UT2_Arquitectura de Las Redes de Ordenadores. El Modelo de Referencia OSI de ISO

Mdulo Profesional: Redes de rea Local Administracin de Sistemas Informticos I.E.S. San Juan de la Cruz (Caravaca de la Cruz).

Profesor: Juan Antonio Lpez Quesada. E-mail: [email protected] / [email protected] WEB: http://dis.um.es/~lopezquesada Pag. 1

Tema 5.- Tema 5.- Arquitectura de las redes de ordenadores. El modelo de referencia

OSI de ISO.



Esquema.

1 ARQUITECTURA DE ORDENADORES. ..........................................................................3

1.1 ESTNDARES .................................................................................................................................3 2 MODELO DE REFERENCIA OSI DE ISO ........................................................................4

2.1 EL MODELO OSI...........................................................................................................................4 2.2 INTRODUCCIN.............................................................................................................................5

2.2.1 Problemas de compatibilidad................................................................................................6 2.2.2 Importantes beneficios............................................................................................................6 2.2.3 Objetivos claros y definidos del modelo..............................................................................6 2.2.4 Alcance de los objetivos. ........................................................................................................7

2.3 ESTRUCTURA DEL MODELO OSI DE ISO................................................................................7 2.3.1 Estructura multinivel..............................................................................................................7 2.3.2 El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores. ......................................7 2.3.3 Puntos de acceso.....................................................................................................................7 2.3.4 Dependencia de Niveles. ........................................................................................................7 2.3.5 Encabezados.............................................................................................................................7

2.4 ARQUITECTURA DE RED BASADA EN EL MODELO OSI.......................................................9 2.5 JERARQUA DE PROTOCOLOS. .................................................................................................11 2.6 CAPAS DEL MODELO OSI........................................................................................................12

2.6.1 Capa Fsica........................................................................................................................... 12 2.6.2 Capa De Enlace.................................................................................................................... 13

MAC-LLC ......................................................................................................................................14 2.6.3 Capa De Red ......................................................................................................................... 15 2.6.4 Capa De Transporte. ........................................................................................................... 16 2.6.5 Capa De Sesin..................................................................................................................... 16 2.6.6 Capa De Presentacin......................................................................................................... 17 2.6.7 Capa De Aplicacin............................................................................................................. 18

2.7 TRANSMISION DE DATOS EN EL MODELO OSI...................................................................19 2.7.1 Encapsulamiento.................................................................................................................. 19

2.8 TERMINOLOGA EN EL MODELO OSI......................................................................................21 2.8.1 Entidades. .............................................................................................................................. 21 2.8.2 Proveedor de servicio.......................................................................................................... 21 2.8.3 SAP.......................................................................................................................................... 21 2.8.4 Interface. ................................................................................................................................ 21

2.9 SERVICIOS ORIENTADOS A CONEXIN Y SERVICIOS SIN CONEXIN............................22 2.9.1 Primitiva de Servicio............................................................................................................ 22

2.10 RELACIN ENTRE SERVICIOS Y PROTOCOLOS.....................................................................23



1 Arquitectura de Ordenadores.

Al hablar de redes y de comunicaciones entre ordenadores resultan fundamentales 2 conceptos: Protocolos y Arquitectura de comunicacin.

Los protocolos se utilizan para la comunicacin entre entidades de diferentes sistemas. Ejemplos de entidades son programas de aplicacin de usuario, paquetes de transferencia de ficheros, sistemas de manejo de BD y terminales. Ejemplo de sistemas son ordenadores, terminales y sensores remotos. Podemos decir, que una entidad es algo capaz de enviar o de recibir informacin y un sistema es un objeto que contiene una o ms entidades. Para que 2 entidades puedan comunicarse han de hablar el mismo idioma, mediante una serie de convenciones entre estas, a este conjunto de convenciones se le denomina protocolo, que puede definirse como el conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre 2 entidades.

Debido a la complejidad que requiere la comunicacin entre 2 entidades de diferentes sistemas, encontramos implementadas las funciones de comunicacin mediante un conjunto de protocolos estructurados. Esta organizacin de los protocolos se realiza mediante capas o niveles con objeto de simplificar su diseo. El propsito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores.

La capa n en una mquina conversa con la capa n de la otra mquina. Las reglas y convecciones utilizadas en la conversacin se conocen como protocolo de la capa n. A las entidades de una misma capa correspondiente a mquinas diferentes se le denomina procesos pares.

En la realidad, la transferencia de datos desde una capa n de una mquina a la capa n de otra mquina no se realiza directamente, sino que los datos son pasados a la capa inmediatamente inferior de la mquina y as sucesivamente hasta llegar a la capa 1, donde nos encontramos el medio fsico, por donde se realiza la comunicacin con la otra mquina.

Entre cada par de capas adyacentes hay una interfaz, la cual define los servicios y operaciones primitivas que la capa inferior ofrece a la superior. Al conjunto de capas con las interfaces y protocolos recibe el nombre de arquitectura de la red.

1.1 Estndares

En la industria se acept hace ya bastante tiempo, la necesidad de estndares que gobernaran las acciones y las caractersticas fsicas y elctricas de los equipos de comunicacin. Este punto de vista, sin embargo ha tardado en imponerse en la industria de los ordenadores.



Entre las organizaciones ms importantes que han colaborado en el desarrollo de estndares en nuestra rea tenemos:

ISO (International Organization for Standarization): Agrupa a 89 pases, se trata de una organizacin voluntaria, no gubernamental, cuyos miembros han desarrollado estndares para las naciones participantes. Uno de sus comits se ocupa de los sistemas de informacin. Han desarrollado el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) y protocolos estndar para varios niveles del modelo.

CCITT (Comit Consultatif International de Tlgraphique et Tlphonique): Organizacin de la Naciones Unidas constituida, en principio, por las autoridades de Correos, Telgrafos y Telfonos (PTT) de los pases miembros. Estados Unidos est representado por el departamento de Estado. Se encarga de realizar recomendaciones tcnicas sobre telfono, telgrafo e interfaces de comunicacin de datos, que a menudo se reconocen como estndares. Trabaja en colaboracin con ISO (que en la actualidad es miembro de CCITT).

EIA (Electronic Industries Association): Asociacin vinculada al mbito de la electrnica. Es miembro de ANSI. Sus estndares se encuadran dentro del nivel 1 del modelo de referencia OSI.

ANSI (American National Standard Institute): Asociacin con fines no lucrativos, formada por fabricantes, usuarios, compaas que ofrecen servicios pblicos de comunicaciones y otras organizaciones interesadas en temas de comunicacin. Es el representante estadounidense en ISO. Que adopta con frecuencia los estndares ANSI como estndares internacionales.

La aceptacin mayoritaria de los diferentes estndares ha supuesto un crecimiento de la oferta de equipos compatibles de diversos fabricantes, proporcionando a los usuarios una mayor libertad de eleccin, favoreciendo la competencia entre fabricantes e incrementando la demanda de equipos compatibles.

Sin embargo los estndares llevan tambin aparejados ciertos inconvenientes, como puede ser la introduccin de retraso tecnolgico, que ralentiza nuevos desarrollos y la multiplicidad de estndares no compatibles.

2 Modelo de Referencia OSI de ISO

2.1 El modelo OSI

En 1977 la Organizacin Internacional De Estandarizacin ISO estableci un subcomit encargado de disear una arquitectura de comunicacin. El resultado fue el Modelo de referencia para la Interconexin de Sistemas Abiertos OSI,



adoptado en 1983, que establece unas bases que permiten conectar sistemas abiertos para procesamiento de aplicaciones distribuidas. Se trata de un marco de referencia para definir estndares que permitan comunicar ordenadores heterogneos.

Dicho modelo define una arquitectura de comunicacin estructurada en siete niveles verticales. Cada nivel ejecuta un subconjunto de las funciones que se requieren para comunicar con el otro sistema. Para ello se apoya en los servicios que le ofrece el nivel inmediato inferior y ofrece sus servicios al nivel que est por encima de l. Idealmente, los cambios que se realicen en un nivel no deberan afectar a su nivel vecino mientras ni se modifiquen los servicios que le ofrece.

La tarea del subcomit ISO fue definir el conjunto de niveles y los servicios proporcionados por cada nivel. Los principios aplicados para establecer un nivel fueron los siguientes:

Diferentes niveles deben corresponder a diferentes niveles de abstraccin en el manejo de los datos (por ejemplo diferencias en la morfologa, la sintaxis, la semntica).

Cada nivel debe ejecutar una funcin bien definida. Aprovechar la experiencia de protocolos anteriores. Las fronteras de

niveles deben situarse donde la experiencia ha demostrado que son convenientes.

Establecer las divisiones de los niveles de forma que se minimice el flujo de informacin entre ellos.

El nmero de niveles debe ser suficiente para que no agrupen funciones distintas, pero no tan grande que haga la arquitectura inmanejable.

Permitir que las modificaciones de funciones o protocolos que se realicen en un nivel no afecten a los niveles contiguos.

Cada nivel debe interaccionar nicamente con los niveles contiguos a l (superior e inferiormente).

2.2 Introduccin

Por mucho tiempo se consider al diseo de redes un proceso muy complicado de llevar a cabo, esto es debido a que los fabricantes de computadoras tenan su propia arquitectura de red, y esta era muy distinta al resto, y en ningn caso exista compatibilidad entre marcas.

Luego los fabricantes consideraron acordar una serie de normas internacionales para describir las arquitecturas de redes.

Luego la ISO (Organizacin Internacional de Normalizacin) en 1977 desarrolla una estructura de normas comunes dentro de las redes.



Estas normas se conocen como el Modelo de Referencia OSI (interconexin de sistemas abiertos), modelo bajo el cual empezaron a fabricar computadoras con capacidad de comunicarse con otras marcas.

Este modelo se basa en el principio de Julio Cesar: "divide y vencers", y est pensado para las redes del tipo WAN.

La idea es disear redes como una secuencia de capas, cada una construida sobre la anterior.

Las capas se pueden dividir en dos grupos:

1. Servicios de transporte (niveles 1, 2, 3 y 4). 2. Servicios de soporte al usuario (niveles 5, 6 y 7).

El modelo OSI est pensado para las grandes redes de telecomunicaciones de tipo WAN y OSI nace como una necesidad de uniformar los elementos que participan en la solucin de los problemas de comunicacin entre equipos de diferentes fabricantes.

2.2.1 Problemas de compatibilidad.

El problema de compatibilidad se presenta entre los equipos que van a comunicarse debido a diferencias en:

Procesador Central. Velocidad. Memoria. Dispositivos de Almacenamiento. Interface para las Comunicaciones. Cdigos de caracteres. Sistemas Operativos.

Lo que hace necesario atacar el problema de compatibilidad a travs de distintos niveles o capas.

2.2.2 Importantes beneficios.

1. Mayor comprensin del problema. 2. La solucin de cada problema especifico puede ser optimizada

individualmente.

2.2.3 Objetivos claros y definidos del modelo.

Formalizar los diferentes niveles de interaccin para la conexin de computadoras habilitando as la comunicacin del sistema de computo independientemente del fabricante y la arquitectura, como as tambin la localizacin o el sistema operativo.



2.2.4 Alcance de los objetivos.

1. Obtener un modelo en varios niveles manejando el concepto de BIT, hasta el concepto de APLICION.

2. Desarrollo de un modelo en el que cada capa define un protocolo que realice funciones especificas, diseadas para atender a la capa superior.

3. Encapsular las especificaciones de cada protocolo de manera que se oculten los detalles.

4. Especificar la forma de disear familias de protocolos, esto es, definir las funciones que debe realizar cada capa.

2.3 Estructura del Modelo Osi de Iso.

2.3.1 Estructura multinivel.

Se disea una estructura multinivel con la idea de que cada nivel resuelva solo una parte del problema de la comunicacin, con funciones especificas.

2.3.2 El nivel superior utiliza los servicios de los niveles inferiores.

Cada nivel se comunica con su homologo en las otras mquinas, usando un mensaje a travs de los niveles inferiores de la misma. La comunicacin entre niveles se define de manera que un nivel N utilice los servicios del nivel N-1 y proporcione servicios al nivel N+1.

2.3.3 Puntos de acceso.

Entre los diferentes niveles existen interfaces llamadas "puntos de acceso" a los servicios.

2.3.4 Dependencia de Niveles.

Cada nivel es dependiente del nivel inferior como as tambin lo es del nivel superior.

2.3.5 Encabezados.

En cada nivel, se incorpora al mensaje un formato de control. Este elemento de control permite que un nivel en la computadora receptora se entere de que la computadora emisora le est enviando un mensaje con informacin.



Cualquier nivel puede incorporar un encabezado al mensaje. Por esta razn se considera que un mensaje est constituido de dos partes, el encabezado y la informacin.

Entonces, la incorporacin de encabezados es necesaria aunque represente un lote extra en la informacin, lo que implica que un mensaje corto pueda ser voluminoso.

Sin embargo, como la computadora receptora retira los encabezados en orden inverso a como se enviaron desde la computadora emisora, el mensaje original no se afecta.



2.4 Arquitectura de Red basada en el Modelo Osi.

Arquitectura de la red basada en el modelo OSI.

Esta arquitectura representada utiliza la terminologa de las primeras redes llamadas ARPANET, donde las maquinas que se utilizan para correr los programas en la red se llaman hostales (computadoras centrales), o tambin llamadas terminales.

Los hostales se comunican a travs de una subred de comunicaciones que se encarga de enviar los mensajes entre los hostales, como si fuera un sistema de comunicacin telefnica. La subred se compone de dos elementos: las lneas de transmisin de datos, y los elementos de conmutacin, llamados IMP (procesadores de intercambio de mensajes).

De sta manera todo el trfico que va o viene a un hostal pasa a travs de su IMP.

El diseo de una subred puede ser de dos tipos:

1. Canales punto a punto. 2. Canales de difusin.



El primero (punto a punto) contiene varias lneas de comunicaciones, conectadas cada una a un par de IMP.

Cuando un mensaje (paquete) se enva de un IMP otro, se utiliza un IMP intermedio, que garantiza el envo del mensaje, esta modalidad se utiliza en las redes extendidas que son del tipo almacenamiento y reenvo.

El segundo (difusin) contiene un solo canal de difusin que se comparte con todas las mquinas de la red. Los paquetes que una mquina quiera enviar, son recibidos por todas las dems, un campo de direccin indica quin es el destinatario, este modelo se utiliza en redes locales.

Diseo punto a punto. a)Estrella, b)Anillo, c)Arbol, d)Completa, e)Interseccin de anillos,

f)Irregular.

Diseo de difusin. a)Bus, b)Satlite o radio, c)Anillo.



2.5 Jerarqua de protocolos.

Las redes de disean en capas con el propsito de reducir la complejidad, pero la cantidad de capas, las funciones que se llevan a cabo en cada una y el nombre varan de una red a otra.

Cada una de las capas libera a la posterior del conocimiento de las funciones subyacentes. Esto hace necesario establecer interfaces de comunicacin entre capas que definen los servicios y operaciones.

Cuando una capa-i de una mquina A establece comunicacin con la capa-i una mquina B, se establecen reglas y convenciones para llevarla a cabo, lo cual se denomina protocolo de la capa-i.

A la configuracin de capas y protocolo se le llama arquitectura de red.

Capas, protocolos e interfaces.



2.6 Capas Del Modelo Osi.

2.6.1 Capa Fsica

Aqu se encuentran los medios materiales para la comunicacin como las placas, cables, conectores, es decir los medios mecnicos y elctricos.

La capa fsica se ocupa de la transmisin de bits a lo largo de un canal de comunicacin, de cuantos microsegundos dura un bit, y que voltaje representa un 1 y cuantos un 0. La misma debe garantizar que un bit que se manda llegue con el mismo valor. Muchos problemas de diseo en la parte fsica son problema de la ingeniera elctrica.

Medios de transmisin

o Par trenzado (twisted pair). Consiste en dos alambres de cobre enroscados (para reducir interferencia elctrica).

o Cable coaxial. Un alambre dentro de un conductor cilndrico. Tiene un mejor blindaje y puede cruzar distancias mayores con velocidades mayores

o Fibra ptica. Hoy tiene un ancho de banda de 50.000 Gbps, pero es limitada por la conversin entre las seales pticas y elctricas (1 Gbps). Los pulsos de luz rebotan dentro de la fibra.

Adems de estos hay tambin medios inalmbricos de transmisin. Cada uno usa una banda de frecuencias en alguna parte del espectro electromagntico. Las ondas de longitudes ms cortas tienen frecuencias ms altas, y as apoyan velocidades ms altas de transmisin de datos.

Veamos algunos ejemplos:

o Radio. 10 KHz-100 MHz. Las ondas de radio son fciles de generar, pueden cruzar distancias largas, y entrar fcilmente en los edificios. Son omnidireccionales, lo cual implica que los transmisores y recibidores no tienen que ser alineados. Las ondas de frecuencias bajas pasan por los obstculos, pero

el poder disminuye con la distancia. Las ondas de frecuencias ms altas van en lneas rectas.

Rebotan en los obstculos y la lluvia las absorbe. o Microondas. 100 MHz-10 GHz. Van en lneas rectas. Antes de la fibra

formaban el centro del sistema telefnico de larga distancia. La lluvia las absorbe.

o Infrarrojo. Se usan en la comunicacin de corta distancia (por ejemplo, controlo remoto de televisores). No pasan por las paredes, lo que implica que sistemas en distintas habitaciones no se interfieren. No se pueden usar fuera.

o Ondas de luz. Se usan lasers. Ofrecen un ancho de banda alto con costo bajo, pero el rayo es muy angosto, y el alineamiento es difcil.



El sistema telefnico

o En general hay que usarlo para redes ms grandes que un LAN. o Consiste en las oficinas de conmutacin, los alambres entres los

clientes y las oficinas (los local loops), y los alambres de las conexiones de larga distancia entre las oficinas (los troncales). Hay una jerarqua de las oficinas.

o La tendencia es hacia la sealizacin digital. Ventajas: La regeneracin de la seal es fcil sobre distancias largas. Se pueden entremezclar la voz y los datos. Los amplificadores son ms baratos porque solamente tienen

que distinguir entre dos niveles. La manutencin es ms fcil; es fcil detectar errores.

Satlites

o Funcionan como repetidores de microondas. Un satlite contiene algunos transponedores que reciben las seales de alguna porcin del espectro, las amplifican, y las retransmiten en otra frecuencia.

o Hay tres bandas principales: C (que tiene problemas de interferencia terrenal), Ku, y Ka (que tienen problemas con la lluvia).

o Un satlite tiene 12-20 transponedores, cada uno con un ancho de banda de 36-50 MHz. Una velocidad de transmisin de 50 Mbps es tpica. Se usa la multiplexacin de divisin de tiempo.

o La altitud de 36.000 km sobre el ecuador permite la rbita geosncrona, pero no se pueden ubicar los satlites con espacios de menos de 1 o 2 grados.

o Los tiempos de trnsito de 250-300 milisegundos son tpicos. o Muy til en la comunicacin mvil, y la comunicacin en las reas con

el terreno difcil o la infraestructura dbil.

2.6.2 Capa De Enlace

Se encarga de transformar la lnea de transmisin comn en una lnea sin errores para la capa de red. Esta capa tambin se encarga de solucionar los problemas de reenvo, o mensajes duplicados cuando hay destruccin de tramas, controlar el trfico..ect

Servicios para el nivel de red

Servicio sin acuses de recibo. La mquina de fuente manda trama al destino. Es apropiado si la frecuencia de errores es muy baja o el trfico es de tiempo real (por ejemplo, voz).

Servicio con acuses de recibo. El receptor manda un acuse de recibo al remitente para cada trama recibido.



Control de flujo

Se usan protocolos que prohiben que el remitente pueda mandar tramas sin la permisin implcita o explcita del recibidor.

Por ejemplo, el remitente puede mandar un nmero indeterminado de tramas pero entonces tiene que esperar.

Deteccin y correccin de errores

Ejemplo: HDLC. En este ejemplo se ver un protocolo que se podra identificar con el segundo nivel OSI. Es el HDLC (High-level Data Link Control). Este es un protocolo orientado a bit, es decir, sus especificaciones cubren que informacin lleva cada uno de los bits de la trama.

BITS 8 8 8 >=0 16 8

01111110 Adress Control Data Checksum 01111110

Como se puede ver en la tabla, se definen unos campos que se agregan a la informacin (Datos). Estos campos se utilizan con distintos fines. Con el campo Checksum se detectan posibles errores en la transmisin mientras que con el campo control se enva mensajes como datos recibidos correctamente, etc.

MAC-LLC

La funcin de la capa dos es la de asegurar la transferencia de datos libres de error entre nodos adyacentes (sincronizacin a nivel de datos), adems establece el control de acceso al medio. La capa de enlace de datos est dividida en dos subcapas: el control de acceso al medio (MAC) y el control de enlace lgico (LLC). Los switch operan en la capa MAC.

Control de enlace lgico.

o IEEE 802.2 (enlace lgico). LLC o Punto a Punto (PPP). o HDLC

MAC. Direccin MAC Identificacin de la capa de enlace EMISOR/RECEPTOR

o IEEE 802.3 - CSMA/CD. o IEEE 802.5 - Token Ring. o IEEE 802.XX . o ANSI FDDI - Token Ring (fibra).



2.6.3 Capa De Red

El nivel de red es el tercer nivel del modelo OSI y su misin es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan conexin directa.

Para conseguir este objetivo tiene que realizar ciertas tareas:

Asignacin de direcciones de red nicas Interconexin de subredes distintas Encaminamiento de paquetes Control de congestin

Orientado a conexin o no

Hay dos formas en las que el nivel de red puede funcionar internamente, mediante datagramas o por circuitos virtuales. En una red de datagramas cada paquete se encamina independientemente, sin que el origen y el destino tengan que pasar por un establecimiento de comunicacin previo. En una red de circuitos virtuales dos equipos que quieran comunicarse tienen que empezar por establecer una conexin, durante este estableciemiento de conexin, todos los encaminadores (o routers) que haya por el camino elegido reservarn recursos para ese circuito virtual.

Independientemente de que la red funcione internamente con datagramas o con circuitos virtuales puede dar hacia el nivel de transporte un servicio orientado a conexin o no.

Encaminamiento

El problema del encaminamiento consiste en encontrar un camino ptimo entre un origen y un destino. La optimalidad puede tener diferentes criterios: velocidad, retardo, seguridad, regularidad, distancia, longitud media de las colas, costos de comunicacin, etc.

Los equipos encargados de esta labor se denominan encaminadores (router en ingls), aunque tambin realizan labores de encaminamiento los conmutadores (switch en ingls) "multicapa" o "de nivel 3", si bien estos ltimos realizan tambin labores de nivel de enlace.

Control de congestin

Cuando en una red un nodo recibe ms trfico del que puede cursar se puede dar una congestin. El problema es que una vez que se da congestin en un nodo el problema tiende a extenderse por el resto de la red. Por ello hay tcnicas de prevencin y control que se pueden y deben aplicar en el nivel de red.



2.6.4 Capa De Transporte.

El nivel de transporte se encarga de separar los niveles superiores de la cambiante tecnologa de los niveles inferiores. Otra funcin de este nivel es multiplexar de modo transparente para los niveles superiores varias conexiones de transporte sobre una misma conexin de red. Lo que proporciona es una conexin extremo a extremo libre de errores y que proporciona los datos a la recepcin en el mismo orden en que se han originado en la emisin. Este nivel controla los errores que se pueden producir a travs de una subred a diferencia del nivel de enlace que controla los errores que se producen en un enlace fsico (un cable). Este nivel trabaja con mensajes.

Controla la interaccin entre procesos usuarios, incluye controles de integracin entre usuarios de la red para prevenir perdidas o doble procesamiento de transmisiones, controla el flujo de transacciones y direccionamiento de maquinas a procesos de usuario. Esta capa asegura que se reciban todos los datos y en el orden adecuado. Realiza un control de extremo a extremo. Algunas de las funciones realizadas son:

- Acepta los datos del nivel de sesin, fragmentndolos en unidades ms pequeas en caso necesario y los pasa al nivel de red.

- Multiplexacin.

- Regula el control de flujo del trfico de extremo a extremo.

- Reconoce los paquetes duplicados.

- Establece conexiones punto a punto sin errores para el envo de mensajes.

- Permite multiplexar una conexin punto a punto entre diferentes procesos del usuario (puntos extremos de una conexin).

- Provee la funcin de difusin de mensajes (broadcast) a mltiples destinos.

- Control de Flujo.

2.6.5 Capa De Sesin

El nivel de sesin se dedica a establecer, finalizar y gestionar las sesiones de diferentes mquinas. Una sesin es el dilogo entre dos o ms entidades.

Estandariza el proceso de establecimiento y terminacin de una sesin, si por algn motivo esta sesin falla este restaura la sesin sin perdida de datos o si esto no es posible termina la sesin de una manera ordenada chequeando y recuperando todas sus funciones. Establece las reglas o protocolos para el



dialogo entre maquinas y as poder regular quien habla y por cuanto tiempo o si hablan en forma alterna es decir las reglas del dialogo que son acordadas. Provee mecanismos para organizar y estructurar dilogos entre procesos de aplicacin. Acta como un elemento moderador capaz de coordinar y controlar el intercambio de los datos. Controla la integridad y el flujo de los datos en ambos sentidos. Algunas de las funciones que realiza son las siguientes:

- Establecimiento de la conexin de sesin.

- Intercambio de datos.

- Liberacin de la conexin de sesin.

- Sincronizacin de la sesin.

- Administracin de la sesin.

- Permite a usuarios en diferentes mquinas establecer una sesin.

- Una sesin puede ser usada para efectuar un login a un sistema de tiempo compartido remoto, para transferir un archivo entre 2 mquinas, etc.

- Controla el dilogo (quin habla, cundo, cunto tiempo, half duplex o full duplex).

- Funcin de sincronizacin.

2.6.6 Capa De Presentacin

El nivel de pesentacin se encarga de la interpretacin de los datos, que la informacin que enva un sistema sea legible por el sistema interlocutor de ste. Tambin encripta los datos y los comprime.

Sus funciones estn relacionadas con el conjunto de caracteres o cdigos de datos que son usados, o la manera como van a ser presentados en pantalla o como van a ser impresos, cuando un conjunto de caracteres llega a una pantalla, se dan ciertas acciones para una presentacin buena de la informacin. Esta capa tambin tiene que ver con el conjunto de caracteres que debe presentar una edicin de datos, salto de lnea, colocacin de datos en columnas, adicin de encabezados fijos para las columnas etc. En esta capa se realizan las siguientes funciones:



- Se da formato a la informacin para visualizarla o imprimirla.

- Se interpretan los cdigos que estn en los datos (conversin de cdigo).

- Se gestiona la encripcin de datos

- Se realiza la compresin de datos.

- Establece una sintaxis y semntica de la informacin transmitida.

- Se define la estructura de los datos a transmitir (v.g. define los campos de un registro: nombre, direccin, telfono, etc).

- Define el cdigo a usar para representar una cadena de caracteres (ASCII, EBCDIC, etc).

- Compresin de datos.

- Criptografa.

2.6.7 Capa De Aplicacin

El nivel de aplicacin es el ms prximo al usuario e incluye una serie de protocolos para uso comn como mensajera electrnica.

Relacionado con las funciones de mas alto nivel que proporcionan soporte a las aplicaciones o actividades del sistema. Por ejemplo, control de transferencia de archivos, soporte al operador funciones de dialogo de alto nivel, actividades de bases de datos de alto nivel. Los tres primeros niveles proporcionan una variedad de servicios que son empleados en la sesin de los usuarios, a este subconjunto se le denomina subsistema de la sesin de servicios. Se definen una serie de aplicaciones para la comunicacin entre distintos sistemas, las cuales gestionan:

- Transferencia de archivos (FTP).

- Intercambio de mensajes (correo electrnico).

- Login remoto (rlogin, telnet).

- Acceso a bases de datos, etc.



2.7 Transmision de datos en el Modelo Osi.

Cuando el proceso emisor desea enviar datos al proceso receptor, entrega los datos a la capa de aplicacin (7), donde se aade la cabecera de aplicacin en la parte delantera de los datos, que se entrega a la capa de presentacin, y de esta manera se prosigue hasta la capa fsica.

Luego de la transmisin fsica, la mquina receptora, se encarga de hacer los pasos para ir eliminando las cabeceras segn las capas que vaya recorriendo la informacin hasta llegar al proceso receptor.

Los detalles de cada una de las siete capas es un detalle tcnico en el transporte de los datos entre los dos procesos.

Ejemplo del uso del modelo OSI.

2.7.1 Encapsulamiento

Si un ordenador A desea enviar datos a otro B, en primer trmino los datos a enviar se deben colocarse en uniudades de transferecnia que se puedan administrar y rastrear, a travs de un proceso denominado encapsulamiento .

Cuando las aplicaciones de usuario envan los datos desde el origen, estos viajan a travs de las diferentes capas. Las tres capas superiores (aplicacin, presentacin y sesin) preparan los datos para su transmisin, creando un



formato comn para la transmisin. Una vez pasados a este formato comn, el encapsulamiento rodea los datos con la informacin de protocolo necesaria antes de que se una al trfico de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a travs de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, informacin final y otros tipos de informacin.

El encapsulamiento consta de los cinco pasos siguientes:

1. Crear los datos (capa de presentacin). Cuando un usuario enva un mensaje de correo electrnico, sus caracteres alfanumricos se convierten en datos que pueden recorrer la red.

2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo (capa transporte). Se dividen los datos en unidades de un tamao que se pueda administrar (los segmentos), y se les asignan nmeros de secuencia para asegurarse de que los hosts receptores vuelvan a unir los datos en el orden correcto. Luego los empaqueta para ser transportados por la red. Al utilizar segmentos, la funcin de transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo electrnico se puedan comunicar de forma confiable.

3. Agregar la direccin de red al encabezado (capa de red). El siguiente proceso se produce en la capa de red, que encapsula el segmento creando un paquete o datagrama, agregndole las direcciones lgicas de red de la mquina origen y de la mquina destino. Estas direcciones ayudan a los enrutadores a enviar los paquetes a travs de la red por una ruta seleccionada.

4. Agregar la direccin local al encabezado de enlace de datos (capa enlace de datos). En la capa de enlace de datos contina el encapsulamiento del paquete, con la creacin de una trama. Le agrega a la trama las direcciones MAC ( nmero de la tarjeta de red, nico para cada tarjeta) origen y destino. Luego, la capa de enlace de datos transmite los bits binarios de la trama a travs de los medios de la capa fsica. Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para poder conectarse al siguiente dispositivo.

5. Transmitir el tren de bits creado . (Capa fsica). Por ltimo, el tren de bits originado se transmite a la red a travs de los medios fsicos (cableado, ondas, etc.). Una funcin de temporizacin permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio, que puede variar a lo largo de la ruta utilizada.



Cuando los datos se transmiten en una red de rea local (red LAN), se habla de las unidades de datos en trminos de tramas, debido a que la direccin MAC es todo lo que se necesita para llegar desde el host origen hasta el host destino. Pero si se deben enviar los datos a un host de otra red interna o a travs de Internet es necesario el uso de paquetes de datos que contengan las direcciones lgicas de las mquinas que se deben comunicar.

Las tres capas inferiores (red, enlace de datos, fsica) del modelo OSI son las capas principales de transporte de los datos a travs de una red interna o de Internet.

2.8 Terminologa en el Modelo Osi

2.8.1 Entidades.

Elementos activos que se encuentran en cada una de las capas, ej. software, hardware, cuando las entidades se encuentran en la misma capa son entidades pares.

2.8.2 Proveedor de servicio.

Es cada entidad inferior a otra que le puede ofrecer servicios o funciones.

2.8.3 SAP.

Es el punto de acceso a los servicios de una capa inferior, cada SAP tiene una direccin que lo identifica.

2.8.4 Interface.

Es el conjunto de reglas que hace que las capas se puedan comunicar. Se usa una IDU (unidad de datos de la interface) a travs del SAP, la IDU consiste en una SDU (unidad de datos de servicio), adems de alguna informacin de control, necesaria para que las capas inferiores realicen su trabajo, pero no forma parte de los datos.



Elementos de una transmisin en modelo OSI entre capas.

2.9 Servicios orientados a conexin y servicios sin conexin

El servicio orientado a conexin se model basndose en el sistema telefnico. As el usuario establece la conexin, la usa, y luego se desconecta. El sistema es similar al usado como una tubera.

En cambio el servicio sin conexin se model como el servicio postal. Cada mensaje lleva consigo la direccin del destino, donde no interesa el camino que tome, el inconveniente es el manejo de los tiempos de llegada de los mismos, ya que no se puede determinar el tiempo en que llegar cada mensaje enviado.

La transferencia de archivos se realiza generalmente con el servicio orientado a conexin. Para esto existen dos variantes: secuencia de mensajes y flujos de octetos. En el primero se mantiene el limite del mensaje, en cambio en el otro se pueden enviar octetos de 2k sin limite.

2.9.1 Primitiva de Servicio

Un servicio posee un conjunto de primitivas que hace que el usuario pueda acceder a ellos, y estas primitivas indican al servicio la accin que deben realizar.

Existen cuatro categoras de primitivas:

Peticin o Solicitud, que realiza el pedido de conexin o enviar datos. Indicacin, una vez realizado el trabajo se le avisa a la entidad

correspondiente. Respuesta, responde si de acepta o rechaza la conexin. Confirmacin, cada entidad se informa sobre la solicitud.



2.10 Relacin entre servicios y protocolos

Un servicio es un conjunto de primitivas (operaciones), que la capa efectuar en beneficio de sus usuarios, sin indicar la manera en que lo har. Tambin un servicio es una interface entre dos capas.

Un protocolo, a diferencia de servicio, es un conjunto de reglas que gobiernan el formato y el significado de las tramas, paquetes y mensajes que se intercambian entre las entidades corresponsales, dentro de la misma capa.

UT2_Arquitectura de Las Redes de Ordenadores. El Modelo de Referencia OSI de ISO

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