PDF de programación - Modelo de referencia OSI

Cuarta Semana Arquitectura de Redes y Comunicaciones

MODELO DE REFERENCIA OSI



El modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos es una representación abstracta en capas,
creada como guía para el diseño del protocolo de red. El modelo OSI divide el proceso de networking en
diferentes capas lógicas, cada una de las cuales tiene una única funcionalidad y a la cual se le asignan
protocolos y servicios específicos.



En este modelo, la información se pasa de una capa a otra, comenzando en la capa de Aplicación en el host
de transmisión, siguiendo por la jerarquía hacia la capa Física, pasando por el canal de comunicaciones al
host de destino, donde la información vuelve a la jerarquía y termina en la capa de Aplicación.

Capas del Modelo OSI:
El modelo OSI se encuentra dividido en siete capas y son:



1) Capa Física:



Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se
refiere:

• Medio físico las cuales tenemos:

cables.

o Medios guiados
: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de
o Medios no guiados : radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas.
o Tipo de cable o calidad del mismo.
o Tipo de conectores normalizados o en su caso tipo de antena; etc.

• Características del medio las cuales tenemos:

• La forma en la que se transmite la información: codificación de señal, niveles de

tensión/intensidad de corriente eléctrica, modulación, tasa binaria, etc.


Se encarga de transformar una trama de datos proveniente del nivel de enlace en una señal
adecuada al medio físico utilizado en la transmisión. Estos impulsos pueden ser eléctricos
(transmisión por cable) o electromagnéticos (transmisión sin cables). Estos últimos, dependiendo de
la frecuencia / longitud de onda de la señal pueden ser ópticos, de micro-ondas o de radio. Cuando
actúa en modo recepción el trabajo es inverso; se encarga de transformar la señal transmitida en
tramas de datos binarios que serán entregados al nivel de enlace.


2) Capa de Enlace de Datos :

Es capaz de proporcionar una transmisión sin errores, es decir, un tránsito de datos fiable a través
de un enlace físico. Debe crear y reconocer los límites de las tramas, así como resolver los
problemas derivados del deterioro, pérdida o duplicidad de las tramas. También puede incluir algún
mecanismo de regulación del tráfico que evite la saturación de un receptor que sea más lento que el
emisor. La capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red,
del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control
del flujo.


La función principal es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no
estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano
encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en ocasiones
enrutadores. Este nivel conmuta, enruta y controla la congestión de los paquetes de información en
una sub-red.


3) Capa de Red :

Ing. Marcos Huerta Sagástegui



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4) Capa de Transporte :

Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas superiores, dividirlos en pequeñas
partes si es necesario, y pasarlos a la capa de red. En el caso del modelo OSI, también se asegura
que lleguen correctamente al otro lado de la comunicación. Otra característica a destacar es que
debe aislar a las capas superiores de las distintas posibles implementaciones de tecnologías de red
en las capas inferiores, lo que la convierte en el corazón de la comunicación. También realiza las
siguientes actividades en esta capa y son:

• Este nivel define como direccionar la localidad física de los dispositivos de la red.
• Asigna una dirección única de transporte a cada usuario.
• Define una posible multicanalización. Esto es, puede soportar múltiples conexiones.
• Define la manera de habilitar y deshabilitar las conexiones entre los nodos.
• Determina el protocolo que garantiza el envío del mensaje.
• Establece la transparencia de datos así como la confiabilidad en la transferencia de

información entre dos sistemas.



5) Capa de Sesión :

Esta capa ofrece varios servicios que son cruciales para la comunicación, como son:

a) Control de la sesión a establecer entre el emisor y el receptor (quién transmite, quién

b) Control de la concurrencia (que dos comunicaciones a la misma operación crítica no se

escucha y seguimiento de ésta).

efectúen al mismo tiempo).

c) Mantener puntos de verificación (checkpoints), que sirven para que, ante una interrupción

de transmisión por cualquier causa, la misma se pueda reanudar desde el último punto de
verificación en lugar de repetirla desde el principio.


Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión
establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de
principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción.


El objetivo de la capa de presentación es encargarse de la representación de la información, de
manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de
caracteres (ASCII, Unicode, EBCDIC), números (little-endian tipo Intel, big-endian tipo Motorola),
sonido o imágenes, los datos lleguen de manera reconocible. Esta capa es la primera en trabajar
más el contenido de la comunicación que cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos
tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras
pueden tener diferentes formas de manejarlas.


6) Capa de Presentación :

7) Capa de Aplicación :

Proporciona comunicación entre dos procesos de aplicación, tales como: programas de aplicación,
aplicaciones de red, etc. Proporciona aspectos de comunicaciones para aplicaciones específicas
entre usuarios de redes: manejo de la red, protocolos de transferencias de archivos (ftp), etc.

Ofrece a las aplicaciones (de usuario) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y
define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico
(POP y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP).

Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan
nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar. Entre los protocolos (refiriéndose a
protocolos genéricos, no a protocolos de la capa de aplicación de OSI) más conocidos destacan:
• HTTP (HyperText Transfer Protocol) el protocolo bajo la www
• FTP (File Transfer Protocol) ( FTAM, fuera de TCP/IP) transferencia de ficheros
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) (X.400 fuera de tcp/ip) envío y distribución de correo

electrónico.

de transmisión.

• POP (Post Office Protocol)/IMAP: reparto de correo al usuario final.
• SSH (Secure SHell) principalmente terminal remoto, aunque en realidad cifra casi cualquier tipo

• Telnet otro terminal remoto, ha caído en desuso por su inseguridad intrínseca, ya que las claves

viajan sin cifrar por la red.


Hay otros protocolos de nivel de aplicación que facilitan el uso y administración de la red:
• SNMP (Simple Network Management Protocol).
• DNS (Domain Name System)

Ing. Marcos Huerta Sagástegui



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Transmisión de datos en el modelo OSI:
El modelo OSI es un modelo conceptual que no define ni específica interfaces y protocolos, únicamente
establece criterios generales sobre cómo concebir las redes de comunicaciones de datos.

El proceso de transmisión de datos, intervienen componentes software y hardware. Debido a ello, los
procedimientos se dividen en capas o niveles.

En el modelo OSI se consideran siete niveles, en cada uno de ellos se procesan unidades de información
denominadas PDU (Unidad de datos de protocolo). En los ordenadores emisores las PDU se transmiten del
nivel superior al inferior, y en cada uno de ellos se añade información de control (cabeceras, AH, PH, SH,
TH, NH, DH, o terminales DT). En los Ordenadores receptores la información se procesa desde el nivel
inferior, comprobando y eliminando en cada nivel las cabeceras o terminales de cada PDU correspondiente
a dicho nivel.



MODELO DE REFERENCIA TCP/IP

TCP/IP es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a Internet, de manera que
éstos puedan comunicarse entre sí. Hay que tener en cuenta que en Internet se encuentran conectados
ordenadores de clases muy diferentes y con hardware y software incompatibles en muchos casos, además
de todos los medios y formas posibles de conexión. Aquí se encuentra una de las grandes ventajas del
TCP/IP, pues este protocolo se encargará de que la comunicación entre todos sea posible. TCP/IP es
compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware.



Ing. Marcos Huerta Sagástegui



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TCP/IP no es un único protocolo, sino que es en realidad lo que se conoce con este nombre es un conjunto
de protocolos que cubren los distintos niveles del modelo OSI. Los dos protocolos más importantes son el
TCP (Transmission Control Protocol) y el IP (Internet Protocol), que son los que dan nombre al conjunto.



Capas del Modelo TCP/IP:
La arquitectura del TCP/IP consta de cinco niveles o capas en las que se agrupan los protocolos, y que se
relacionan con los niveles OSI de la siguiente manera:

• Aplicación : Se corresponde con los niveles OSI de aplicación, presentación y sesión. Aquí se

incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios, tales como correo electrónico (SMTP),
transferencia de ficheros (FTP), conexión remo