El Modelo OSI.
Introducción:
La necesidad de intercambiar información entre sistemas heterogéneos y entre sistemas cuyas tecnologías fuesen diferentes llevo a la ISO (International standard organization) a buscar la manera de regular dicho intercambio de información. El modelo de referencia OSI ( Open Systems Interconection) surge en el año 1983 y corresponde al resultado de la ISO para la estandarización internacional de los protocolos de comunicación. OSI define como los fabricantes pueden crear productos que funcionen con los productos de otros vendedores sin la necesidad de controladores especiales o equipamiento opcional. En el modelo OSI hay varios modelos de protocolos en una jerarquía de protocolos, trabajando cada uno en diferentes niveles del Hardware y Software.
El modelo OSI consta de 7 capas o niveles. Las características generales de las capas son las siguientes:

La figura anterior muestra el modelo OSI para la Interconexión, o jerarquía de protocolos. Un protocolo es un modo definido de comunicación con otro sistema. Los niveles más bajos de la jerarquía de protocolos definen las reglas que los vendedores pueden seguir para hacer que sus equipos puedan interconectarse con los de otros vendedores. Los niveles más altos definen como interopera el software. Cuanto más se sube dentro de la jerarquía , las comunicaciones entre el software ejecutado en diferentes sistemas se vuelve más sofisticado.
Como es sabido muchos vendedores no siguen exactamente la jerarquía de protocolos de OSI, debido a que usan otra jerarquía de protocolos que se parecen a la del modelo OSI, es importante destacar que un producto que usa una jerarquía de protocolos no puede conectarse ni interoperar directamente con productos que usan otra jerarquía. Sín embargo se pueden alcanzar ciertos niveles de interoperatividad entre ellas usando varias técnicas de reenbalage y conversiones de protocolos. A cvontinuación se muestran algunas de las jerarquías de protocolos mas importantes:
Paquetes de Información.
Antes de seguir hablando de Jerarquías de protocolos es importante comprender el modo en que la información se transfiere a través de las redes. La información es embalada en sobres de datos para la transferencia. Cada grupo a menudo llamado paquete o trama, tienen una dirección y una descripción de los datos que contiene. Cada paquete incluye la siguiente información:
Jerarquía de Protocolos OSI
Cada nivel de jerarquía de protocolos OSI de la figura anterior tiene una función especifica y define un nivel de comunicaciones entre sistemas. Cuando se define un proceso de red, como la petición de un archivo por un servidor, se empieza en el punto desde el que el servidor hizo la petición. Entonces, la petición va bajando a través de la jerarquía y es convertida en cada nivel para poder ser enviada por la red. Cada nivel añade a los paquetes su propia información de seguimiento, como se muestra en la figura siguiente:

Los niveles definen simplemente las reglas que usan las aplicaciones, los controladores de red y el hardware de red para comunicarse en la red. Los programadores trabajan sin las limitaciones que traen consigo las reglas para crear distintos tipos de programas de red, una jerarquía de protocolos define reglas que los programadores usan para crear aplicaciones consistentes de la red. En el fondo son reglas básicas que definen las comunicaciones entre equipos. Un programador que trabaja en este nivel diseña controladores para las tarjetas de red. En la zona central se define el modo en que el hardware y el software de red trabajan conjuntamente. Las empresas de software de red como Novell diseñan interfaces de programas de aplicación (API) que siguen las reglas del nivel medio. Los programadores usan API que contiene ganchos programación y módulos de códigos, para simplificar sus tares de programación. En la parte de arriba hay aplicaciones de red , como E-MAIL y programas de grupo. Esto se somete a los protocolos de red de los niveles más altos, que definen como se comunican las aplicaciones ejecutadas en distintas estaciones de red.
LA siguientes secciones describen los protocolos de red. Se debe tener preparado el hardware de la red (nivel Físico) antes que ningún otro nivel de comunicación, así que será descrito en primer lugar.
Nivel Físico.
Es el nivel encargado de la interconexión mecánica y eléctrica con la red. Los niveles superiores usan el nivel físico para comunicarse. Cables pares, cables RS-232C, Fibra óptica y cable coaxial son parte de este nivel.
Probablemente el estándar mas conocido del nivel físico es el RS-232C, que define que señales debe llevar dada pin y cuando un nivel de voltaje representa un 1 o un 0 lógico.
El nivel Físico lleva las señales de todos los niveles superiores. Sin el no puede haber comunicación.
Los medios de transmisión de datos son:
Los productos de comunicación de datos son:
El nivel de enlace de Datos.
Este nivel define las reglas para enviar o recibir información a través de la conexión física entre dos sistemas ; de por supuesto que el nivel físico ya ha establecido su conexión. El nivel de enlace de datos controla un flujo de datos paquetizados. Si el flujo de datos es muy rápido, la estación receptora deberá indicar que es necesario una pausa para poder extraer la información. Si un paquete llega defectuoso o no llega, se le deberá decir a la estación que manda los datos que los envíe otra vez.
LA función del nivel de enlace se realiza tomando los mensajes y separándolos en frames o tramas. Básicamente los componentes de cada trama los podríamos enmarcar dentro de lo que se denomina caracteres de control de enlace.Estos son:
-Sincronismo Ej: SYN, ACK, NAK.
-Encabezamiento Ej: Start of
Text (STX), Start of Header (SOH).
-Texto Información.
-Error Ej: CRC,
LRC,VRC.
Cada frame es enviado desde emisor a receptor , cuando ocurre un error se retransmite el frame, sino se envía el siguiente.
Por lo general las configuraciones de redes poseen un medio de transmisión y diferentes nodos que desean hacer uso de este. Otra de las funciones de nivel de enlace son las de definir el protocolo de acceso al medio para solucionar colisiones entre los nodos (dos estaciones desean ocupar el medio al mismo tiempo).
El acceso al medio puede ser aleatorio (las estaciones tratan de acceder al medio al momento de querer establecer una comunicación) o regulado (se usa un algoritmo para regular la secuencia de acceso de las estaciones). En el primer caso los protocolos se denominan PROTOCOLOS DE CONTIENDA(CSMA/CD el mas representativo) y en el segundo se denominan PROTOCOLOS DE ENCUESTA(TOKEN, el mas tradicional)
El nivel de enlace de datos se divide en dos subniveles. El nivel MAC(Media Acces Control, control de acceso al medio ), que se encarga de enviar los paquetes a sus destinos y el nivel LCC(logical Link Control, control de enlace lógico) que recibe paquetes de niveles superiores y los envía al nivel MAC.
Los métodos de comunicación usados dependen del tipo de placa de red que se use. Es necesario configurar un controlador para la placa con la jerarquía de protocolos adecuada para que se adapte al tipo de comunicaciones que va a manipular. La compatibilidad en este nivel no es un problema, debido a que cada equipo de la red usa la misma placa de red.
El nivel de Red.
El nivel de red define protocolos para abrir y mantener un camino entre equipos de la red. Se ocupa del modo en que se mueven los paquetes . El nivel de red puede mirar la información sobre la dirección y determinar el mejor camino para transferir los datos a su destino. Esto es importante entre las interconexiones entre redes , donde se enlazan varios segmentos LAN. Si un paquete lleva la dirección de una estación local, se envía directamente allí. Si lleva la dirección de otro segmento de la red , el paquete es enviado a un dispositivo de encaminamiento (Routing), que envía el paquete usando el mejor camino a través de los Routers. Antes de conseguir llegar a su destino , un paquete debe ser enviado a través de un gran número de routers . Conocer el mejor camino antes de enviar los paquetes ayuda a evitar mucho de estos saltos.
Es necesario usar dispositivos de encaminamiento cuando hay redes interconectadas para optimizar la entrega de los paquetes. Los puentes son dispositivos mas simples que envían los paquetes sin buscar la mejor ruta . Los puentes o Bridge operan en el nivel de enlace de datos , y los routers en le nivel de red.
Otras funciones de este nivel son controlar el congestionamiento y el tarifado de la comunicación. Existen 2 métodos para manejar el flujo a través de la red:
Datagrama:
Circuito Virtual:
El Nivel de Transporte.
El nivel de transporte tiene por función suministrar a la capa superior (nivel Sesión) la transferencia transparente de los mensajes de los usuarios. Esta capa se ocupa de todos los detallas de la ejecución de una transferencia de datos. En particular, debe asegurar la correcta llegada de los mensajes desde los usuarios conectados a las redes , a los destinatarios respectivos.
La capa de transporte debe optimizar el empleo de los recursos de transmisión disponibles, a fin de asegurar lo mas económicamente posible el nivel de rendimiento requerido por cada usuario del servicio de transporte. Esta optimización se realizara por la toma en consideración del conjunto de peticiones formuladas por todos los usuarios simultáneos , en los limites de los recursos puesto a disposición de la capa de transporte. En particular , para optimizar el uso de conexiones de redes , la capa de transporte podría ser dedicada a efectuar un multiplexado, es decir, a utilizar una conexión de red para soportar varias conexiones de transporte.
Por el contrario , la capa de TRANSPORTE podría utilizar varias conexiones de red para soportar una conexión de transporte. Es el caso cuando existe mucho flujo de información entre dos terminales.
Nivel de Sesión.
El nivel de sesión es la interfaz de usuario a la red. El usuario debe negociar con este nivel para establecer una conexión con un proceso en otra maquina. Una vez que la conexión ha sido establecida , el nivel de sesión puede manejar el dialogo de un modo ordenado.
Un ejemplo simple lo forman 2 usuarios que trabajan sobre la misma información de una base de datos conectada a una red . La capa de sesión debe asegurar coherencia en la información que es transmitida a los usuarios. En particular, el problema de actualizaciones hechas de manera coherente , debe ser regulado por esta capa.
Otra de las funciones de este nivel es la recuperación transparente ante un corte en la conexión de transporte.
Nivel de Presentación.
La capa de presentación tiene como finalidad la interpretación de la significación de los datos intercambiados entre los usuarios . Se ocupa principalmente de la gestión de entrada y salida . Esta capa asegura una compresión sintáctica entre los usuarios que manejan los formatos de los datos a intercambiar y efectúa los cambios necesarios sobre las estructuras de datos, para hacerlos comprencibles, aunque sean heterogéneos. Da una imagen de presentación a la capa de aplicación.
En resumen, podemos decir que el nivel de presentación controla las funciones que permiten transformar la información transmitida de acuerdo a lo que solicita el usuario.
Nivel de Aplicación.
La capa de aplicación permite la compresión y ejecución de los mandatos relativos a los procesos de aplicación. Se utilizan 3 categorías de procesos de aplicación:
Las principales funciones de la capa de aplicación conciernen a las peticiones de conexión entre varios procesos de aplicación distantes. Los problemas que se presentan proviene del direccionamiento , la activación y desactivación de procesos , la vigilancia que efectúa el control de errores y los rearranques en caso de bloqueo.
Flujo de la información.
La figura muestra como fluye la información a través de la jerarquía de protocolos y de unos equipos a otros. La información comienza en los niveles de aplicación y presentación donde un usuario trabaja con una aplicación de red , como en un paquete de correo electrónico o una base de datos distribuida . Las peticiones de servicio pasan a través del nivel de presentación hasta el nivel de sesión , que es el que inicia el proceso de paquetización de la información y abre una sesión de comunicación entre los dos equipos. Una vez que la sesión se ha establecido , cada nivel de uno de los equipos establece básicamente una comunicación con su nivel equivalente del otro equipo.

Esta página fue diseñada por Jose
Romero.
Alumno de Ing.Ejec en
Telecomunicaciones.
Inacap/Cincatel.
Revisión 27/04/98