PDF de programación - Modelos OSI y TCP/IP

Modelos OSI y TCP/IP

1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.3

Using Layers to Describe Data

Communication

OSI Model

Peer-to-Peer Communication

Modelo OSI: Introducción

• Con el rápido crecimiento del uso de tecnologías de información en la

década de los 80’s, las redes de comunicación de datos sufrieron un rápido
y caótico crecimiento.

• Diversos fabricantes buscaron imponer sus propios modelos de

comunicación (entre los que se encontraban la red de Digital Equipment
Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) de IBM,
modelo de Novell y el protocolo TCP/IP), ), mismos que eran totalmente
incompatibles con los demás.

Modelo OSI: Introducción

• Con el rápido crecimiento del uso de tecnologías de información en la

década de los 80’s, las redes de comunicación de datos sufrieron un rápido
y caótico crecimiento.

• Diversos fabricantes buscaron imponer sus propios modelos de

comunicación (entre los que se encontraban la red de Digital Equipment
Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) de IBM,
modelo de Novell y el protocolo TCP/IP), ), mismos que eran totalmente
incompatibles con los demás.

Incompatibilidad

TCP/IP

Modelo OSI: Introducción

• El modelo OSI (International Standard Reference Model of Open Systems
Interconnection) fue desarrollado por ISO (International Organization for
Standarization).

• Se recopiló, por medio de un estudio realizado a los modelos de red más

utilizados, un conjunto de reglas aplicables a todas las redes de
comunicación de datos.

• Con base en lo anterior se desarrolló en 1983 un modelo en capas que

orientaría a los fabricantes a crear redes que mantengan interoperabilidad
con otras sin problemas de compatibilidad unificando el funcionamiento de
las mismas.

• Está registrado como la norma ISO 7498.

Modelo OSI: Introducción

• El modelo OSI (International Standard Reference Model of Open Systems
Interconnection) fue desarrollado por ISO (International Organization for
Standarization).

• Se recopiló, por medio de un estudio realizado a los modelos de red más

utilizados, un conjunto de reglas aplicables a todas las redes de
comunicación de datos.

• Con base en lo anterior se desarrolló en 1983 un modelo en capas que

orientaría a los fabricantes a crear redes que mantengan interoperabilidad
con otras sin problemas de compatibilidad unificando el funcionamiento de
las mismas.

• Está registrado como la norma ISO 7498.

Fundamentos de un modelo en capas.

• Un modelo en capas tiene la conveniencia de dividir la

comunicación de red en partes más pequeñas y fáciles de
manejar.

• Se evita que los cambios en una capa afecten las otras capas.

• Cada capa (N) se comunica de manera vertical con la capa

superior (N+1), proporcionando un servicio a la misma.

Fundamentos de un modelo en capas.

• Un modelo en capas tiene la conveniencia de dividir la

comunicación de red en partes más pequeñas y fáciles de
manejar.

• Se evita que los cambios en una capa afecten las otras capas.

• Cada capa (N) se comunica de manera vertical con la capa

superior (N+1), proporcionando un servicio a la misma.

N+1

N

N-1

Fundamentos de un modelo en capas.

• Dicho servicio consiste en realizar funciones más primitivas a manera de

concretar la comunicación con otro sistema.

• A su vez existe una comunicación horizontal entre dos mismas capas en
diferentes sistemas. Dicha comunicación existe gracias a que cada capa
añade un bloque de datos de control a la información transmitida llamada
PDU (Protocol Data Unit) que será descifrado por su capa homónima.

• Es importante establecer que la conexión entre dos sistemas no sería

posible sin un medio físico que los conecte, mismo que conforma la capa
más inferior.

• Lo expresado se ve ilustrado en la siguiente animación

Fundamentos de un modelo en capas.

• Dicho servicio consiste en realizar funciones más primitivas a manera de

concretar la comunicación con otro sistema.

• A su vez existe una comunicación horizontal entre dos mismas capas en
diferentes sistemas. Dicha comunicación existe gracias a que cada capa
añade un bloque de datos de control a la información transmitida llamada
PDU (Protocol Data Unit) que será descifrado por su capa homónima.

• Es importante establecer que la conexión entre dos sistemas no sería

posible sin un medio físico que los conecte, mismo que conforma la capa
más inferior.

• Lo expresado se ve ilustrado en la siguiente animación

Funcionamiento de un modelo de capas

Sistema 1

Sistema 2

Funcionamiento de un modelo de capas

Sistema 1

Capa N + 1

Capa N

1) Física

Sistema 2

Datos

Capa N + 1

Capa N

1) Física

Modelo OSI: Capas del modelo.

• Para ilustrar funciones de red específicas, consta de 7

capas ordenadas de manera jerárquica.

Modelo OSI: Capas del modelo.

• Para ilustrar funciones de red específicas, consta de 7

capas ordenadas de manera jerárquica.

1) Física

2)Enlace de Datos

3) Red
4) Transporte
5) Sesión
6) Presentación
7) Aplicación

Esquema OSI

Esquema OSI

•Acomodados se
organizan de la siguiente
manera.
•Es importante a su vez
conocer sus nombres en
inglés.

Capa 1: Física

• Es la capa que abarca la interfaz física entre dos dispositivos y las reglas

mediante las cuales un flujo no estructurado de bits es transmitidos de uno
a otro.

• La conforman principalmente los medios físicos de transmisión de datos

así como pulsos y voltajes que representan a los bits.

Capa 1: Física

• Es la capa que abarca la interfaz física entre dos dispositivos y las reglas

mediante las cuales un flujo no estructurado de bits es transmitidos de uno
a otro.

• La conforman principalmente los medios físicos de transmisión de datos

así como pulsos y voltajes que representan a los bits.

Capa 1: Física

•

Formalmente se le atribuyen 4 principales características:

- Mecánica: Se relaciona con las propiedades físicas del medio. Típicamente se
refiere a los conectores y conductores de señales eléctricas en medios guiados. En
medios no guiados se limita a los dispositivos de transmisión y recepción como
antenas y satélites.

- Eléctrica: Se relaciona con la presentación de bits (niveles de voltaje) y la tasa de

transmisión de los mismos.

- Funcional: Especifica las funciones realizadas por circuitos individuales en la

interfaz física, entre el sistema y el medio de transmisión.

- Procedural: Especifica la secuencia de eventos por la cual los flujos de bits son

intercambiados a través del medio físico.

Capa 1: Física

• Algunos dispositivos que trabajan en la capa 1 son Hubs(1),

repetidores(2),módems(3), tarjetas de red e incluso se
incorporan en otra escala, dispositivos como satélites y
antenas(4).

1)

3)

2)

4)

Capa 1: Física

• Algunos dispositivos que trabajan en la capa 1 son Hubs(1),

repetidores(2),módems(3), tarjetas de red e incluso se
incorporan en otra escala, dispositivos como satélites y
antenas(4).

1)

3)

2)

4)

Capa 2: Enlace de Datos

• La capa de enlace de datos define los estándares que establecen un

significado a los bits que se transportan a través de la capa física.

• Se encarga del direccionamiento físico.

• Establece un protocolo confiable para la capa física de modo que la capa de

red pueda transmitir información.

•

Incluye la capacidad de detección de error y corrección de los mismos para
asegurar un flujo de datos confiable.

• Los elementos de información que son transportados por la capa de enlace

de datos se denominan tramas.

Capa 2: Enlace de Datos

• La capa de enlace de datos define los estándares que establecen un

significado a los bits que se transportan a través de la capa física.

• Se encarga del direccionamiento físico.

• Establece un protocolo confiable para la capa física de modo que la capa de

red pueda transmitir información.

•

Incluye la capacidad de detección de error y corrección de los mismos para
asegurar un flujo de datos confiable.

• Los elementos de información que son transportados por la capa de enlace

de datos se denominan tramas.

Trama de
Datos

Capa 2: Enlace de Datos

• Comúnmente se divide en dos subcapas conocidas

como Control de Enlace Lógico (LLC por sus siglas
en inglés) y Control de Acceso a Medios (MAC
también siglas en inglés)

-La subcapa de Control de Enlace Lógico se encarga
de establecer y terminar una conexión así como de la
transferencia de datos.

-La subcapa de Control de acceso a Medios controla

la fragmentación de las tramas, la detección y
corrección de errores y el direccionamiento. Los
protocolos MAC más comunes están incluidos en el
802.3 Ethernet y 802.5 Token Ring.

Capa 2: Enlace de Datos

• Algunos otros protocolos son FDDI, 802.12 100BASEVBG, 802.11

(inalámbrico) y 802.7 (Banda ancha)

• En gran parte de los sistemas, los controladores de las NIC’s realizan el

trabajo de la capa de enlace de datos.

• Algunos ejemplos de controladores en capa 2 son ODI (Apple y Novell) y

NDIS (Microsoft y 3com)

Capa 2: Enlace de Datos

• Algunos otros protocolos son FDDI, 802.12 100BASEVBG, 802.11

(inalámbrico) y 802.7 (Banda ancha)

• En gran parte de los sistemas, los controladores de las NIC’s realizan el

trabajo de la capa de enlace de datos.

• Algunos ejemplos de controladores en capa 2 son ODI (Apple y Novell) y

NDIS (Microsoft y 3com)

Ejemplo de
conformación de una
dirección MAC.

Capa 3: Red

• La capa de red de red se encarga de hacer que los datos lleguen

desde el origen al destino.

• Los elementos de información que son transportados por la

capa de enlace de red se denominan paquetes.

• Define distintos protocolos de transmisión de paquetes y lo

que se incluye en cada paquete.

• Se encarga de encontrar un camino adecuado y atravesando los
equipos que sean necesarios. A este proceso se le conoce como
enrutamiento de paquetes.

• Se encarga de controlar la congestión de la red.

Capa 3: Red

• Algunos ejemplos d