En la última clase quedamos en que comenzáramos a publicar contenido del curso en la web, así que aquí estamos.
En éste post veremos el modelo OSI.
Para los que no los tienen, los apunte de las primeras clases están en éste link.
Comencemos.
El modelo OSI
INTRODUCCIÓN
Las arquitecturas de
conexión deben ser creadas, pensadas, y diagramadas para funcionar
correctamente; no importa su dimensión, deben manejar un mismo lenguaje y
entenderse. Al principio de la era informática toda la información era confusa
y desorganizada. Pero las redes crecieron a gran velocidad; y las empresas,
gobiernos, y universidades, aplicaron modelos propios, que desorganizaron la información al dar prioridad a sus propias
necesidades.
Gracias a la
globalización, estas redes privadas fueron solicitadas por más y más usuarios,
y se necesitaron reglas, conductas y lenguajes comunes para que la información
manejada no dependiera de las distancias ni de la cultura. Lo importante era
que esta fuera transmitida y recibida en lenguajes entendibles, por lo que se
requería un único conjunto de reglas y normas.
modelo OSI
La Organización
Internacional de Estandarización fue la encargada de reunir normas y crear
modelos de intercomunicación que pudieran generalizar reglas comunes y
aplicables a la mayor cantidad de sistemas existentes, sin que esto implicara
una desorganización general.
Estas normas buscaban
concentrar todos los sistemas y hacerlos converger en el mismo modelo. Así fue
que nació la norma ISO/IEC 7498-1, en la que se han generalizado las reglas que
se van a aplicar. La norma ISO/IEC 7498-1 aplica el modelo de referencia OSI (open
systeminter connection o interconexión de sistema abierto), que
consta de siete capas teóricas (o etapas) que deben atravesar la información
cuando ésta es transmitida entre los diferentes dispositivos y terminales.
El modelo OSI
funciona hoy en día como esquema de otros protocolos y como base para la
creación de nuevos.
El modelo OSI es un conjunto de reglas organizadas en capas de
funcionamiento.
El objeto del modelo
OSI es siempre regular y estructurar la trama de datos, y darle un orden de
funcionamiento. Hoy ya no se aplica exactamente como fue concebido, sino que ha
sido modificado y adaptado a los requerimientos actuales, pero la base sigue
siendo la misma (recordemos que la información transmitida y el hadware no son
los mismos que hace 30 años, por lo que la necesidad obligó a desarrollar
protocolos nuevos, más veloces y funcionales).
El modelo OSI posee
siete capas de comunicación, las cuales describimos en detalle a continuación.
7. Capa de aplicación
Es la capa en la que
el usuario interacciona. Por ejemplo, donde carga los datos, interactúa con la
computadora desde un navegador web(Chrome, Mozilla, IExplorer), un
mensajero instantáneo (Messenger, ICQ, etc.) o un cliente de correo
electrónico; intercambia archivos, o utiliza programas específicos, como juegos
y controladores. Cualquier aplicación que requiera de la interacción con la red
y que el usuario maneje, trabaja en la capa de aplicación, que podríamos
denominar capa visual, ya que es la
única con la que interactuamos de manera visible.
En el momento en el
que el usuario carga información o la solicita, esta es traducida en el
lenguaje especifico que será presentado en la red. La capa de aplicación proporciona
los servicios necesarios para que esta acción se realice. Otorgan el primer
encabezado a la información y realizan su empaquetado, para que luego sea
transmitida por el medio.
6. capa de presentación
En esta capa se
generaliza la información; esto quiere decir que se toman los paquetes de la
capa previa, y se los convierte en un lenguaje genérico y básico que será
reconocido por cualquier otra red o dispositivo. Podemos denominarla capa traductora, ya que debe reconocer el lenguaje
del primer paquete y traducirlo en uno más común; debe cifrarlo y reducirlo.
La preparación de
los paquetes es necesaria para entender cómo la información viaja a través de
toda la red y no se mescla ni se pierde, considerando que toda la información
en este proceso posee características muy similares. Los paquetes preparados
luego serán modificados, porque cada capa les asigna determinada información
propia, como encabezados y algún contenido adicional; sin embargo, los datos
enviados no se alteran de manera importante.
5. Capa de sesión
Para inicializar la
transmisión de datos, dos o más dispositivos deben estar conectados bajo la
misma sesión, y ésta capa es la encargada de comenzar la comunicación entre
ellas, tanto emisores como receptores, y establecer una conexión estable.
El principio de
funcionamiento es el siguiente: el cliente envía una petición de servicio al
servidor, este la acepta y comienza el
intercambio de información.
La capa, además de
iniciar sesión, la gestiona y administra de modo que sea estable. Realizada la
conexión, la capa ubica los nodos y puntos de control (Routers, switches,
servidore, etc.) en la secuencia de paquetes. De esta manera, puede filtrar
algunos errores durante la sesión y la transmisión de datos.
Si le sesión es
interrumpida, los puntos de control permitan a las terminales retomar la
transmisión de datos exactamente donde fue el último punto de control, y reanudar la transferencia.
Para comunicarse,
todos los usuarios tienen que ejecutar los mismos conjuntos de protocolos, por
eso es que distintas computadoras con diferentes sistemas operativos pueden
comunicarse, dado que ejecutan los mismos protocolos del modelo OSI.
Dentro de las
conexiones orientadas a la comunicación, los paquetes son enviados y recibidos
mientras ambos clientes (el que envía y el que recibe) permanezcan en la sesión
activa ó conectados, y la transferencia se termina cuando los dos le dan por
finalizada.
Las conexiones
orientadas a la comunicación sin conexión son principalmente utilizadas cuando
dejamos un paquete en espera de ser recibido, por ejemplo, mientras un correo
electrónico aguarda para enviarse.
Cuando la sesión se interrumpe,
puede retomarse más tarde.
4. Capa de transporte
Al momento de
realizar la transmisión de datos, la capa de transporte funciona como
reguladora, ya que se encarga de controlar el tráfico, la integridad, la
ausencia de errores, la secuencia programada y que el tamaño de los paquetes
sea el correcto (este valor lo determina la arquitectura de la red).
Cuando ésta capa
trabaja, el emisor y el receptor se envían paquetes esperando aceptaciones;
suponiendo el caso de que el emisor mande determinada cantidad acordada de
paquete, el receptor, al recibirla, debe advertirle de su capacidad para
hacerlo. Esto sucede generalmente, cuando se envían paquetes demasiado pesados
y el receptor no puede recibirlos; entonces, manda una señal de ocupado y avisa
cuando el emisor puede enviar más información. Un ejemplo se puede presentar cuando un emisor envía datos en paquetes
grandes por su conexión de banda ancha, y el que recibe los datos está en una
red que funciona más lentamente. Cuando el receptor puede recibir
información, esta es procesada; mientras tanto, la que está pendiente
permanecerá aguardando la disponibilidad.
3. capa de red
Regula los paquetes;
es decir, decide, los encamina y orienta
para luego entregarlos en destino. La capa de red determina la ruta por cual
deben circular los paquetes, de modo de que lleguen correctamente desde el
emisor hasta el receptor. Cuando estos alcanzan cientos nodos (por ejemplo los
routers), son procesados, leídos y derivados a sus direcciones lógicas y
físicas (IP, MAC address,etc).
Imaginemos la
entrada de una bolsa llena de paquetes, donde el router lee las direcciones y
las destina al receptor final.
Cuando se producen
cuellos de botella (muchos paquetes que intentan avanzar por un ancho de banda
limitado), en esta capa se deciden caminos alternativos de salida para ellos(a
través de otro router ó switch, tomando otro camino) basándose en parámetros de
eficacia y disponibilidad, y seleccionado las mejores opciones. Esta etapa funcionaria como la logística en
la entrega de información.
2. capa de enlace de datos
Los paquetes de la
red se ordenan y son leídos por esta capa, para luego ser desplazados por el
enlace físico (cableado y tarjetas de red) hasta el receptor.
Cada computadora es
identificada por su dirección de hardware a través de su NIC (interfaz de red).
Esta dirección física es propia del
hardware, a diferencia de la IP, que es definida por software. Todas las tramas
son identificadas por un encabezado que da la misma capa, y se asigna cada
trama con dirección de envío y recepción. Las tramas enviadas por el medio
físico son controladas por la capa de enlace de datos, de modo que no contengan
errores.
Cuando el paquete de datos es enviado, se adjunta un valor
que debe coincidir tanto en el emisor como en el receptor; de no ser así, se lo
considera erróneo. Esto sucede, generalmente, en los errores de lectura por
cables en mal estado o errores en los protocolos. Por eso, siempre se debe
trabajar con los mismos protocolos y la misma arquitectura de red, para que los
datos puedan ser leídos correctamente.
1. Capa física
Finalmente
encontramos la capa física. Esta capa comprende todos los elementos físicos que
se encargan de transportar, leer, enviar y recibir la información, así como de
decodificarla y presentarla.
En la capa física,
las tramas de los paquetes de datos que se presentaron en la capa de aplicación
se descomponen en bits que son transmitidos por el entorno físico de la red.
Debemos saber que
esta capa determina los aspectos físicos (por ejemplo, las placas, cables,
routers, conexionado, etc.) que irán de cliente en cliente.
Ante cualquier duda, pueden consultar acá abajo, en Comentarios ó a mi correo.
Un abrazo a todos. Feliz fin de semana.
David
Un abrazo a todos. Feliz fin de semana.
David
Leído e imprimido y lista para la siguiente lección.
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