2. Arquitectura OSIArquitectura OSI
• ¿Qué es OSI?
– Una sigla: Open Systems Interconnection
– Conceptualmente: arquitectura general
requerida para establecer comunicación entre
computadoras
• OSI puede verse de dos formas:
– como un estándar
– como un modelo de referencia
3. OSI es un estándarOSI es un estándar
• El desarrollo inicial de las redes de
computadores fue promovido por redes
experimentales como ARPANet y CYCLADES,
seguidos por los fabricantes de computadores
(SNA, DECnet, etcétera).
– Las redes experimentales se diseñaron para
ser heterogéneas (no importaba la marca del
computador). Las redes de los fabricantes de
equipos tenían su propio conjunto de
convenciones para interconectar sus equipos y
lo llamaban su “arquitectura de red”
4. • La necesidad de interconectar equipos de
diferentes fabricantes se hizo evidente.
• En 1977, la ISO (International
Organization for Standarization) reconoció
la necesidad de crear estándares para las
redes informáticas y creó el subcomité
SC16 (Open Systems Interconnection)
• La primera reunión de éste subcomité se
llevo a cabo en marzo de 1978. El modelo
de referencia OSI fue desarrollado
después de cerca de 18 meses de
discusión.
5. • El modelo OSI fue adoptado en 1979
por el comité técnico TC97
(procesamiento de datos), del cual
dependía el subcomité SC16
• OSI fue adoptado en 1984 oficialmente
como un estándar internacional por la
ISO (International Organization of
Standards).
6. OSI como Modelo deOSI como Modelo de
ReferenciaReferencia
• OSI es un modelo de referencia que
muestra como debe transmitirse un
mensaje entre nodos en una red de datos
• El modelo OSI tiene 7 niveles de
funciones
• No todos los productos comerciales se
adhieren al modelo OSI
• Sirve para enseñar redes y en
discusiones técnicas (resolución de
problemas).
7. ¿En qué se fundamenta OSI?¿En qué se fundamenta OSI?
• La idea principal en el modelo OSI es que
el proceso de comunicación entre dos
usuarios en una red de
telecomunicaciones puede dividirse en
niveles (capas)
• En el proceso de comunicación cada nivel
pone su granito de arena: el conjunto de
funciones que ese nivel “sabe” hacer.
8. Modelo de capas y los protocolosModelo de capas y los protocolos
• En sistemas en red, la abstracción lleva al concepto
del modelo de capas.
– Se comienza con servicios ofrecidos por la capa física y
luego se adiciona una secuencia de capas, cada una de
ellas ofreciendo un nivel de servicios más abstracto.
• Un modelo de capas ofrece dos características
interesantes:
– Descompone el problema de construir una red en partes
más manejables (no es necesario construir un sistema
monolítico que hace todo)
– Proporciona un diseño más modular (si se quiere colocar un
nuevo servicio, sólo se debe modificar la funcionalidad de
una capa)
9. ¿Cómo opera el modelo OSI?¿Cómo opera el modelo OSI?
• Los usuarios que participan en la
comunicación utilizan equipos que tienen
“instaladas” las funciones de las 7 capas
del modelo OSI (o su equivalente)
– En el equipo que envía:
• El mensaje “baja” a través de las capas del
modelo OSI.
– En el equipo que recibe:
• El mensaje “sube” a través de las capas del
modelo OSI
10. Los 7 Niveles del modelo OSILos 7 Niveles del modelo OSI
Aplicación
Presentación
Sesión
TransporteTransporte
RedRed
Enlace
Física
Aplicaciones de Red: transferencia de archivos
Formatos y representación de los datos
Establece, mantiene y cierra sesiones
Entrega confiable/no confiable de “mensajes”
Entrega los “paquetes” y hace enrutamiennto
Transfiere “frames”, chequea errores
Transmite datos binarios sobre un medio
Nivel OSI Función que ofrece
Cada nivel (ó capa) tiene unas funciones precisas para resolver
determinados problemas de la comunicación (“divide y vencerás”)
11. Operación: 1ª aproximaciónOperación: 1ª aproximación
En la vida real, las 7 capas de funciones del modelo OSI están
normalmente construidas como una combinación de:
1. Sistema Operativo (Windows XP, Win2003, Mac/OS ó Unix)
2. Aplicaciones (navegador, cliente de correo, servidor web)
3. Protocolos de transporte y de red (TCP/IP, IPX/SPX, SNA)
4. Hardware y software que colocan la señal en el cable
conectado al computador (tarjeta de red y driver)
Al recibir
el mensaje
“sube”
Al enviar
el mensaje
“baja”
El mensaje “viaja” a
través de la red
Nodo A Nodo B
12. Operación: 2ª aproximaciónOperación: 2ª aproximación
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7Al enviar
el mensaje
“baja”
Al recibir
el mensaje
“sube”
RED
Nodo A Nodo B
Las capas del modelo OSI reciben un nombre de acuerdo a su
función.
14. Implementación de las capasImplementación de las capas
OSIOSI
• Las dos primeras capas (física y enlace)
generalmente se construyen con
hardware y software
– El cable, el conector, la tarjeta de red y el
driver de la tarjeta pertenecen a los niveles 1
y 2
• Los otros cinco niveles se construyen
generalmente con software
15. Comunicación entre capasComunicación entre capas
• Cada capa ofrece un
conjunto de funciones
para la capa superior
y utiliza funciones de
la capa inferior
• Cada capa, en un
nodo, se comunica
con su igual en el otro
nodo
Capa A
Capa B
Capa A
Capa B
NODO 1 NODO 2
16. ¿Por qué utilizar capas?¿Por qué utilizar capas?
• Permite trabajar con sistemas complejos
– Una estructura explícita permite la
identificación de las partes del sistema
complejo y la interrelación entre ellas
• Modelo de referencia de capas para
discusiones
– La modularidad facilita el mantenimiento y
la actualización del sistema.
17. Servicios, Interfaces yServicios, Interfaces y
ProtocolosProtocolos
• El modelo OSI
distingue entre:
– Servicios
(funciones): Qué
hace la capa
– Interfaces: Cómo las
capas vecinas
pueden solicitar/dar
servicios
– Protocolos: Reglas
para que capas
“pares” se
comuniquen
Capa A
Capa B
Capa A
Capa B
NODO 1 NODO 2
18. Otra forma de ver los protocolos yOtra forma de ver los protocolos y
las interfaceslas interfaces
Nodo 1
Protocol
Objeto de
alto nivel
Interfaz de
Servicio
Interfaz
Peer-to-peer
Nodo 2
Protocol
Objeto de
alto nivel
19. Nivel de Aplicación (Capa 7)Nivel de Aplicación (Capa 7)
• La capa de aplicación está cerca al usuario (no
ofrece servicios a otras capas del modelo OSI)
– Es el nivel más alto en la arquitectura OSI
– Define la interfaz entre el software de
comunicaciones y cualquier aplicación que necesite
comunicarse a través de la red.
– Las otras capas existen para prestar servicios a esta
capa
– Las aplicaciones están compuestas por procesos.
20. Nivel de Presentación (Capa 6)Nivel de Presentación (Capa 6)
• Define el formato de los datos que se
intercambiarán
– Asegura que la información enviada por la
capa de aplicación de un nodo sea entendida
por la capa de aplicación del otro nodo
– Si es necesario, transforma a un formato de
representación común
21. Nivel de Sesión (Capa 5)Nivel de Sesión (Capa 5)
• Define cómo iniciar, coordinar y terminar las
conversaciones entre aplicaciones (llamadas
sesiones).
– Administra el intercambio de datos y sincroniza el
diálogo entre niveles de presentación (capa 6) de
cada sistema
– Ofrece las herramientas para que la capa de
aplicación, la de presentación y la de sesión reporten
sus problemas y los recursos disponibles para la
comunicación (control del diálogo –sesión- entre
aplicaciones)
22. Nivel de Transporte (Capa 4)Nivel de Transporte (Capa 4)
• Proporciona un número amplio de servicios.
Asegura la entrega de los datos entre
procesos que han establecido una sesión y
que se ejecutan en diferentes nodos
– Evita que las capas superiores se preocupen por
los detalles del transporte de los datos hasta el
proceso correcto
– Asegura la transmisión confiable de los mensajes
– No deja que falten ni sobren partes de los
mensajes trasmitidos (si es necesario, hace
retransmisión de mensajes)
– hace control de flujo y control de congestión
23. Nivel de Red (Capa 3)Nivel de Red (Capa 3)
• Entrega los paquetes de datos a la red correcta,
al nodo correcto, buscando el mejor camino (es
decir, permite el intercambio de paquetes).
– Evita que las capas superiores se preocupen por los
detalles de cómo los paquetes alcanzan el nodo
destino correcto
– En esta capa se define la dirección lógica de los
nodos
– Esta capa es la encargada de hacer el enrutamiento
y el direccionamiento
24. Nivel de Enlace (Capa 2)Nivel de Enlace (Capa 2)
• Inicia, mantiene y libera los enlaces de datos
entre dos nodos.
• Hace transmisión confiable (sin errores) de los
datos sobre un medio físico (un enlace)
– Define la dirección física de los nodos
– Construye los “frames”
– También debe involucrarse con el orden en
que lleguen los frames, notificación de errores
físicos, reglas de uso del medio físico y el
control del flujo en el medio.
25. Nivel Físico (Capa 1)Nivel Físico (Capa 1)
• Define las características mecánicas,
eléctricas y funcionales para establecer,
mantener, repetir, amplificar y desactivar
conexiones físicas entre nodos
– Acepta un “chorro” de bits y los transporta a
través de un medio físico (un enlace)
– Nivel de voltaje, sincronización de cambios de
voltaje, frecuencia de transmisión, distancias
de los cables, conectores físicos y asuntos
similares son especificados en esta capa.
