado nivel n cooperan entre s de acuerdo con un determinado protocolo n. La capa n en una mquina conversa con la capa n de otra mquina. A las reglas y convenciones utilizadas en esta conversacin se conocen conjuntamente como protocolo de la capa n. 1. Los entes que forman las capas correspondientes en mquinas diferentes se les denomina procesos pares (igual a igual). Son los procesos pares los que se comunican mediante el uso del protocolo. 1. Los entes de un nivel n utilizan los servicios (n-1) proporcionados por los entes de los niveles inferiores, mediante un acceso a ellos. La estructura de estos niveles inferiores es desconocida para el nivel n el cual nuevamente tiene en cuenta los servicios proporcionados, por lo que se ha denominado bloque n-1. En realidad no existe una transferencia directa de datos desde la capa n de una mquina a la capa n de otra; sino, ms bien, cada capa pasa la informacin de datos y control a la capa inmediatamente inferior, y as sucesivamente hasta que se alcanza la capa localizada en la parte ms baja de la estructura. Debajo de la primera capa est el medio fsico, a travs del cual se realiza la comunicacin real. 1. Los entes de un nivel n realizan unas determinadas funciones n , utilizando los servicios de los entes del nivel n-1 y proporcionando a su vez servicios a los entes del nivel n+1. Entre cada par de capas adyacentes hay una interfase, la cual define los servicios y operaciones primitivas que la capa inferior ofrece a la superior. Cuando los diseadores de redes deciden el nmero de capas por incluir en una red, as como lo que cada una de ellas deber hacer, una de las consideraciones ms importantes consiste en definir claramente las interfases entre capas. Hacer esto, a su vez, requiere que cada capa efecte un conjunto especfico de funciones bien definidas. El diseo claro y limpio de una interfase, adems de minimizar la cantidad de informacin que debe pasarse entre capas, hace ms simple la sustitucin de la realizacin de una capa por otra completamente diferente.Al conjunto de capas y protocolos se les denomina arquitectura de red. Uno de los estratos se ocupa de las relaciones con las aplicaciones que utilizan el sistema de interconexin, los tres siguientes se ocupan de materializar las relaciones con el sistema informtico y los tres ltimos estn orientados fundamentalmente hacia la resolucin de los problemas especficos de las comunicaciones.En la elaboracin del modelo de referencia para la interconexin de sistemas abiertos, se consideran los siguientes aspectos:1. El punto de vista del usuario. Un sistema distribuido continuar vindose como cualquier otro sistema informtico, es decir, formado por un conjunto de elementos que aqu se denominarn procesos de aplicacin y entre los cuales podr establecerse un conjunto de relaciones denominadas aqu conexiones. Este punto constituye un aspecto importante del modelo. El aspecto distribuido del sistema debe, en principio, ser transparente al usuario. Las funciones que pueda ser capaz de realizar deben, pues, ser similares a las que se ejecutan en un sistema basado en una mquina nica. 1. El hecho de que el sistema puede estar formado por mquinas fsicamente distantes. Ello implica fundamentalmente que la informacin deba ser transportada entre ellas, ya que en definitiva constituyen elementos finales del sistema. La problemtica del transporte de la informacin viene claramente reflejada en el modelo de ISO. 1. El hecho de que para la interconexin pueda utilizarse una red pblica de transmisin de datos. El transporte de la informacin implica la utilizacin de un medio de transmisin de datos, generalmente una red pblica. Por ese motivo se diferencia claramente esta problemtica de transmisin de la informacin como una parte de las funciones que constituye el transporte.1. Problemas de Diseo para las capas:Algunos problemas de diseo claves que aparecen en redes de computadores, tambin se presentan en varias capas. Seguidamente se mencionaran algunos de los ms importantes.Cada capa deber tener un mecanismo para el establecimiento de la conexin. Como, por lo general, una red tienen varios computadores, algunos de los cuales tienen mltiples procesos, se necesita un medio que permita a un proceso especifico con quien desea establecer una conexin. Como consecuencia de tener destinatarios mltiples, se necesita alguna forma de direccionamiento par as poder determinar un destino especifico.El mecanismo para terminar una conexin dentro de una red, una vez que esta ya no se necesite, esta intensamente relacionado con aquel que se utiliza para reestablecerla.Otro conjunto de decisiones de diseo es el que se refiere a las reglas para la transferencia de datos. En algunos sistemas los datos viajan en una sola direccin (comunicacin unilateral o simplex). En otros, los datos pueden viajar en ambas direcciones y al mismo tiempo (comunicacin dplex o bilateral simultanea). El protocolo debe tambin ser capaz de determinar el nmero de canales lgicos que corresponden a la conexin y cuales son sus prioridades. Un nmero considerable de redes tienen, por lo menos, dos canales lgicos por conexin: uno para los datos normales y otro para los urgentes.Dada la imperfeccin de los circuitos fsicos de comunicacin, el procedimiento para el control de errores es un aspecto de gran relevancia. En la actualidad se conocen varios cdigos detectores y correctores de error, pero lo importante aqu es que los dos extremos de la conexin estn de acuerdo en cual utilizar. Adems, el receptor debe tener alguna forma de indicar al emisor que mensajes se han recibido correctamente y cuales no.No todos los canales de comunicacin mantienen el orden de los mensajes que les envan; de tal manera que, para recuperar una posible perdida en la secuencia del mensaje, el protocolo deber establecer, en forma explcita, un procedimiento seguro que permita al receptor colocar las unidades nuevamente en su forma original. Una solucin obvia seria la de numerar las unidades, pero esta solucin deja todava abierta la cuestin de Qu hacer con aquellas que lleguen fuera de orden?.Algo que ocurre comnmente en cada uno de los niveles es lo referente a como proteger un receptor lento de una cantidad abrumadora de datos enviados por un transmisor rpido. Las soluciones a este problema esta relaciona con un tipo de realimentacin del receptor al transmisor, ya sea de forma directa o indirecta, y que toma en consideracin la situacin actual del receptor.Otro problema, que es comn a varios niveles y que deber resolverse, es el relacionado con la incapacidad para aceptar mensajes arbitrariamente extensos por todos los procesos. Esta propiedad conduce a mecanismos de segmentacin, transmisin y embalaje de mensajes. Otro aspecto relacionado con el anterior es el correspondiente a que hacer cuando los procesos insisten en transmitir datos en unidades tan pequeas que su envo, en forma separada, los hace insuficientes. La solucin es este caso, seria reunir varios de estos pequeos mensajes, con encabezamientos dirigidos a un destino comn, en un solo mensaje de gran extensin, de tal forma que, al llegar al otro extremo, solo se tenga que volver a separar.Cuando resulte inconveniente, o muy costoso, establecer una conexin separada entre un par de procesos comunicantes la capa adyacente puede decidir utilizar la misma conexin para conversaciones mltiples, sin que estas tengan necesariamente relacin alguna. Este procedimiento se puede utilizar mientras el proceso de multiplexin y demultiplexin se haga en forma transparente. En la capa fsica, por ejemplo, se utiliza el proceso de multiplexin dado que el trfico, para todas las conexiones, se tiene que enviar sobre un nmero reducido de circuitos fsicos.Siempre que existan caminos mltiples entre la fuente y el destino se debe escoger un encaminamiento. Algunas veces esta decisin debe tomarse en dos o ms capas. Por ejemplo, para enviar datos de Londres a Roma, deber tomarse una decisin importante para saber si se opta por ir a travs de Francia o Alemania, basndose, por ejemplo, en sus respectivas leyes de privacidad; en tanto que, por otra parte, se podra tomar una decisin de menor importancia que permitiera escoger alguno los circuitos disponibles, de acuerdo con el trfico real.1. El Modelo OSI:Una de las necesidades ms acuciantes de un sistema de comunicacin es el establecimiento de estndares, sin ellos solo podran comunicarse entre s equipos del mismo fabricante y que usaran la misma tecnologa. La conexin entre equipos se ha ido estandarizando paulatinamente siendo las redes telefnicas las pioneras en este campo. Por ejemplo la histrica CCITT defini los estndares de telefona: PSTN, PSDN e ISDN.Otros organismos internacionales que generan normas relativas a las telecomunicaciones son: ITU-TSS (antes CCITT), ANSI, IEEE e ISO.La ISO (International Organization Standarization) ha generado una gran variedad de estndares, siendo uno de ellos la norma ISO-7494 que define el modelo OSI, este modelo nos ayudara a comprender mejor el funcionamiento de los computadores.El modelo OSI no garantiza la comunicacin entre equipos pero pone las bases para una mejor estructuracin de los protocolos de comunicacin. Tampoco existe ningn sistema de comunicaciones que los siga estrictamente, siendo la familia de protocolos TCP/IP la que ms se acerca.El modelo de referencia OSI, reconocido actualmente por casi la totalidad de la industria informtica y estandard hacia el que tienden a evolucionar las Arquitecturas de Redes, no constituye una arquitectura para una red de computadores en s, sino un marco de referencia sobre el que disear dicha red. Este sistema hace referencia a la conexin de sistemas heterogneos, es decir, a sistemas dispuestos a establecer comunicacin con otros distintos. Esta compuesto por siete capas basados en los siguientes principios:1. Una capa se crear en situaciones en donde se necesita un nivel diferente de Abstraccin.1. Cada capa efectuar una funcin diferente.1. La funcin que realizar cada capa deber seleccionarse con la intencin de definir protocolos normalizados internacionalmente.1. Los lmites de las capas debern seleccionarse tomando en cuenta la minimizacin del flujo de informacin a travs de las interfases.1. El nmero de capas deber ser lo suficientemente grande para que funciones diferentes no tengan que ponerse juntas en la misma capa y, por otra parte, tambin deber ser lo suficientemente pequeo para que su arquitectura no llegue a ser difcil de manejar.El modelo OSI, por si mismo, no es una arquitectura de red, dado que no especifica, en forma exacta, los servicios y protocolos que se utilizaran en cada una de las capas. Solo indica lo que cada capa deber hacer. Sin embargo, la ISO tambin ha generado normas para todas las capas, aunque estas, estrictamente hablando, no forman parte del modelo. Cada una de ellas se ha publicado como normas internacionales independientes. A continuacin estudiaremos cada una de las 7 capas que conforman el modelo, las cuales se dividen en tres bloques:1. Bloque de Transmisin: que incluye la capa fsica (nivel 1), la capa de enlace (nivel 2) y la capa de red (nivel 3).1. Bloque de Transporte: que incluye la capa de transporte (nivel 4).1. Usuarios del Bloque de Transporte: que incluye la capa de sesin (nivel 5), la capa de presentacin (nivel 6) y la capa de aplicacin (nivel 7).7 Niveles del Modelo OSI1. Nivel 1. Capa Fsica:En este nivel se definen y materializan las caractersticas mecnicas, elctricas, funcionales y de procedimiento para establecer, mantener y terminar la interconexin fsica entre un ETD (Equipo Terminal de Datos) y un ETCD (Equipo Terminal del Circuito de Datos).En la conexin de sistemas a travs de una red pblica a este nivel se retira la interconexin del sistema informtico recomendado por el CCITT en el caso de conexin a travs de una red de datos.Esta capa se ocupa de la transmisin de bits a lo largo de un canal de comunicacin. Su diseo debe asegurar que cuando un extremo enva un bit con valor 1, este se recibe exactamente como un bit con ese valor en el otro extremo, y no como un bit de valor 0. Preguntas aqu comunes son cuantos voltios debern utilizarse para representar un bit de valor 1 0; cuantos microsegundos debern durar un bit; la posibilidad de realizar transmisiones bidireccionales en forma simultanea; la forma de establecer la conexin inicial y como interrumpirla cuando ambos extremos terminan su comunicacin; o bien, cuantas puntas terminales tiene el conector de la red u cual es su uso de cada una de ellas. Los problemas de diseo a considerar aqu son los aspectos mecnicos, elctricos, de procedimiento de interfase y el medio de transmisin fsica, como decamos al principio, que se encuentra bajo la capa fsica. Se puede considerar que el diseo de la capa fsica cae dentro del dominio del ingeniero elctrico.1. Nivel 2. Capa de Enlace:El objetivo de este nivel es proporcionar los elementos necesarios para establecer, mantener y terminar interconexiones de enlace de datos por el enlace entre el ETD y el ETCD.Un enlace de datos se establece siempre entre dos puntos fsicos de conexin del sistema. En todos los casos se considera que un enlace es siempre bidireccional. Existen en la prctica diferentes tipos de protocolos de enlace utilizados en el intercambio de informacin entre sistemas informticos. El procedimiento utiliza el principio y la terminologa del procedimiento de control para enlaces de datos de alto nivel (HDLC) especificado por ISO.La tarea primordial de la capa de enlace consiste en, a partir de un medio de transmisin comn y corriente, transformarlo en una lnea sin errores de transmisin para la capa de red. Esta tarea la realiza al hacer que el emisor trocee la entrada de datos en tramas de datos (tpicamente constituidas por algunos cientos de octetos), y la trasmita en forma secuencial y procese las tramas de asentimiento, devueltas por el receptor. Como la capa fsica bsicamente acepta y transmite un flujo de bits sin tener en cuenta el significado o estructura, recae sobre la capa de enlace la creacin o reconocimiento de los lmites de la trama. Esto puede llevarse a cabo mediante la inclusin de un patrn de bit especial de inicio y al trmino de la trama. Si estos patrones de bits pueden aparecer entre los datos, deber tenerse cuidado especial para evitar cualquier confusin al respecto.La trama puede destruirse por completo debido a una rfaga de ruido en la lnea, en cuyo caso el software de la capa de enlace, perteneciente a la maquina receptora, deber retransmitir la trama. Sin embargo, mltiples transmisiones de la misma trama introducen la posibilidad de duplicar la misma. Por ejemplo, el duplicado de una trama podra enviarse, si el acuse de recibo que regresa al receptor se hubiera destruido. Corresponde a esta capa resolver los problemas causados por dao, perdida o duplicidad de tramas. La capa de enlace ofrece diferentes clases de servicios a la capa de red, cada uno de ellos con distinta calidad y precio.Otro de los problemas que aparecen en la capa de enlace (y tambin en la mayora de las capas superiores) es el referente a como evitar que un transmisor muy rpido sature con datos a un receptor lento. Se deber emplear un mecanismo de regulacin de trfico que permita que el transmisor conozca el espacio de menora que en ese momento tiene el receptor. Frecuentemente, y por conveniencia, los procedimientos de regulacin de flujo y control de errores se tratan conjuntamente.Otra dificultad aparece cuando la lnea tiene la capacidad de utilizarse para transmitir datos bidireccionalmente. El problema radica en que los asentimientos para el trfico de A hacia B compiten por el uso de la lnea con tramas de datos del trfico que va de B hacia A. Para resolver este problema se ha inventado una solucin inteligente consistente en el envo de aquellos superpuntos (piggy backing).1. Protocolos de Enlace de Datos:Dentro de las funciones bsicas que utilizan los protocolos del nivel de enlace podemosDiferenciar :1. Protocolos orientados a caracter. 1. Protocolos orientados a bit.La diferencia principal entre estos dos tipos generales de protocolos reside en la unidad de transmisin. Como su propio nombre indica los protocolos orientados a carcter tienen su informacin agrupada en bloques y transmiten caracteres (favorecen a estructuras primarias y secundarias y no se ven las estaciones combinadas). En cambio en los protocolos orientados a bit la unidad de datos, como parece obvio, es el bit: los mensajes se forman por una serie de bits y tendremos un bit que ser el de control.Ejemplos tpicos de protocolos orientados a carcter son: BSC (IBM), DDCMP (ISO) que son estndares o BPA, TAP, SLC etc... y de protocolos orientados a bit tenemos una gran variedadcomo son los HDLC, ADCCP, LAPB, SDLC, BDLC etc.A continuacin pasaremos a estudiar algunos de ellos. 1. Protocolos Orientados a Bit:El rpido crecimiento de las aplicaciones de comunicacin de datos, junto con la evolucin dela tecnologa que ha proporcionado computadores y terminales ms rpidos, ms potentes y ms baratos, motiv la bsqueda de protocolos ms eficientes que los orientados a carcter.Estos protocolos, orientados a bit , se disearon para cumplir una amplia variedad derequerimientos del enlace de datos, entre los que podemos mencionar:1. Adaptacin a las diversas configuraciones del enlace: punto a punto, multipunto y otras, mediante lneas conmutadas o dedicadas. 1. Posibilidad de manejar estaciones primarias secundarias y combinadas. 1. Operacin dplex o semidplex. Posibilidad de conectar terminales que trabajen en modo semidplex y dplex al mismo tiempo y al mismo enlace. 1. Posibilidad de funcionar en enlaces de gran tiempo de trnsito(enlaces por satlite) o pequeo(conexiones directas de corta distancia) y por supuesto de enlaces de alta y baja capacidad. Adems estos protocolos estn pensados para satisfacer los siguientes objetivos:1. Independencia de cdigo. Los mensajes del nivel superior pueden estar constituidos por cualquier combinacin de bits. 1. Gran eficiencia. La relacin entre bits de datos transmitidos y bits de control del protocolo debe ser alta. 1. Elevada fiabilidad. Tanto los tramos de datos como los de control deben protegerse con mtodos potentes de deteccin de errores. La clave para cumplir estos requerimientos y objetivos es la utilizacin de una estructura detrama mono formato, con guin de apertura y cierre y campos de significado posicional.Existe una amplia variedad de protocolos orientados a bit muy similares:HDLC (High-level Data Link Control).Constituye una familia de protocolos definida por laOrganizacin Internacional de Normalizacin (ISO).ADCCP (Advanced Data Communication Control Procedures). Desarrollado por la organizacin Americana de Normalizacin (ANSI) y conocido como Norma Federal Americana. LAPB (Link Access Procedure Balanced).Subconjunto de HDLC adoptado por el CCITT parael nivel de enlace de la interfase X.25 de acceso a las redes pblicas de conmutacin de paquetes.SDLC ( Synchronous Data Link Control). De IBM, similar a un subconjunto de HDLC aunquecon variaciones adicionales.BDLC (Burroughs Data Link Control) y UDLC (Univac Data Link Control). Utilizados porBurroughs y Univac respectivamente.1. Protocolos Orientados a Carcter:Los protocolos orientados a carcter se caracterizan por constar los mensajes del nivel superior de un nmero entero de caracteres pertenecientes a un cdigo determinado. Se comenzaron a desarrollar protocolos de este tipo a partir de los primeros aos 60 con el surgimiento de las comunicaciones de datos entre terminales conectados al computador por medios pblicos de telecomunicacin. A pesar del ms reciente desarrollo de los protocolos orientados a bit, que son ms eficientes y flexibles, los protocolos orientados a carcter estn muy extendidos y se usan todava en muchos entornos. Histricamente, los protocolos de nivel de enlace surgieron condicionados por los servicios especficos que deban proporcionar, en base a las caractersticas de las aplicaciones. De esta forma los fabricantes hicieron sus propios protocolos; diversos grupos de usuarios como bancos y lneas areas desarrollaron luego protocolos para cumplir sus necesidades especficas, y por ltimo las administraciones de telecomunicacin en cada pas, a partir de los aos 70, han desarrollado protocolos para conexin de equipos informticos a travs de sus redes de datos. Por estas razones, existe una amplia gama de protocolos no compatibles. (La Organizacin Internacional de Normalizacin ISO empez a estudiar los protocolos de enlace tan pronto como surgiera (1962), preocupada por el problema de la incompatibilidad; pero el desarrollo de la norma ISO 17450 Modo Bsico dur 8 aos, por lo que los fabricantes se anticiparon y realizaron sus propias versiones. La amplia extensin del desarrollado por IBM, conocido como BSC, ha dado lugar a que a veces, al hablar de los protocolos orientados a carcter, se particularice para el BSC.Los protocolos orientados a carcter emplean determinados caracteres de control del cdigo utilizado, para realizar las funciones de control de la comunicacin. Por esto, las tramas de control estn constituidas por uno o varios de estos caracteres, por lo que las estaciones se intercambian tramas de datos y caracteres de control. El cdigo ms utilizado es el ASCII o CCITT N5 pero tambin es posible utilizar el cdigo EBCDIC o el Transcode. En estos protocolos, a la unidad de datos del protocolo se le denominaba bloque.Como ejemplo de estos protocolos vamos a describir brevemente el Protocolo BSC.Podemos agrupar los caracteres de control bsicos utilizados en estos protocolos en tres categoras en razn de su funcionalidad:1. Para Delimitacin de los Bloques:SYN (Syncronous Idle): dos o ms de estos caracteres proporcionan un medio para que el receptor adquiera y mantenga la sincronizacin de carcter.SOH (Start of header): este carcter identifica el principio de una secuencia de caracteres que constituyen la cabecera de un mensaje.STX (Start of Text): indica el principio de los datos del bloque.ETX (End of Text): identifica el final de un bloque y el final del texto de un mensaje.ETB (End of Transmisision Block): identifica el final de un bloque pero indica que siguen mas bloques en secuencia del mismo bloque.1. Para Controlar el Dialogo de las Estaciones:EOT (End of Transmission): identifica el final de una secuencia completa de transmisin y normalmente implica la liberacin del enlace.ENQ (Enquiry): peticin de repuesta de la otra estacin. Se utiliza tambin para establecer el enlace.ACK (Affirmative Acknowledgment): respuesta afirmativa. Confirma o valida un bloque.NAK (Negative Acknowledgment): respuesta de rechazo. Indica que el bloque anterior se recibi con errores.1. Para la Transmisin en Modo Transparente:DEL (Data Link Escape): utilizado para cambiar el significado de los caracteres de control que le siguenEl control de errores en estos protocolos son los siguientes: 1. Simple paridad: Se aade un bit de paridad por carcter. Este procedimiento VRC permite al receptor detectar errores simples. nicamente se emplea en la transmisin de las tramas de control. 1. Paridad horizontal/vertical: Se aade un bit por carcter (paridad horizontal) y un carcter final (paridad vertical) constituido por la paridad de todos los bits de todos los caracteres del bloque. 1. Cdigos cclicos: Se aaden dos caracteres de control por bloque, calculados por la tcnica de los cdigos cclicos y utilizando como polinomio generador uno de los dos siguientes: x^16+x^15+x^2+1 x^16+x^12+x^5+11. Nivel 3. Capa de Red:El objetivo de este nivel es proporcionar los elementos necesarios para intercambiar informacin entre los entes del nivel de transporte a travs de una red de transmisin de datos.El intercambio de paquetes entre el ETD y el ETCD se realiza a travs de lo que se ha denominado un canal lgico, de forma que entre un ETD y un ETCD pueden existir uno o ms canales lgicos con la posibilidad de ser utilizados independientemente unos de otros. El nmero de canales lgicos de cada enlace se fijara de acuerdo con la administracin de la red. Las funciones asignadas a los entes del nivel de red cobran pleno sentido cuando en la comunicacin se utiliza una red de transmisin de datos. El intercambio de informacin entre dos sistemas informticos se realizar a travs de unos circuitos virtuales, operacin que se realizar en niveles superiores.Esta capa se ocupa del control de la operacin de la subred. Un punto de suma importancia en su diseo, es la determinacin sobre como encamisar los paquetes del origen al destino. Las rutas podran basarse en tablas estticas que se encuentran cableadas en la red y que difcilmente podran cambiarse. Tambin podran determinarse al inicio de cada conversacin, por ejemplo en una sesin de terminal. Por ultimo, podran ser de tipo dinmico, determinndose en forma diferente para capa paquete, reflejando la carga real de red.Si en un momento dado hay demasiados paquetes presentes en la subred, ellos mismos se obstruirn mutuamente y darn lugar a un cuello de botella. El control de tal congestin depender de la capa de red.Como los operadores de la subred esperan alguna remuneracin al esfuerzo que realizan, en muchas ocasiones se introduce una funcin de contabilidad en la capa de red. El software deber saber, por lo menos, cuantos paquetes o caracteres o bits se enviaron al cliente, con objeto de producir informacin de facturacin. Cuando un paquete cruza una frontera nacional, con precios distintos en cada lado, el calculo de la cuenta puede llegar a complicarse.Tambin pueden surgir otros problemas cuando un paquete tenga que desplazarse de una red a otra para llegar a su destino. El direccionamiento utilizado en la segunda red puede ser diferente al empleado en la primera. La segunda podra no aceptar el paquete en su totalidad, por ser demasiado grande. Los protocolos podran ser diferentes, etc. la responsabilidad, para resolver problemas de interconexin de redes heterogneas recaer, en todo caso, en la capa de red.En redes de difusin el problema del encaminamiento es simple, por lo cual la capa de red es normalmente delgada o incluso inexistente.1. Nivel 4. Capa de Transporte:El objetivo de los elementos que componen este nivel consiste en proporcionar un servicio de transporte de la informacin a travs del sistema. Este servicio deber ser transparente para los usuarios (elementos del nivel sesin) liberndolos de ese modo de todo lo referente a la forma de llevar a cabo dicho transporte.El nivel transporte proporcionar fundamentalmente tres tipos de servicios:1. Servicios orientados hacia el establecimiento de una conexin1. Servicios orientados hacia la realizacin de transacciones.1. Servicios orientados hacia la difusin de informacin a mltiples destinatarios.A los entes de este nivel se les denominan estaciones de transporte o puntos filiales del bloque de transporte. Las operaciones de intercambio de informacin entre estaciones de transporte se realizan mediante protocolos denominados de transporte entre puntos filiales.La funcin principal de la capa de transporte consiste en aceptar los datos de la capa de sesin, dividirlos, siempre que sea necesario, en unidades ms pequeas, pasarlos a la capa de red y asegura que todos lleguen correctamente al otro extremo. Adems, todo este trabajo se debe hacer de manera eficiente, de tal modo que asle la capa de sesin de los cambios inevitables a los que esta sujeta la tecnologa del hardware.Bajo condiciones normales, la capa de transporte crea una conexin de red distinta para cada conexin de transporte solicitada por la capa de sesin. Si la conexin de transporte necesita un gran caudal, esta podra crear mltiples conexiones de red, dividiendo los datos entre las conexiones de la red con objeto de mejorar dicho caudal. Por otra parte, si la creacin o mantenimiento de la conexin de una red resulta costoso, la capa de transporte podra multiplexar varias conexiones de transporte sobre la misma conexin de red para reducir dicho costo. En todos los casos, la capa de transporte se necesita para hacer el trabajo de multiplexin transparente de la capa de sesin.La capa de transporte determina que tipo de servicio debe dar a la capa de sesin, y en ultimo termino a los usuarios de la red. El tipo ms popular de conexin de transporte corresponde al canal punto a punto sin error, por medio del cual se entregan mensajes en el mismo orden en que fueron enviados. Sin embargo, el transporte de mensajes aislados sin garantizar el orden de distribucin y la difusin de mensajes a destinos mltiples es otra posibilidad de servicio de transporte. El tipo de servicio se determina cuando se establece la conexin.La capa de transporte es una capa del tipo origen-destino o extremo a extremo. Es decir, un programa en la maquina de origen lleva una conversacin con un programa parecido que se encuentra en la maquina destino, utilizando las cabeceras de los mensajes y los mensajes de control. Los protocolos, de las capas inferiores, son entre cada maquina y su vecino ms inmediato, y no entre las mquinas origen y destino, las cuales podran estar separadas por muchos IMPs. En la arquitectura de red basndose en el modelo OSI representada anteriormente en el dibujo 1-6 se ilustra la diferencia entre las capas 1 a 3, que estn encadenadas, y las capas 4 a 7, que son de extremo a extremo.Algunos hostales son multiproceso, lo cual implica que mltiples conexiones estarn entrando y saliendo en cada uno de ellos. Se necesita alguna forma para decir que mensaje pertenece a que conexin. La cabecera de transporte de transporte (H4 en la figura 1-7), es un lugar donde puede colocarse la informacin.Adems de multiplexar varios flujos de mensaje en un canal, la capa de transporte debe ocuparse del establecimiento y liberacin de conexiones a travs de la red. Esto requiere algn mecanismo de denominacin, de tal manera que en un proceso en una maquina tenga una manera para describir con quien quiere conversar. Tambin debe haber un mecanismo para regular el flujo de informacin, de manera que un hostal muy rpido no pueda desbordar a otro mas lento. El control de flujo entre hostales es diferente a aqul entre IMP, aunque se aplican a los dos principios semejantes.1. Nivel 5. Capa de Sesin:El objetivo de los elementos situados en este nivel es proporcionar un soporte a la comunicacin entre los entes del nivel de presentacin. Los entes del nivel de sesin utilizan a su vez los servicios del nivel de transporte de acuerdo con la estructura jerarquizada del modelo de referencia.Una sesin es una relacin de cooperacin entre dos entes del nivel de presentacin para permitir la comunicacin entre ellos. En este nivel pueden existir tantos entes como sea necesario, uno por cada uno de los del nivel superior. Cada ente del nivel de sesin se identificar mediante una direccin, asociada a un elemento capaz de almacenar la informacin que se intercambia.Hay que aadir que una sesin puede establecerse bien para permitir una comunicacin bidireccional, bien nicamente unidireccional.La capa de sesin permite que los usuarios de diferentes maquinas puedan establecer sesiones entre ellos. A travs de una sesin se puede llevar a cabo un transporte de datos ordinario, tal y como lo hace la capa de transporte, pero mejorando los servicios que esta proporciona y que se utilizan en algunas aplicaciones. Una sesin podra permitir al usuario acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia, o transferir un archivo entre dos maquinas.Uno de los servicios de la capa de sesin consiste en gestionar el control de dialogo. Las sesiones permiten que el trfico vaya en ambas direcciones al mismo tiempo, o bien, en una sola direccin en un instante dado. Si el trfico solo puede ir en una direccin en un momento dado (en forma anloga a un solo sentido en una va de ferrocarril), la capa de sesin ayudar en el seguimiento de quien tiene el turno.La administracin del testigo es otro de los servicios relacionados con la capa de sesin. Para el caso de algunos protocolos resulta esencial que ambos lados no traten de realizar la misma operacin en el mismo instante. Para manejar estas actividades, la capa de sesin proporciona testigos que pueden ser intercambiados. Solamente el extremo con el testigo puede realizar la operacin crtica.Otro de los servicios de la capa de sesin es la sincronizacin. Considrense, por ejemplo, los problemas que podran ocurrir cuando se tratara de hacer una transferencia de archivo de dos horas entre dos maquinas en una red con un tiempo medio de una hora entre cadas. Despus de abortar cada archivo, la transferencia completa tendra que iniciarse de nuevo y, probablemente, se encontrara de nuevo con la siguiente cada de la red. Para eliminar este problema, la capa de sesin proporciona una forma de insertar puntos de verificacin en el flujo de datos, con objeto de que, despus de cada cada, solamente tengan que repetirse los datos que se encuentren despus del ltimo punto de verificacin.1. Nivel 6. Capa de Presentacin:El objetivo de los elementos situados a este nivel es proporcionar un conjunto de servicios a los entes que constituyen el nivel superior. Dichos servicios estn fundamentalmente orientados a la interpretacin de la estructura de las informaciones intercambiadas por los procesos de aplicacin.En este nivel se han concentrado todas aquellas funciones que sea necesario realizar para permitir la existencia de una heterogeneidad entre la forma en que intercambian informacin los procesos de aplicacin que dialogan, en el caso de que dicha heterogeneidad exista. El nivel de presentacin contribuye a asegurar el caracter abierto del sistema.Las funciones asignadas a los niveles de aplicacin y presentacin son de la misma naturaleza y en cierto modo complementarias. Podra decirse que la diferencia entre dichas funciones es similar a la que existe entre significado y representacin de la informacin, entre semntica y sintaxis de los datos que constituyen la comunicacin entre procesos de aplicacin.La capa de presentacin realiza ciertas funciones que se necesitan bastante a menudo como para buscar una solucin general para ellas, mas que dejar que cada uno de los usuarios resuelva los problemas. En particular y, a diferencia de las capas inferiores, que nicamente estn interesadas en el movimiento fiable de bits de un lugar a otro, la capa de presentacin se ocupa de los aspectos de sintaxis y semntica de la informacin que se transmite.Un ejemplo tpico de servicio de la capa de presentacin es el relacionado con la codificacin de datos conforme a lo acordado previamente. La mayor parte de los programas de usuario no intercambian ristras de bits binarios aleatorios, sino ms bien, cosas como nombre de personas, datos, cantidades de dinero y facturas. Estos artculos estn representados por ristras de caracteres, nmeros enteros, nmeros de punto flotante, as como por estructuras de datos constituidas por varios elementos ms sencillos. Los computadores puede tener diferentes cdigos para representar ristras de caracteres (por ejemplo, ASCII y EBCDIC), enteros (por ejemplo, complemento a uno o complemento a dos), etc. Para posibilitar la comunicacin de computadores con diferentes representaciones, la estructura de los datos que se van a intercambiar puede definirse en forma abstracta, junto con una norma de codificacin que se utilice en el cable. El trabajo de manejar estas estructuras de datos abstractas y la conversin de la representacin utilizada en el interior del computador a la representacin normal de la red, se lleva a cabo a travs de la capa de presentacin.La capa de presentacin esta relacionada tambin con otros aspectos de representacin de la informacin. Por ejemplo, la compresin de datos puede utilizarse aqu par reducir el nmero de bits que tienen que transmitirse, y el concepto de criptografa se necesita utilizar frecuentemente por razones de privacidad y de autenticidad.1. Nivel 7. Capa de Aplicacin:Se trata del nivel superior del modelo de referencia y en l se llevan a cabo las funciones especficas de comunicacin entre los diferentes procesos de aplicacin que constituyen el sistema.Es necesario considerar que los procesos de aplicacin que utilizan el mecanismo de interconexin se encuentran distribuidos y deben comunicarse para llevar a cabo objetivos comunes. La comunicacin se realiza utilizando protocolos de dilogo apropiados. Desde el punto de vista del usuario, un proceso se comunica con otros procesos, y esta operacin se lleva a cabo a travs del sistema operativo.La comunicacin entre los procesos se realiza mediante un determinado protocolo. En las especificaciones de ISO se mencionan cinco grupos de posibles protocolos, son los siguientes:1. Protocolos de gestin del sistema1. Protocolos de gestin de la aplicacin.1. Protocolos del sistema.1. Protocolos especficos para aplicaciones.La capa de aplicacin contiene una variedad de protocolos que se necesitan frecuentemente. Por ejemplo, hay centenares de tipos de terminales incompatibles en el mundo. Considrese la situacin de un editor orientado a pantalla que desea trabajar en una red con diferentes tipos de terminales, cada uno de ellos con distantes formas de distribucin de pantalla, de secuencias de escape para insertar y borrar texto, de movimiento de cursor, etc.Una forma de resolver este problema consiste en definir un terminal virtual de red abstracto, con el que los editores y otros programas pueden ser escritos para trabajar con l. Con objeto de transferir funciones del terminal virtual de una red a un terminal real, se debe escribir un software que permita el manejo de cada tipo de terminal. Por ejemplo, cuando el editor mueve el cursor del terminal virtual al extremo superior izquierdo de la pantalla, dicho software deber emitir la secuencia de comandos apropiados para que el terminal real ubique tambin su cursor en el sitio indicado. El software completo del terminal virtual se encuentra en la capa de aplicacin.Otra funcin de la capa de aplicacin es la transferencia de archivos. Distintos sistemas de archivo tienen diferentes convenciones para denominar un archivo, as como diferentes normas de representar las lneas de texto, etc. La transferencia de archivos entre dos sistemas diferentes requiere de la resolucin de estas y de otras incompatibilidades. Este trabajo, as como el correo electrnico, la entrada de trabajo a distancia, el servicio de directorio y otros servicios de propsito general y especifico, tambin corresponden a la capa de aplicacin.NivelNombreFuncinDispositivos y protocolos

1FsicoSe ocupa de la transmisin del flujo de bits a travs del medio.Cables, tarjetas y repetidoresRS-232, X.21.

2EnlaceDivide el flujo de bits en unidades con formato (tramas) intercambiando estas unidades mediante el empleo de protocolos.Puentes (bridges).HDLC y LLC.

3RedEstablece las comunicaciones y determina el camino que tomarn los datos en la red.Encaminador (router).IP, IPX

4TransporteLa funcin de este nivel es asegurar que el receptor reciba exactamente la misma informacin que ha querido enviar el emisor, y a veces asegura al emisor que el receptor ha recibido la informacin que le ha sido. Enva de nuevo lo que no haya llegado correctamente.Pasarela (gateway).UDP, TCP, SPX

5SesinEstablece la comunicacin entre las aplicaciones, la mantiene y la finaliza en el momento adecuado. Proporciona los pasos necesarios para entrar en un sistema utilizando otro. Permite a un mismo usuario, realizar y mantener diferentes conexiones a la vez (sesiones).Pasarela.

6PresentacinConversin entre distintas representaciones de datos y entre terminales y organizaciones de sistemas de ficheros con caractersticas diferentes.Pasarela.Compresin, encriptado, VT100.

7AplicacinEste nivel proporciona unos servicios estandarizados para poder realizar unas funciones especificas en la red. Las personas que utilizan las aplicaciones hacen una peticin de un servicio (por ejemplo un envo de un fichero). Esta aplicacin utiliza un servicio que le ofrece el nivel de aplicacin para poder realizar el trabajo que se le ha encomendado (enviar el fichero).X.400

1. La Transmisin o Comunicacin de Datos en el Modelo OSI:La comunicacin segn el modelo OSI siempre se realizar entre dos sistemas. Supongamos que la informacin se genera en el nivel 7 de uno de ellos, y desciende por el resto de los niveles hasta llegar al nivel 1, que es el correspondiente al medio de transmisin (por ejemplo el cable de red) y llega hasta el nivel 1 del otro sistema, donde va ascendiendo hasta alcanzar el nivel 7. En este proceso, cada uno de los niveles va aadiendo a los datos a transmitir la informacin de control relativa a su nivel, de forma que los datos originales van siendo recubiertos por capas de datos de control.De forma anloga, al ser recibido dicho paquete en el otro sistema, segn va ascendiendo del nivel 1 al 7, va dejando en cada nivel los datos aadidos por el nivel equivalente del otro sistema, hasta quedar nicamente los datos a transmitir. La forma, pues de enviar informacin en el modelo OSI tiene una cierta similitud con enviar un paquete de regalo a una persona, donde se ponen una serie de papeles de envoltorio, una o ms cajas, hasta llegar al regalo en s.EmisorPaqueteReceptor

AplicacinC7 DatosAplicacin

PresentacinC6 C7 DatosPresentacin

SesinC5 C6 C7 DatosSesin

TransporteC4 C5 C6 C7 DatosTransporte

RedC3 C4 C5 C6 C7 DatosRed

EnlaceC2 C3 C4 C5 C6 C7 DatosEnlace

FsicoC2 C3 C4 C5 C6 C7 DatosFsico

C7-C2 : Datos de control especficos de cada nivel.Los niveles OSI se entienden entre ellos, es decir, el nivel 5 enviar informacin al nivel 5 del otro sistema (lgicamente, para alcanzar el nivel 5 del otro sistema debe recorrer los niveles 4 al 1 de su propio sistema y el 1 al 4 del otro), de manera que la comunicacin siempre se establece entre niveles iguales, a las normas de comunicacin entre niveles iguales es a lo que llamaremos protocolos. Este mecanismo asegura la modularidad del conjunto, ya que cada nivel es independiente de las funciones del resto, lo cual garantiza que a la hora de modificar las funciones de un determinado nivel no sea necesario reescribir todo el conjunto.La idea fundamental, a lo largo de este proceso, es que si bien la transmisin efectiva de datos es vertical, como se ve en la tabla, cada una de las capas esta programada como si fuera una transmisin horizontal. Cuando la capa de transporte emisora obtiene, por ejemplo, un mensaje de la capa de sesin le asigna una cabecera de transporte y lo enva a la capa de transporte receptora. Desde el punto de vista de esta capa, el hecho de que debe realmente entregar el mensaje a la capa de red de su propia mquina es un detalle tcnico sin importancia. Una analoga de este hecho es, por ejemplo, cuando un diplomtico de habla Uighur se dirige a las Naciones Unidas, piensa como si estuviera dirigindose personalmente a los diplomticos ah congregados. El hecho de que le est hablando solo a su traductor, se ve como un simple detalle tcnico.1. Servicios:La verdadera funcin de cada una de las capas OSI consiste en proporcionar servicios a las capas superiores. Para saber que es un servicio se detallara brevemente la terminologa empleada en el modelo OSI.1. Terminologa OSI:Se llenan entidades a los elementos activos que se encuentran en cada una de las capas. Las entidades pueden ser software (como un proceso), o hardware (como un chip inteligente de E/S). Las entidades de la misma capa, pero de diferentes mquinas, se conocen como entidades pares o iguales. A las entidades de la capa 7 se les conoce como entidades de aplicacin; a las de la capa 6 como entidades de presentacin, etc.Las entidades de la capa N desarrollan un servicio que utiliza la capa (N + 1), en este caso a la capa N se le denomina Proveedor del servicio y a la capa (N + 1) usuario del servicio. La capa N puede utilizar los servicios de la capa (N - 1) con objeto de proporcionar su servicio. El servicio que ofrece puede ser de varias clases, por ejemplo, una comunicacin rpida y costosa, o bien, una comunicacin lenta y econmica.Los servicios se encuentran disponibles en el SAP (punto de acceso al servicio). Los SAP de la capa N son los lugares en donde la capa (N + 1) puede acceder a los servicios que se ofrecen. Cada uno de los SAP tiene una direccin que lo identifica de forma particular. Para aclarar este punto, los SAP en el sistema telefnico son los enchufes en los que se conectan los telfonos y las direcciones de los SAP son los nmeros de telfono correspondientes a dichos enchufes. Para poder llamar a alguien, se debe conocer la direccin de su SAP. En el sistema postal, de manera anloga, las direcciones de los SAP son las direcciones de las calles y de las oficinas postales. Para poder enviar una carta, se debe conocer la direccin del SAP del destinatario. En el sistema UNIX de Berkeley, los SAP son los enchufes y las direcciones de los SAP son los nmeros de los enchufes. El concepto de SAP esta estudiado con mayor detalle por Tomas y sus colaborados (1987).Para que se lleve a cabo un intercambio de informacin entre dos capas, deber existir un acuerdo sobre un conjunto de reglas acerca de la interfase. En una interfase tpica, la entidad de la capa (N + 1) pasa una IDU (unidad de datos de la interfase) a la entidad de la capa N, a travs del SAP, como se muestra en el dibujo 1-8. El IDU consiste en una SDU (unidad de datos del servicio) y de alguna informacin de control. La SDU es la informacin que se pasa, a travs de la red, a la entidad par y posteriormente a la capa (N + 1). La informacin de control es necesaria porque ayuda a que las capas inferiores realicen su trabajo (por ejemplo, el nmero de bytes en el SDU), pero no forma parte de los datos.Para hacer la transferencia de una SDU, podr ser necesario su fragmentacin por parte de la entidad de la capa N en varias partes, de tal forma que a cada una de ellas se le asigne una cabecera y se enve como una PDU (unidad de datos del protocolo) distinta. Las entidades pares utilizan cabeceras de la PDU para llevar a cabo su protocolo de igual a igual. Por medio de ellos se identifica cuales son las PDU que contienen datos y cuales las que llevan informacin de control, adems proveen la secuencia numrica y las cuentas, etc. Con frecuencia a las PDU de transporte, sesin y aplicacin se las conoce como TPDU (unidad de datos del protocolo de transporte), SPDU (unidad de datos del protocolo de sesin), APDU (unidad de datos del protocolo de aplicacin), respectivamente. No es muy comn or hablar de los otros tipos de PDU.A este lenguaje se le conoce por lo como international bureaucrat speak (jerga burocrticamente internacional).1. Servicios, orientados a conexin y sin conexin:Las capas pueden ofrecer dos tipos diferentes de servicios a las capas que se encuentran sobre ellas: uno orientado a conexin y otro sin conexin. Veremos los tipos y sus diferencias.El servicio orientado a la conexin se model basndose en el sistema telefnico. Para poder hablarle a alguien se debe tomar el telfono, marcar el nmero, hablar y colgar. Similarmente, para utilizar una red con servicio orientado a conexin, el usuario del servicio establece primero la conexin, la utiliza y despus termina la conexin. El aspecto fundamental de la conexin es que acta en forma parecida a la de un tubo: el que enva, introduce objetos por un extremo, y el receptor los recoge, en el mismo orden, por el otro extremo.A diferencia de esto, el servicio sin conexin se modela con base en el sistema postal. Cada mensaje (carta) lleva consigo la direccin completa de destino y cada uno de ellos se encamina, en forma independiente, a travs del sistema. Normalmente, cuando dos mensajes se envan al mismo destino, el primero que se enve ser el primero en llegar. Es posible, sin embargo, que el primero que se enve sufra un retardo y llegue antes el que se envo en segundo lugar. Con un servicio orientado a conexin es imposible que suceda esto.Cada servicio se caracteriza por la calidad del servicio, algunos de ellos son fiables en la medida que nunca pierdan la informacin que transportan. Por lo general, un servicio fiable se realiza haciendo que el receptor notifique haber recibido cada mensaje, para que el transmisor este seguro de que su mensaje lleg a destino. El proceso de notificacin introduce un exceso de trafico y retardos, que a menudo son convenientes, pero tambin son algunas veces indeseables.La transferencia de archivos es una situacin tpica en la que es deseable y apropiado tener un servicio orientado a conexin fiable. El propietario de un archivo quiere tener la seguridad de que todos los bits lleguen correctamente y en el mismo orden en que se enviaron. Muy pocos clientes preferiran un servicio que, aun cuando lo hiciera con mucha rapidez, ocasionalmente mezclara en forma desordenada o perdiera informacin de algunos bits durante la transferencia de archivo.El servicio orientado a conexin fiable tiene dos variantes mnimas: secuencia de mensajes y flujos de octetos. En la primera de ellas, se mantienen los limites del mensaje. Cuando se envan dos mensajes de 1K, estos llegan como dos mensajes distintos de 1K, y nunca como un mensaje de 2K. En la segunda variante, la conexin es simplemente un flujo de octetos sin lmites de mensaje. Cuando llegan al receptor 2K octetos, no hay manera de saber si se enviaron como un mensaje de 2K, dos mensajes de 1k o 2048 mensajes de un octeto. Si las pginas de un libro se enviaran por una red, para una composicin fotogrfica, como mensajes separados, podra ser importante mantener los limites del mensaje. Por otra parte, con un terminal accediendo a un sistema remoto de tiempo compartido, lo nico que se necesita es el flujo de octetos del terminal del computador.En algunas aplicaciones no se pueden aceptar los retardos introducidos por el proceso de asentimientos; una de estas es el trfico de la voz digitalizada. Para los usuarios del telfono resulta preferible or un bit de ruido en una lnea o palabra mutilada de vez en cuando, en lugar de introducir un retardo esperando una seal de acuse de recibo.No todas las aplicaciones necesitan conexin, por ejemplo, en el correo electrnico el emisor no tiene problemas para establecer y posteriormente romper una conexin, solo para enviar un mensaje. Tampoco es esencial tener un envi 100% fiable, especialmente si se eleva su costo. Todo lo que se necesita, a fin de cuentas, es un medio de envo de mensaje sencillo que tenga una alta probabilidad, pero no una garantiza de alcanzar su destino. Un servicio sin conexin no es fiable (es decir, que no tenga asentimientos), se conoce con frecuencia como servicio datagrama, por analoga con el servicio de telegramas, el cual tampoco proporciona acuse de recibo de la informacin al emisor.En algunas ocasiones convendra no tener que establecer una conexin para enviar un mensaje pequeo, pero si seria fundamental que el proceso sea fiable. Para estas aplicaciones se proporcionara el servicio de datagrama con asentimientos de informacin, cuyo servicio es parecido al proceso de enviar una carta certificada y solicitar un acuse de recibo. Cuando ste regresa, el emisor est completamente seguro de que la carta se entrego a la persona interesada.Otro servicio alternativo es el servicio de pregunta/respuesta, en el que la persona que enva, transmite un datagrama sencillo que contiene una solicitud, la contestacin contiene una respuesta. Por ejemplo, la peticin a la biblioteca local preguntado en que lugar se habla Uighur caera en esta categora. En la siguiente tabla se resumen los tipos de servicios que hemos discutido.ServiciosEjemplo

Flujo de mensaje fiableSecuencia de paginas

Flujo de octetos fiablesConexin remota

Conexin no fiableVoz digitalizada

Datagrama no fiableCorreo electrnico basura

Datagrama con asentimientoCorreo certificado

Pregunta/repuestaInterrogacin de base de datos

1. Primitivas de Servicio:Un servicio esta formalmente especificado por un conjunto de primitivas (operaciones), a disposicin de todos los usuarios o de otras entidades para acceder al servicio. Estas primitivas le indican al servicio que debe efectuar una accin o notifican la accin tomada por una entidad par. Como se muestra en la siguiente tabla las primitivas de servicio en el modelo OSI pueden dividirse en cuatro clases.PrimitivaSignificado

SolicitudUna entidad desea que el servicio realice un trabajo

IndicacinUna entidad es informada acerca de un evento

RespuestaUna entidad desea responder a un evento

ConfirmacinUna entidad va a ser informada acerca de su solicitud

La primera clase de primitiva es la primitiva peticin o solicitud (request). Esta se utiliza para que un trabajo se realice, por ejemplo, establecer una conexin o enviar datos. Una vez se ha efectuado el trabajo, se le avisa a la entidad corresponsal mediante la primitiva indicacin (indication). Por ejemplo, despus de una peticin de conexin (CONNECT, request), en notacin OSI, la entidad que se est direccionando obtiene una indicacin de conexin (CONNECT, indication) con la cual se le anuncia que alguien desea establecer una conexin con ella. La entidad que recibi la CONNECT, indication utiliza entonces la primitiva respuesta de conexin (CONNECT, response) para decir si acepta o rechaza la conexin propuesta. En cualquier caso, la entidad que emite CONNECT, request inicial, sabe lo que paso a travs de la primitiva confirmacin de la conexin (CONNECT, confirm).Las primitivas pueden tener parmetros y, efectivamente, la mayora los tienen. Los parmetros para una CONNECT, request podran especificar la mquina a la que se va a conectar, el tipo de servicio que se desea, as como el tamao mximo del mensaje utilizado en la conexin. Los parmetros de una CONNECT, indication, podran contener la identidad del que llama, el tipo de servicio que desea y el tamao mximo del mensaje propuesto. Si la entidad llamada no esta de acuerdo con el tamao mximo del mensaje propuesto, podra hacer una contrapropuesta en su primitiva de respuesta, la cual estara a disposicin del que llamo originalmente en la primitiva de confirmacin. Los detalles de esta negociacin son parte del protocolo. En caso de existir dos propuestas en conflicto sobre el tamao del mensaje, por ejemplo, el protocolo podra especificar que siempre que suceda esto se escoger aquella que tenga menor costo.Haciendo un parntesis en la terminologa, el modelo OSI evita cuidadosamente el empleo de los trminos abre una conexin y cierra una conexin, porque, para los ingenieros elctricos un circuito abierto es aquel que tiene una abertura o separacin, y la electricidad solo puede fluir por circuitos cerrados. Los cientficos en computadores nunca estaran de acuerdo en tener la informacin fluyendo en circuito cerrado. Para mantener ambas partes en paz, los trminos oficiales al respecto son establece una conexin y libera una conexin, respectivamente.Los servicios pueden ser confirmados o no confirmados. En un servicio confirmado, hay una peticin, una indicacin, una respuesta y una confirmacin. En un servicio sin confirmar, solamente hay una peticin y una indicacin. La expresin CONNECT siempre considerara un servicio confirmado, porque el corresponsal remoto deber estar de acuerdo en establecer una conexin. Por otra parte, la transferencia de datos puede ser confirmada o sin confirmar, dependiendo de s el emisor necesita o no tener acuse de recibo de la informacin. En las redes se utilizan dos tipos de servicio.Para tener una idea ms concreta del concepto de servicio, considrese un ejemplo sencillo con servicio orientado a conexin, con ocho primitivas definidas de la siguiente manera: CONNECT, request: Solicitud para establecer una conexin. CONNECT, indication: Aviso de llamada a la entidad solicitada. CONNECT, response: Utilizada por la entidad corresponsal como un medio para aceptar/rechazar las llamadas. CONNECT, confirm: Notifica al que llama si la llamada fue aceptada. DATA, request: Solicitud para que enven los datos. DATA, indication: Aviso de llegada de datos, vale tanto para el emisor como para el receptor. DISCONNECT, request: Solicitud para liberar la conexin. DISCONNECT, indication: Aviso al llamado acerca de la solicitud de desconexin.En este ejemplo, CONNECT es un servicio confirmado (es decir, necesita una respecta explcita), en tanto que DISCONNECT es un servicio sin confirmar (no es necesario tener respuesta).Podra ser de utilidad hacer una analoga con el sistema telefnico, para observar la manera como se emplean estas primitivas. Considrense, por ejemplo, los pasos necesarios para llamar por telfono alguien (Juan) para invitarle a un asadero. CONNECT, request: Marcar el nmero de telfono de Juan. CONNECT, indication: Su telfono suena. CONNECT, response: l descuelga el telfono. CONNECT, confirm: Usted escucha que termino de sonar. DATA, request: Usted le hace la invitacin. DATA, indication: l escucha la invitacin. DATA, request: l contesta que efectivamente le gustara ir. DATA, indication: Usted escucha su aceptacin. DISCONNECT, request: Usted cuelga el telfono. DISCONNECT, indication: l oye que usted colg y l tambin cuelga.En el dibujo 1-9 se muestra la misma secuencia de pasos como una serie de primitivas de servicio, incluyendo la confirmacin de desconexin final. Cada uno de los pasos toma en cuenta una interaccin entre dos capas en uno de los computadores. Cada una de las peticiones o respuestas genera una indicacin o confirmacin en el otro extremo, un instante despus. En este ejemplo, los usuarios del servicio (usted y Juan) estn en la capa (N + 1) y el proveedor del servicio (el sistema telefnico) esta en la capa N. Los nmeros que aparecen en la parte final de las flechas se refiere a las ocho primitivas de servicio estudiadas en este apartado.1. Relacin entre servicios y protocolos:Los conceptos de servicio y protocolo tienen un significado distinto, a pesar de que frecuentemente se les confunde. Esta diferencia es tan importante que nuevamente se har nfasis aqu.Un servicio es un conjunto de primitivas (operaciones), que una capa proporciona a la capa superior. El servicio define las operaciones que la capa efectuara en beneficio de sus usuarios, pero no dice nada con respecto a como se realizan dichas operaciones. Un servicio se refiere a una interfase entre dos capas, siendo la capa inferior la que provee el servicio y la capa superior la que utiliza el servicio.Un protocolo, a diferencia del concepto de servicio, es un conjunto de reglas que gobiernan el formato y el significado de las tramas, paquetes o mensajes que son intercambiados por las entidades corresponsales dentro de una capa. Las entidades utilizan protocolos para realizar sus definiciones de servicio, teniendo libertad para cambiar el protocolo, pero asegurndose de no modificar el servicio visible a los usuarios. De esta manera, se observa con claridad como los conceptos de servicio y protocolo estn completamente desacoplados.Seria conveniente hacer una analoga con los lenguajes de programacin. Un servicio es como un tipo de dato abstracto que define las operaciones que pueden efectuarse sobre un objeto, pero no especifica la manera como se realizan estas operaciones. Un protocolo se relaciona con la realizacin de un servicio y, como tal, no es visible para el usuario del servicio.Varios protocolos pre-OSI no distinguan el servicio del protocolo. En efecto, una capa tpica podra haber tenido una primitiva de servicio SEND PACKET, con el usuario proporcionando un puntero a un paquete completamente ensamblado. Este convenio significa que todos los cambios al protocolo eran de inmediato visibles para los usuarios. Ahora se acepta, de manera universal, que dicho diseo es un error de gran magnitud.1. Normalizacin del Modelo OSI:El momento correcto para establecer una norma es sumamente critico para que tenga xito. David Clark, del MIT, tiene una teora sobre el establecimiento de normas, que l llama el Apocalipsis de los dos elefantes, la cual se ilustra en el dibujo 1-10.En este dibujo se muestra la tremenda actividad que provoca un nuevo tema. Cuando se descubre un tema, empieza a existir una intensa actividad de investigacin manifestada por discusiones, artculos y reuniones. Despus de un tiempo de mantenerse la actividad, las compaas descubren el tema y lo impactan con una inversin de billones de dlares.Es muy importante que las normas se escriban durante la parte intermedia, localizada entre los dos elefantes; porque, si stas se escribieran antes de concluir la investigacin, el tema podra estar pobremente comprendido, llegando a disear normas malas. Por otra parte, si las normas se escribieran demasiado tarde, muchas compaas habran tenido la oportunidad de realizar grandes inversiones, en tan diversificadas maneras de hacer las cosas que preferirn ignorar las normas. Si el intervalo localizado entre los dos elefantes es muy pequeo (dado que cada parte interesada tiene prisa en el proceso), es factible que la gente que est desarrollando las normas se sienta completamente desbordada.Algunos especialistas en este campo creen que esto es exactamente lo que sucedi con el modelo OSI. Muchas de las discusiones que se efectuaron sobre el modelo de siete capas, dan la impresin de que el nmero y contenido de las capas, que eventualmente se escogieron, fue la nica alternativa, o al menos la mas obvia. En los siguientes prrafos, se presentan algunos argumentos que disienten de este punto de vista.Hubiera sido perfecto que las siete capas tuvieran, a grandes rasgos, el mismo tamao y fueran igualmente importantes, lo cual esta lejos de ser cierto. Por ejemplo, la capa de sesin tiene muy poco uso en muchas aplicaciones y la capa de presentacin esta casi siempre vaca. En efecto, la propuesta britnica que se le hizo a la ISO solo consideraba 5 capas, y no las 7 establecidas. Adems, a diferencia de las capas de sesin y presentacin, las capas de enlace y de red estn saturadas, que el trabajo consiguiente que tienen que realizar ha obligado a dividirlas en mltiples subcapas, cada una con diferentes funciones.El modelo, junto con las definiciones de servicio y protocolo asociados, tiene una extraordinaria complejidad. Cuando se apilan las normas impresas, ocupan una fraccin significativa de un metro de papel. Tambin son difciles de realizar e ineficientes en su aspecto operativo. Un problema se deriva de algunas funciones, hecho que por ejemplo, el direccionamiento, el control de flujo y de errores, reaparecen una y otra vez en cada una de las capas. Saltzer y sus colaboradores (1984) han sealado, por ejemplo, que para que el control de errores sea efectivo, debera realizarse en la capa mas alta, por lo cual la repeticin constante en cada una de las capas inferiores es innecesaria e ineficiente.Otro punto de inters, es que la inclusin de ciertas caractersticas en capas particulares no siempre es obvia. Durante gran parte del desarrollo de la norma de gestin virtual del terminal virtual se situ sta capa de presentacin (ahora se considera en la capa de aplicacin). Se cambio la capa de aplicacin porque el comit tuvo problemas con la decisin sobre los usos de la capa de presentacin. La seguridad y criptografa de los datos fueron aspectos tan controvertidos, que nadie se puso de acuerdo en que capa deberan ir, as que se dejaron de lado. La administracin de redes fue otro aspecto que se omiti, tambin en el modelo, por razones parecidas.Otra de las criticas a la norma original, es que se ignoraron, por completo, los servicios y protocolos sin conexin, aun cuando era bien sabido que es la forma en que trabajan la mayor parte de las redes de rea local. Subsiguientes aadidos se ocuparon de estos puntos (los cuales se conocen, en el mundo del software, como correccin de errores).Quizs la critica ms seria es la de que el modelo esta totalmente dominado por una mentalidad enfocada a las comunicaciones. En muy pocas partes se menciona la relacin que guarda la informtica con las comunicaciones, y algunas de las elecciones que se tomaron son completamente inapropiadas con respecto al modo en que trabajan los computadores y el software. Por ejemplo, consideres el conjunto de primitivas estudiadas anteriormente. En particular, piensen cuidadosamente en las primitivas y como podra uno utilizarlas en el lenguaje de programacin.La primitiva CONNECT, request es sencilla, pues uno podra imaginarse un procedimiento de biblioteca llamado conexin que los programas pudieran llamar con objeto de establece una conexin. Ahora pensemos en la primitiva CONNECT, indication. El proceso de destino tiene que ser notificado una vez que ha llegado el mensaje. Esto equivale a una interrupcin, la cual resulta difcilmente apropiada para programas escritos en lenguajes de alto nivel moderno.Si el programa estuviese esperando un intento de conexin, podra llamar un procedimiento de biblioteca llamado recibir y bloquearse a s mismo, pero si as fuera por qu razn no iba a ser recibirla primitiva del indicacin? Recibir esta claramente orientado hacia la manera en que trabaja un computador, en tato que el concepto indicacin esta claramente orientado a la forma en que trabajan los telfonos. Los computadores son diferentes a los telfonos, no tienen un timbre que suene. En pocas palabras, el modelo semntico de un sistema manejado por interrupcin es una idea conceptual muy pobre y completamente opuesta a las ideas modernas de programacin estructurada.Trabajo Sobre Redes de Computadores1

Dibujo 1-6 Arquitectura de la red basada en el modelo OSIUsuarios del Bloque de TransporteBloquedeTransmisinBloque de TransporteDibujo 1-5 Capas, Protocolos e InterfasesDibujo 1-7 Ejemplo de Flujo de informacin que soporta la comunicacin virtual en la capa 7

Dibujo 1-8 Relacin entre capas en una interfase

Tema 3: Protocolos de comunicaciones. IntroduccinCuando se pretende comunicar un sistema informtico con otro, a travs de una red de telecomunicaciones, es necesario que exista un conjunto de elementos fsicos y lgicos que permitan la comunicacin.En el inicio de las telecomunicaciones el computador central se conectaba nicamente con sus perifricos. A medida que la teleinformtica fue adquiriendo importancia, las comunicaciones se empezaron a hacer entre distintos sistemas informticos pero del mismo tipo y fabricante.En la actualidad, la teleinformtica permite la interconexin de sistemas informticos de igual o distinto tipo y cualquiera que sea su fabricante.La conexin entre todo tipo de equipos informticos es posible gracias a las reglas de conexin, las cuales se vieron obligados a desarrollar para unificar los criterios de fabricacin de equipos y facilitar la comunicacin entre ellos. Problemas en el diseo de la arquitectura de la redUna arquitectura de red viene definida por tres caractersticas fundamentales:1. Topologa1. Mtodo de acceso a la red1. Protocolo de comunicacinCada tipo de red tiene definido un mtodo de acceso al cable que evita o reduce los conflictos e comunicaciones y controla el modo en que la informacin es enviada de una estacin a otra.1. Topologa: es la organizacin de su cableado y define la interconexin de estaciones y en algunos casos el camino de los datos sobre el cable.1. Mtodo de acceso a la red: todas las redes que poseen un medio compartido para transmitir informacin, necesitan ponerse de acuerdo a la hora de enviarla, ya que no puede hacerlo a la vez.1. Protocolo de comunicaciones: son las reglas y procedimientos utilizados en una red para realizar la comunicacin.1. Aunque a primera vista parezca que el diseo de un sistema es sencillo, cuando se aborda el problema resulta mucho ms complejo, ya que es necesario una serie de problemas:1. Encaminamiento: cuando existen varias rutas posibles entre el origen y el destino, se debe elegir una de ellas, generalmente la ms corta y la que tenga menor trfico.1. Direccionamiento: una red tiene normalmente muchos equipos conectados, cada uno de ellos con mltiples procesos. Se requiere un mecanismo para que un proceso en una mquina especifique con quien quiere comunicarse. Como consecuencia de tener varios destinos se necesita alguna forma de direccionamiento que permita determinar un destino especfico. Suele ser normal que un equipo tenga asignada varias direcciones diferentes relacionadas con niveles diferentes de la arquitectura. En este caso tambin habr que establecer una correspondencia entre las distintas direcciones.1. Acceso al medio: en las redes donde existe un medio de comunicacin de difusin debe existir algn mecanismo que controle el orden de transmisin de los interlocutores. De no ser as, todas las transmisiones interferiran y no sera posible llevar a cabo una comunicacin.1. Saturacin en el receptor: esta cuestin puede plantearse en todos los niveles de la arquitectura y consiste en que un emisor rpido pueda saturar a un receptor lento. En determinadas condiciones, el proceso en el otro extremo necesita tiempo para procesar la informacin que le llega. Si este tiempo es demasiado grande en comparacin con la que le llega la informacin ser posible que se pierdan datos o parte de ellos. Una posible solucin a este problema, consiste en que el receptor enve un mensaje al emisor indicndole que est listo para recibir ms datos.1. Mantenimiento del orden: algunas redes de transmisin de datos desordenan los mensajes que envan de forma que si los mensajes se envan enana frecuencia determinada no se asegura que lleguen en esa misma frecuencia. Para solucionar esto, el protocolo debe incorporar un mecanismo que le permita volver a ordenar los mensajes en el destino.1. Control de redes: todas las redes de comunicacin de datos transmiten informacin con una pequea tasa de error, que en ningn caso es nula. Esto se debe a que los medios de transmisin son imperfectos. Tanto emisor como receptor deben ponerse de acuerdo a la hora de establecer mecanismos para detectar y corregir errores, y si se va a notificar al emisor que los mensajes han llegado correctamente.1. Multiplexacin: en determinados tramos de la red existe un nico medio de transmisin que por cuestiones generalmente econmicas suele ser compartido por diferentes comunicaciones que no tienen relaciones entre si. Concepto de protocoloUn protocolo es un conjunto de normas que permiten el intercambio de informacin entre dos dispositivos o elementos de un mismo nivel, detectando los posibles errores que se puedan producir. Capas o niveles de una comunicacin.Para que las reglas de interconexin entre equipos informticos sean ms eficientes estn estructuradas en mdulos, es decir, la problemtica inicial se divide en subproblemas. Para cada uno de estos subproblemas se crea un subconjunto de programas y reglas que le den solucin, de tal forma, que cada subproblema puede ser tratado y desarrollado de forma independiente del resto de subproblemas.A cada u