MODELO OSI

MODELO OSI DE ISO

En las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes. Muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando implementaciones de hardware y software diferentes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas para poder comunicarse entre si. Para solucionar este problema, la Organización Internacional de la Normalización (ISO) realizó varia investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de res a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto para lo cuál elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984.

El modelo de referencia OSI es el modelo principal para las comunicaciones por red. El modelos de referencia OSI permite que se vean las funciones de red que se producen en cada capa ya que es un marco que se puede utilizar para comprender como viaja la información a través de una red. 

Este modelo se divide en siete capas al proceso de transmisión de la información entre equipos informáticos, donde cada capa se encarga de ejecutar una determinada parte del proceso global. Este marco de trabajo estructurado en capas, aun siendo puramente conceptual, puede utilizarse para describir y explicar el conjunto de protocolos reales que se utilizan para la conexión de sistemas.

En el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica. Esta división de las funciones de networking se denomina división en capas. Si la red se divide en estas siete capas, se obtienen las siguientes ventajas:

• Divide la comunicación de red en partes más pequeñas y sencillas.

• Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes.

• Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre sí.

• Impide que los cambios en una capa puedan afectar las demás capas, para que se puedan desarrollar con más rapidez.

• Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar el aprendizaje. Las siete capas del modelo de referencia OSI El problema de trasladar información entre computadores se divide en siete problemas más pequeños y de tratamiento más simple en el modelo de referencia OSI. Cada uno de los siete problemas más pequeños está representado por su propia capa en el modelo.

Cada capa individual del modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen hasta el destino. A continuación, presentamos una breve descripción de cada capa del modelo de referencia OSI.

Capa 7: La capa de aplicación 
La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las demás capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de cálculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicación establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicación, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web.

Capa 6: La capa de presentación 
La capa de presentación garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro. De ser necesario, la capa de presentación traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos común.

Capa 5: La capa de sesión 
Como su nombre lo implica, la capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se están comunicando. La capa de sesión proporciona sus servicios a la capa de presentación. También sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Además de regular la sesión, la capa de sesión ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en diálogos y conversaciones.

Capa 4: La capa de transporte
 La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El límite entre la capa de transporte y la capa de sesión puede imaginarse como el límite entre los protocolos de aplicación y los protocolos de flujo de datos. Mientras que las capas de aplicación, presentación y sesión están relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos. La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que aísla las capas superiores de los detalles de implementación del transporte. Específicamente, temas como la confiabilidad del transporte entre dos hosts es responsabilidad de la capa de transporte. Al proporcionar un servicio de comunicaciones, la capa de transporte establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales. Al proporcionar un servicio confiable, se utilizan dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Si desea recordar a la Capa 4 en la menor cantidad de palabras posible, piense en calidad de servicio y confiabilidad.

Capa 3: La capa de red 
La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Si desea recordar la Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense en selección de ruta, direccionamiento y enrutamiento.

Capa 2: La capa de enlace de datos 
La capa de enlace de datos proporciona tránsito de datos confiable a través de un enlace físico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico) , la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio.

Capa 1: La capa física 

La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales. Las características tales como niveles de voltaje, temporización de cambios de voltaje, velocidad de datos físicos, distancias de transmisión máximas, conectores físicos y otros atributos similares son definidos por las especificaciones de la capa física. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en señales y medios. 

Todas las comunicaciones de una red parten de un origen y se envían a un destino, y la información que se envía a través de una red se denomina datos o paquetes.Si un computador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer término los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento.

El encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelos OSI, reciben encabezados, información final y otros tipos de información.(Nota: La palabra "encabezado" significa que se ha agregado la información correspondiente a la aplicación). Para realizar este proceso se necesita levar a cabo los siguientes cinco passos de conversión a fins de encapsular datos:

• 1. Crear los datos. Cuando un usuario envía un mensaje de correo electrónico, sus caracteres alfanuméricos se convierten en datos que pueden recorrer la internetwork. 
• 2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. Los datos se empaquetan para ser transportados por la internetwork. Al utilizar segmentos, la función de transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo electrónico se puedan comunicar de forma confiable. 
• 3. Anexar (agregar) la dirección de red al encabezado. Los datos se colocan en un paquete o datagrama que contiene el encabezado de red con las direcciones lógicas de origen y de destino. Estas direcciones ayudan a los dispositivos de red a enviar los paquetes a través de la red por una ruta seleccionada. 

• 4. Anexar (agregar) la dirección local al encabezado de enlace de datos. Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama. La trama le permite conectarse al próximo dispositivo de red conectado directamente en el enlace. Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para poder conectarse al siguiente dispositivo. 
• 5. Realizar la conversión a bits para su transmisión. La trama debe convertirse en un patrón de unos y ceros (bits) para su transmisión a través del medio (por lo general un cable). Una función de temporización permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio. El medio en la internetwork física puede variar a lo largo de la ruta utilizada. Por ejemplo, el mensaje de correo electrónico puede originarse en una LAN, cruzar el backbone de un campus y salir por un enlace WAN hasta llegar a su destino en otra LAN remota. Los encabezados y la información final se agregan a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI. 

Arquitectura Cliente -Servidor Servidor 

La arquitectura cliente-servidor consiste en la existencia de dos tipos de ordenadores con funciones diferentes:

•  Cliente.- Ordenador que solicita un servicio (petición). Por ejemplo el utilizado para enviar un mensaje de correo electrónico o para consultar los datos de una página web. 
•  Servidor.- Ordenador que proporciona un s ervicio. Procesa la petición del cliente y genera una respuesta adecuada.  

Cada ordenador conectado a Internet tiene asignado un número, denominado dirección IP, que lo identifica de modo único en la red. 

Existen unos servidores especiales, los sistemas de nombres de Dominio, denominados servidores DNS, que son capaces de traducir direcciones como www.anaya.es en su correspondiente dirección numérica (195.61.10.40).Las peticiones que realiza el programa cliente deben seguir la estructura: protocolo://nombre del dominio: número de puerto/archivo 
 El modelo TCP/IP 
Un protocolo es el conjunto de reglas y especificaciones técnicas que permiten la comunicación entre extremos de manera fiable. El protocolo básico utilizado en Internet es el formado por, TCP (Transfer Control Protocol) e IP (Internet Protocol). Podrán utilizarse otros protocolos en Internet pero tendrán que estar basados en estos. Las peticiones y respuestas en la arquitectura Cliente-Servidor deben enviarse de un ordenador a otro atravesando múltiples nodos intermedios. TCP/IP es un conjunto de protocolos que indica cómo deben enviarse y reconstruirse los datos. Cada protocolo tiene una misión.
Por tanto, los datos tienen que ir pasando por diferentes capas en las que los protocolos correspondientes ejercerán sobre ellos diferentes operaciones.

• Aplicación.- Estos protocolos se encargan de convertir las corrientes de datos en información comprensible por el usuario. Estos protocolos son: Telnet, ftp, http… 
• Transporte.- En el servidor, esta capa se encarga de fraccionar la información e n paquetes y de asignarles un número de orden. E n el Cliente, la capa de transporte combina los paquetes recibidos en el orden adecuado y comprueba que se han transmitido correctamente. 
• Red.- En esta capa se asigna a cada paquete la dirección del ordenador al que debe enviarse. Además, se incluye un valor denominado Tiempo de vida (TTL); si el paquete atraviesa un número de nodos superior al valor TTL será destruido. 
• Física.- En los protocolos sólo deben cumplir la condición de s er capaces de trans mitir paquetes IP.

2.3. DIRECCIONES IP
La dirección IP está compuesta por 32 bits, que se suelen agrupar en bytes que s e expresan en notaci ón decimal separados por puntos. Por ejemplo la dirección binari a 1100110010010010000100100010001 se suele expresar de la forma 204.146.18.33 Dentro de una dirección IP podem os distinguir dos partes:

• El número de red.- Las redes están clasifi cadas, según sus tamaños en tres cat egorías : clase A, clase B y clase C. Los primeros bits de la dirección indican el tipo de red. 
• El número de nodo. Este número i dentifica a cada ordenador dentro de una red. 

 SERVIDORES DNS 
DNS permite convertir nombres en direcciones.
Obtención de un nombre de dominio.
1.- Se envía una petición al organismo InterNIC. 
2.- Después de comprobar que el nombre no está reservado, InterNIC incluye la relación (nombredirección IP) en las bases de datos del DNS.
Este proceso se denomina resolución de nombres. En los nombres del dominio se distinguen tres partes:
Primer nivel: Indica la actividad o nacionalidad del organismo
Segundo nivel: Suele ser el nombre del organismo
Nombre del nodo: Identifica un recurso concreto dentro de la red del organismo.

 PROVEEDOR DE SERVICIOS DE INTERNET (ISP)
Hay dos formas de acceder a Internet desde un ordenador: conexión directa y conexión remota.

• La conexión directa tiene carácter permanente (existe una conexión constante a Internet) y suele ser utilizada por empresas con un número más o menos alto de us u arios. Al s e r per manente, la conexión es inmediata y no habrá que esperar ningún proceso de inicio de conexión, validación de permisos de acceso de los usuarios … 
•  La conexión remota tiene carácter temporal y por tanto cada vez que se desea acceder a Internet se debe iniciar la conexión y validar al usuario que intenta acceder. Este tipo de conexiones son las que se utilizan a nivel doméstico. 

La comunicación entre el cliente remoto y el ISP suele realizarse a través d e la línea telefónica convencional, lo cual requiere el uso de módems en los ordenadores. Otra posibilidad es utilizar líneas d e alta v elocidad como l a RDSI (Red Digital de Servicios Integrados).

Cuando se da de alta a un usuario en un ISP se abre una cuenta en dicho servicio con un nombre determinado (este debe ser único) y una clave o password para su identificación. El proveedor suele proporcionar diferentes servicios entre los que suelen destacar:

• Posibilidad de abrir una o varias cuentas de correo electrónico.- Para cada cuenta, el proveedor nos otorgará un “tamaño o capacidad de buzón”, es decir, un espacio en disco más o menos grande para guardar nuestros mensajes y los ficheros asociados.  
• Espacio reservado para uso personal.- En los servidores de los ISP se suele asignar un cierto espacio a cada cuenta ISP. De esta forma los usuarios pueden guardar sus propios datos: por ejemplo, páginas web personales que , de este modo, estarán accesibles a todos los usuarios de Internet. 

A parte del tipo de servicios que otorgan, en la elección del ISP debe tener en cuenta del ISP debe tener en cuenta características como:  

• Ancho de banda utilizado. Este valor nos dará una idea de la velocidad que podemos obtener. z 
• Cercanía del nodo de conexión ISP para asegurar una buena calidad en las transmisiones y bajo coste de la llamada. Lo adecuado es que sea un nodo local (ubicado en la misma ciudad o provincia). 

Las formas de contratación del servicio. Normalmente puede ser: ISP gratuito (sólo pagar el coste de la llamada de conexión al ISP), bonos para un número máximo de horas, bonos por acceso a partir de una hora.

REFERENCIAS

https://www.uclm.es/profesorado/raulmmartin/Internet.MetododeNegocios/Tema2.pdf

http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/comdat1/material/ElmodeloOSI.pdf

http://docente.ucol.mx/rcarlos/public_html/cliente-servidor.htm

http://pendientedemigracion.ucm.es/info/multidoc/multidoc/revista/cuadern5/elena.htm