PDF de programación - Modelo de referencia OSI

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0RGHOR’H5HIHUHQFLD26,

Modelo OSI

En la figura de abajo se muestra un modelo, basado en una propuesta desarrollado por la Organización
Internacional de Normas (ISO), como un primer paso a la normalización internacional de varios

protocolos. A este modelo se le conoce 0RGHORGH5HIHUHQFLD26,LQWHUFRQH[LyQGHVLVWHPDVDELHUWRV
de la ,62 porque precisamente se refiere a la conexión de sistemas heterogéneos es decir, a sistemas
PRGHOR26,

dispuestos a establecer Comunicación con otros distintos. En forma abreviada, lo llamaremos sencillamente

El modelo OSI tiene siete capas. Los principios aplicados para el establecimiento de estas siete capas
fueron los siguientes:

1, - Una capa se creará en situaciones en donde se necesita un nivel diferente de abstracción.
2. - Cada capa deberá efectuar una función bien definida.

3. – La función que realizará cada capa deberá seleccionarse con la intención de definir protocolos
normalizados internacionalmente.
4. – Los límites de las capas deberán seleccionarse tomando en cuenta la minimización del flujo de la
información a través de las interfaces.
5. – El número de capas deberá ser lo suficientemente grande para que funciones diferentes no tengan
que ponerse juntas en la misma capa y, por otra parte, también deberá ser lo suficientemente pequeño para
que su arquitectura no llegue a ser difícil de manejar.

Basándonos en este modelo, veremos cada una de las capas, comenzando por la capa inferior.

Obsérvese que el modelo OSI, por sí mismo, no es una arquitectura de red, dado que no especifica, en
forma exacta, los servicios y protocolos que se utilizarán en cada una de las capas. Sólo indica lo que cada
capa deberá hacer. Sin embargo, la ISO también ha generado normas para todas las capas, aunque éstas
estrictamente hablando, no forman parte del modelo. Cada una de ellas se ha publicado como normas
internacionales independientes.

Capa física

La FDSDILVLFDse ocupa de la transmisión de bits a lo largo de un canal de comunicación. Su

diseño debe asegurar que cuando un extremo envía un bit con valor 1, éste se reciba exactamente como un
bit con ese valor en el otro extremo, y no como un bit de valor 0.

Preguntas comunes aquí son cuántos voltios deberán utilizarse para representar un bit de valor 1 ó 0;
cuántos micro segundos deberá durar un bit; la posibilidad de realizar transmisiones bidireccionales en
forma simultánea; la forma de establecer la conexión inicial y cómo interrumpirla cuando ambos extremos
terminan su comunicación; o bien, cuantas puntas terminales tiene el conector de la red y cuál es el uso de
cada una de ellas.

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Los problemas de diseño a considerar aquí son 1os aspectos mecánicos, eléctricos, de procedimiento de
interface y en medio de transmisión fisica, que se encuentra bajo la capa fisica. Se puede considerar que el
diseño de la capa fisica cae dentro del dominio del ingeniero eléctrico.

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Capa de Enlace
La tarea primordial de la FDSDGHHQODFH consiste en, que apartir de un medio transmisión común y

corriente, transformarlo en una línea sin errores de transmisión para la capa de red. Esta tarea se realiza al
hacer que el emisor trocee la entrada de datos en tramas de datos, y las transmita en formas secuencial y
procese las tramas de asentimiento, devueltas por el receptor.
Como la capa fisica básicamente acepta y transmite un flujo de bits sin tener en cuenta su significado o
estructura, recae sobre la capa de enlace la creación o reconocimientos de los limites de la trama. Esto
puede llevarse a cabo mediante la inclusión de un patrón de bit especial al inicio y al termino de la trama.
Si estros patrones de bit pueden aparecer entre los datos, deberá tenerse un cuidado especial para evitar
cualquier confusión al respecto.

La trama puede destruirse por completo debido a una ráfaga de ruido en la línea, en cuyo caso
el software de la capa de enlace, perteneciente a la máquina emisora, deberá retransmitir la trama. Sin
embargo, múltiples transmisiones de la misma trama podría enviarse, si el acuse de recibo que regresa al
receptor se hubiera destruido. Corresponde aesta capa resolver los problemas causados por daños, pérdida o
duplicidad de trama. La capa de enlace ofrece diferentes clases de servicio 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 también en la mayoría de las capas
superiores) es el referente a cómo evitar que un transmisor muy rápido sature con datos a un receptor lento.
Se deberá emplear un mecanismo de regulación de tráfico que permita que el transmisor conozca el espacio
de memoria que en ese momento tiene el receptor. Frecuentemente, y por conveniencia, los procedimientos
de regulación de flujo y control de errores se tratan en forma conjunta.

Otra dificultad aparece cuando la línea tiene la capacidad de utilizarse para transmitir datos
bidireccionalmente. El problema radica en que los asentimientos para el tráfico de A a B compiten por el
uso de línea con la trama de datos del tráfico que va de B hacia A.

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Capa de red

La FDSD GH UHG se ocupa del control de la operación de la subred. Un punto de suma

importancia en su diseño, es la determinación sobre cómo encaminar los paquetes del origen al destino. Las
rutas podrían basarse en tablas estáticas que se encuentran "cableadas" en la red y que dificilmente podrían
cambiarse. También, podrían determinarse al inicio de cada conversación, por ejemplo en una sesión de
terminal. Por último, podrían ser de tipo dinámico, determinándose en forma diferente para cada paquete,
reflejando la carga real de la red.

Si en un momento dado hay demasiados paquetes presentes en la subred, ellos mismos se
obstruirán mutuamente y darán lugar a un cuello de botella. El control de tal congestión dependerá también
de la capa de red.

Como los operadores de la subred esperan alguna remuneración al esfuerzo que realizan, en
muchas ocasiones se introduce una función de contabilidad en la capa de red. El software deberá saber, por
lo menos, cuántos paquetes o caracteres o bits se enviaron a cada cliente, con objeto de producir
información de facturación. Cuando un paquete cruza una frontera nacional, con precios distintos en cada
lado, el cálculo de la cuenta puede llegar a complicarse.

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También 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 llegar a ser diferente al utilizado
en la primera. La segunda podría no aceptar el paquete en su totalidad por ser demasiado grande. Los
protocolos podrían ser diferentes, etc. La responsabilidad para resolver problemas de interconexiones de
redes heterogéneas recaerá en la capa de red.

En redes de difusión el problema de encaminamiento es simple, por lo cual la capa de red es

normalmente muy delgada o incluso inexistente.

Capa de transporte

La función principal de la FDSDGHWUDQVSRUWH consiste en aceptar los datos de la capa de

sesión, dividirlos, siempre que sea necesario, en unidades más pequeñas, pasarlos a la capa de red y
asegurar que todos ellos lleguen correctamente al otro extremo. además, todo este trabajo se debe hacer de
manera eficiente, de tal forma que aísle la capa de sesión de los cambios inevitables a los que está sujeta la
tecnología del hardware.

Bajo condiciones normales, la capa de transporte crea una conexión de red distinta para cada
conexión de transporte solicitada por la capa de sesión. Si la conexión de transporte necesita un gran caudal,
ésta podría crear múltiples conexiones de red, dividiendo los datos entre las conexiones de la red con objeto
de mejorar dicho caudal. por otra parte, si la creación o mantenimiento de la conexión de una red resulta
costoso, la capa de transporte podría multiplexar varias conexiones de transporte sobre la misma conexión
de red para reducir dicho costo. En todos los casos, la capa de transporte se necesita para hacer el trabajo
de multiplexión transparente a la capa de sesión.

La capa de transporte determina qué tipo de servicio debe dar la capa de sesión, y en último

término a los usuarios de la red. El tipo más popular de la conexión de transporte corresponde al canal
punto a punto sin error, por medio del cual se entregan los mensajes en el mismo orden que fueron
enviados. Sin embargo el transporte de mensajes aislados sin garantizar el orden de distribución y la
difusión de mensajes a destinos múltiples es otra posibilidad de servicio de transporte. El tipo de servicio se
determina cuando se establece la

La capa de transporte es una capa del tipo origen-destino o H[WUHPRDH[WUHPR Es decir un

conexión.

programa en la máquina origen lleva una conversación con un programa parecido que se encuentra en la
máquina destino, utilizando las cabeceras de los mensajes y losmensajes de control. Los protocolos, de las
capas inferiores, son entre cada m