martes, 20 de marzo de 2018

Modelos de Red - Parte 2 de 4 - MODELO OSI

MODELO OSI 

Hola amigos, el post de hoy es sobre el Modelo OSI y como nos ayuda en hacer un buen diagnostico cuando alguna comunicación en la red falla.

Para empezar hay que definir el modelo OSI (Open System Interconnection), el modelo OSI es un standard de comunicaciones, de hecho se puede concebir como un estándar de estandars ya que en cada de una de las capas interactuán protocolos o ciertos lineamientos en cuanto por ejemplo en capa física cableado.



Como podemos ver el Modelo OSI esta compuesto por capas, las cuales van desde la física que se refiere a los pulsos eléctricos, los cables, etc... a la capa de aplicación en el cual conviven los protocolos de aplicaciones como el http, pop, etc...

El modelo OSI nació como un estándar para que todas las comunicaciones se unificaran y se comuniquen correctamente entre sí, sin la ayuda de este modelo o el TCP/IP cada fabricante tendría su propia forma de comunicación lo cual crearía una red caótica y compleja.

Vamos a ver las capas del modelo OSI:

Capa Física


Es la que se encarga de la topología de red y de las conexiones globales de la computadora hacia la red, se refiere tanto al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.

Sus principales funciones se pueden resumir como:

  • Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados , cable coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
  • Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.
  • Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
  • Transmitir el flujo de bits a través del medio.
  • Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc...

Capa Enlace de Datos 


Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.

Es uno de los aspectos más importantes que revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre computadoras así determinando el paso de tramas, verificando su integridad, y corrigiendo errores.

Dadas estas situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus respectivos destinatarios , dada esta situación se determina como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas, protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelo OSI).

Capa de Red


Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de datos se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.

Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)
El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores o enrutadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.

En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.

Capa de Transporte


La capa de transporte garantiza que los mensajes se entregan sin errores, en secuencia y sin pérdidas o duplicaciones. Libera a los protocolos de capas superiores de cualquier cuestión relacionada con la transferencia de datos entre ellos y sus pares.


El tamaño y la complejidad de un protocolo de transporte depende del tipo de servicio que pueda obtener de la capa de transporte. Para tener una capa de transporte confiable con una capacidad de circuito virtual, se requiere una mínima capa de transporte. Si la capa de red no es confiable o solo admite datagramas, el protocolo de transporte debería incluir detección y recuperación de errores extensivos.

La capa de transporte proporciona:


  • Segmentación de mensajes: acepta un mensaje de la capa (de sesión) que tiene por encima, lo divide en unidades más pequeñas (si no es aún lo suficientemente pequeño) y transmite las unidades más pequeñas a la capa de red. La capa de transporte en la estación de destino vuelve a ensamblar el mensaje.
  • Confirmación de mensajes: proporciona una entrega de mensajes confiable de extremo a extremo con confirmaciones.
  • Control del tráfico en mensajes: indica a la estación de transmisión que "dé marcha atrás" cuando no haya ningún búfer de mensaje disponible.
  • Multiplexación de sesión: multiplexa varias secuencias de mensajes, o sesiones, en un vínculo lógico y realiza un seguimiento de qué mensajes pertenecen a qué sesiones (consulte la capa de sesiones).

Los protocolos mas comunes en la capa de transporte son TCP y UDP.

Capa de Sesión


Proporciona los mecanismos para controlar el diálogo entre las aplicaciones de los sistemas finales. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcialmente, o incluso, totalmente prescindibles. No obstante en algunas aplicaciones su utilización es ineludible.

La capa de sesión proporciona los siguientes servicios:


  • Control del Diálogo: Éste puede ser simultáneo en los dos sentidos (full-duplex) o alternado en ambos sentidos (half-duplex).
  • Agrupamiento: El flujo de datos se puede marcar para definir grupos de datos.
  • Recuperación: La capa de sesión puede proporcionar un procedimiento de puntos de comprobación, de forma que si ocurre algún tipo de fallo entre puntos de comprobación, la entidad de sesión puede retransmitir todos los datos desde el último punto de comprobación y no desde el principio.

Capa de Presentación


El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres, los datos lleguen de manera reconocible.

Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el 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.

Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.

La capa de presentación proporciona:

  • Traducción del código de caracteres, por ejemplo, de ASCII a EBCDIC.
  • Conversión de datos: orden de bits, CR-CR/LF, punto flotante entre enteros, etc...
  • Compresión de datos: reduce el número de bits que es necesario transmitir en la red.
  • Cifrado de datos: cifra los datos por motivos de seguridad. Por ejemplo, cifrado de contraseñas.

Capa de Aplicación


Ofrece a las aplicaciones 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 (Post Office Protocol 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.

Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.

Esta capa contiene varias funciones que se utilizan con frecuencia:

  • Uso compartido de recursos y redirección de dispositivos
  • Acceso a archivos remotos
  • Acceso a la impresora remota
  • Comunicación entre procesos
  • Administración de la red
  • Servicios de directorio
  • Mensajería electrónica (como correo)
  • Terminales virtuales de red

Espero esta información les sea de utilidad, en el siguiente post pondré un ejemplo práctico de como se ven la comunicación pasando por las distintas capas. Si tienen algún comentario o duda favor de dejarlo.

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