MODELO OSI

2.1 MODELO OSI

El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open System Interconnection) representa los siete niveles de proceso mediante el cual los datos se empaquetan y se transmiten desde una aplicación emisora a través de cables físicos hacia la aplicación receptora.

El software de cliente de red trabaja a muchos niveles diferentes dentro de los equipos emisores y receptores. Cada uno de estos niveles, o tareas, es gestionado por uno o más protocolos. Estos protocolos, o reglas de comportamiento, son especificaciones estándar para dar formato a los datos y transferirlos. Cuando los equipos emisores y receptores siguen los mismos protocolos se asegura la comunicación. Debido a esta estructura en niveles, a menudo es referido como pila del protocolo.

Con el rápido crecimiento del hardware y el software de red, se hizo necesario que los protocolos estándar pudieran permitir la comunicación entre hardware y software de distintos vendedores. Como respuesta, se desarrollaron dos conjuntos primarios de estándares: el modelo OSI y una modificación de ese estándar llamado Project 802.

En 1984, la ISO presentó una revisión de este modelo y lo llamó modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) que se ha convertido en un estándar internacional y se utiliza como guía para las redes.

El modelo OSI es la guía mejor conocida y más ampliamente utilizada para la visualización de entornos de red. Los fabricantes se ajustan al modelo OSI cuando diseñan sus productos para red. Éste ofrece una descripción del funcionamiento conjunto de hardware y software de red por niveles para posibilitar las comunicaciones. El modelo también ayuda a localizar problemas proporcionando un marco de referencia que describe el supuesto funcionamiento de los componentes.

La arquitectura del modelo de referencia OSI divide la comunicación en red en siete niveles. Cada nivel cubre diferentes actividades, equipos o protocolos de red. El modelo OSI define cómo se comunica y trabaja cada nivel con los niveles inmediatamente superior e inferior. Por ejemplo, el nivel de sesión se comunica y trabaja con los niveles de presentación y de transporte.

Cada nivel proporciona algún servicio o acción que prepara los datos para entregarlos a través de la red a otro equipo. Los niveles inferiores (1 y 2) definen el medio físico de la red y las tareas relacionadas, como la colocación de los bits de datos sobre las placas de red (NIC, Network Interface Cards) y el cable. Los niveles superiores definen la forma en que las aplicaciones acceden a los servicios de comunicación. Cuanto más alto es el nivel, más compleja es su tarea.

Los niveles están separados entre sí por fronteras llamadas interfaces. Todas las demandas se pasan desde un nivel, a través de esta interfaz, hacia el siguiente. Cada nivel se basa en los estándares y actividades del nivel inferior.

Relaciones entre los niveles del modelo OSI

Cada nivel proporciona servicios al nivel inmediatamente superior y lo protege de los detalles de implementación de los servicios de los niveles inferiores. Al mismo tiempo, cada nivel parece estar en comunicación directa con su nivel asociado del otro equipo. Esto proporciona una comunicación lógica, o virtual, entre niveles análogos. En realidad, la comunicación real entre niveles adyacentes tiene lugar sólo en un equipo. En cada nivel, el software implementa las funciones de red de acuerdo con un conjunto de protocolos.

Nivel o Capa de Aplicación

La capa de aplicación proporciona los servicios utilizados por las aplicaciones para que los usuarios se comuniquen a través de la red. Algunos ejemplos de servicios, son:

• Transporte de correo electrónico. Gran variedad de aplicaciones pueden utilizar un protocolo para gestionar el correo electrónico. Los diseñadores de aplicaciones que recurren al correo electrónico no necesitan desarrollar sus propios programas para gestionar el correo. Además, las aplicaciones que comparten una misma interfaz de correo pueden intercambiar mensajes utilizando el gestor de correo electrónico.

• Acceso a archivos remotos. Las aplicaciones locales pueden acceder a los archivos ubicados en los nodos remotos.

• Ejecución de tareas remotas. Las aplicaciones locales pueden iniciar y controlar procesos en otros nodos.

• Directorios. La red puede ofrecer un directorio de recursos, incluyendo nombres de nodos lógicos. El directorio permite que las aplicaciones accedan a los recursos de la red utilizando nombres lógicos en lugar de identificaciones numéricas abstractas.

• Administración de la red. Los protocolos de administración de la red permiten que varias aplicaciones puedan acceder a la información administrativa de la red.

Nivel o Capa de Presentación

La capa de presentación se responsabiliza de presentar los datos a la capa de aplicación. En ciertos casos, la capa de presentación traduce los datos directamente de un formato a otro. Las grandes computadoras IBM utilizan una codificación de caracteres denominada EBCDIC, mientras que las computadoras restantes utilizan el conjunto de caracteres ASCII. Por ejemplo, si se transmiten datos de una computadora EBCDIC a otra ASCII, la capa de presentación podría encargarse de traducir de un conjunto de caracteres al otro. Además, la representación de los datos numéricos varía entre distintas arquitecturas de computadoras y debe convertirse cuando se transfieren datos de una máquina a otra.

Nivel o Capa de Sesión

El control de los diálogos entre distintos nodos es competencia de la capa de sesión. Un diálogo es una conversación formal en la que dos nodos acuerdan un intercambio de datos.

Las sesiones permiten que los nodos se comuniquen de manera organizada. Cada sesión tiene tres fases:

• Establecimiento de la conexión. Los nodos establecen contacto. Negocian las reglas de la comunicación incluyendo los protocolos utilizados y los parámetros de comunicación.

• Transferencia de datos. Los nodos inician un diálogo para intercambiar datos.

• Liberación de la conexión. Cuando los nodos no necesitan seguir comunicados, inician la liberación ordenada de la sesión.

Nivel o Capa de Transporte

Todas las tecnologías de red establecen un tamaño máximo para las tramas que pueden ser enviadas a través de la red. Por ejemplo, Ethernet limita el tamaño del campo de datos a 1.500 bytes. Este límite es necesario por varias razones:

• Las tramas de tamaño reducido mejoran el rendimiento de una red compartida por muchos dispositivos. Si el tamaño de las tramas fuera ilimitado, su transmisión podría monopolizar la red durante un tiempo excesivo. Las tramas pequeñas

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