Modelo OSI
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Este documento describe el modelo OSI de comunicaciones y los protocolos TCP/IP. El modelo OSI divide el proceso de comunicación en 7 capas, cada una con funciones específicas. TCP/IP también se basa en un modelo de capas de 4 a 5 niveles. Cada capa encapsula la información de la capa superior agregando su propia información de encabezado.
Modelo OSI
- 1. MODELO DE COMUNICACION FACILITADOR: HECTOR ABREGO PRESENTADO POR: ITZELARENAS G.
- 2. ¿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.
- 3. Operación: 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.
- 4. Comunicación 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
- 5. Los 7 Niveles del modelo OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red 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”)
- 6. Arquitectura OSI Uno o más nodos dentro de la Red Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Red Enlace Física Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Red Enlace Física End system End system Intermediate systems
- 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. Un proceso de aplicación se manifiesta en la capa de aplicaciones como la ejecución de un protocolo de aplicación.
- 8. 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 Negocia la sintáxis de transferencia de datos para la capa de aplicación (estructura de datos) Ejemplo: formato GIF, JPEG ó PNG para imágenes.
- 9. 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) Lleva control de qué flujos forman parte de la misma sesión y qué flujos deben terminar correctamente
- 10. 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 Hace multiplex amiento para las aplicaciones ¿cuál es la aplicación/servicio destino/origen? Segmenta bloques grandes de datos antes de transmitirlos (y los re ensambla en le nodo destino) 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
- 11. 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 Enrutamiento: ¿cuál es el mejor camino para llegar a la red destino? Direccionamiento: ¿cuál es el nodo destino?
- 12. 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. Es diferente de acuerdo a la topología de red y al medio utilizado.
- 13. 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.
- 14. ¿Qué es TCP/IP? El nombre “TCP/IP” se refiere a una suite de protocolos de datos. Una colección de protocolos de datos que permite que los computadores se comuniquen. El nombre viene de dos de los protocolos que lo conforman: Transmission Control Protocol (TCP) Internet Protocol (IP) Hay muchos otros protocolos en la suite
- 15. TCP/IP e Internet TCP/IP son los protocolos fundamentales de Internet (Aunque se utilizan para Intranets y Extranets) Stanford University y Bold, Beranek and Newman (BBN) presentaron TCP/IP a comienzos de los 70 para una red de conmutación de paquetes (ARPANet). La arquitectura de TCP/IP ahora es definida por la Internet Engineering Task Force (IETF)
- 16. ¿Por qué es popular TCP/IP? Los estándares de los protocolos son abiertos: interconecta equipos de diferentes fabricantes sin problema. Independiente del medio de transmisión físico. Un esquema de direccionamiento amplio y común. Protocolos de alto nivel estandarizados (¡muchos servicios!)
- 17. “Estándares” de TCP/IP Para garantizar que TCP/IP sea un protocolo abierto los estándares deben ser públicamente conocidos. La mayor parte de la información sobre los protocolos de TCP/IP está publicada en unos documentos llamados Request for Comments (RFC’s) - Hay otros dos tipos de documentos: Military Standards (MIL STD), Internet Engineering Notes (IEN) -.
- 18. Arquitectura de TCP/IP (cuatro capas) Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Aplicación Transporte Internet Acceso de Red Aplicaciones y procesos que usan la red Servicios de entrega de datos entre nodos Define el datagrama y maneja el enrutamiento Rutinas para acceder el medio físico No hay un acuerdo sobre como representar la jerarquía de los protocolos de TCP/IP con un modelo de capas (utilizan de tres a cinco).
- 19. Pila de protocolos de Internet (cinco capas) aplicación: soporta las aplicaciones de la red FTP, SMTP, HTTP transporte: transferencia de datos host to host TCP, UDP red: enrutamiento de datagramas desde la fuente al destino IP, protocolos de enrutamiento enlace: transferencia de datos entre elementos de red vecinos PPP, Ethernet física: bits “en el cable” aplicación transporte red enlace física
- 20. Capas: comunicación lógica aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física red enlace física Cada capa: distribuida Las “entidades” implementan las funciones de cada capa en cada nodo las entidades realizan acciones, e intercambian mensajes con sus “iguales”
- 21. Capas: comunicación lógica aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física red enlace física datos datos Transporte toma datos de la aplicación agrega direccionamiento, agrega información de chequeo de confiabilidad para formar el “datagrama” envía el datagrama al otro nodo espera el acuse de recibo (ack) del otro nodo analogía: la oficina postal datos transporte transporte ack
- 23. Capa de Acceso de Red Capa Internet Capa de transporte Capa de aplicación Encapsulación de datos Cada capa de la pila TCP/IP adiciona información de control (un “header”) para asegurar la entrega correcta de los datos. Cuando se recibe, la información de control se retira. DATOSHeader DATOSHeaderHeader Header DATOSHeaderHeader DATOS
- 24. Capas de los protocolos y los datos Cada capa toma los datos de la capa superior agrega información de control (header) y crea una nueva unidad de datos pasa esta nueva unidad a la capa inferior aplicación transporte red enlace física aplicación transporte red enlace física origen destino M M M M Ht HtHn HtHnHl M M M M Ht HtHn HtHnHl mensaje segmento datagrama frame
- 25. Ubicación de los protocolos de TCP/IP en el Modelo de Referencia OSI (Open Systems Interconnection) Llegó Modem Solicitud DNS Red del Campus Modem
- 26. Introducción 2-26 Representación alternativa de la Arquitectura de Internet Diseño en forma de clepsidra (reloj de arena) Aplicación vs. Protocolo de Aplicación (FTP, HTTP) … FTP HTTP SNMP TFTP TCP UDP IP RED1 RED2 REDn
- 27. Otras representaciones de la arquitectura de Internet Aplicación Network IP TCP UDP Topología de red IP TCP y UDP Aplicaciones binarias NVTs Aplicaciones ASCII
- 28. Equipos de interconexión y el modelo de capas El modelo de capas permite ver las responsabilidades de los diferentes equipos utilizados para interconectar redes de datos (routers, switches, hubs y gateways). Cada dispositivo de red se diseña para para una tarea específica. Tienen diferentes niveles de “inteligencia” y procesan el tráfico de forma diferente. Utilizar las capas aplicadas a las tareas de cada tipo de dispositivo facilita entender lo que cada uno de ellos hace.
- 29. Equipos de interconexión, modelo de capas y esquema de direccionamiento/multiplexamiento utilizado Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Gateway Router Switch Hub Número de Puerto Direccióm IP Dirección MAC Bits Capa Dispositivo Direccionamiento/ Multiplexamiento