1.- MODELO OSI/ISO. 1.1.- DEFINICIÓN. El modelo de

1.- MODELO OSI/ISO.
1.1.- DEFINICIÓN.
El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también llamado OSI (en
inglés open system interconnection) es el modelo de red descriptivo creado por
la Organización Internacional para la Estandarización en el año 1984. Es decir, es un marco
de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de
comunicaciones.
Historia
A principios de 1980 el desarrollo de redes surgió con desorden en muchos
sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A
medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de
conexión, las redes se agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se
introducían las nuevas tecnologías de red.
Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de
la rápida expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo
idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes
especificaciones e implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El
mismo problema surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones
privadas o propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo
de empresas controlan todo uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que
respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías
que usaban reglas propietarias diferentes.
Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización
Internacional para la Estandarización (ISO) investigó modelos de conexión como la red de
Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (Systems
Network Architecture) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de
forma general a todas las redes. Con base en esta investigación, la ISO desarrolló un
modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras
redes.
Modelo De Referencia Osi
Fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de Estándares (ISO),
una federación global de organizaciones que representa aproximadamente a 130 países.
El núcleo de este estándar es el modelo de referencia OSI, una normativa formada por
siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de
un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.
Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. El
advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no están tan desmarcadas y la
correspondencia con los niveles no era tan clara puso a este esquema en un segundo
plano. Sin embargo es muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar cómo
puede estructurarse una "pila" de protocolos de comunicaciones.
El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele
hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran herramienta para la
enseñanza de comunicación de redes.
Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la existencia de muchas
tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar
en continua expansión, se tuvo que crear un método para que todos pudieran entenderse
de algún modo, incluso cuando las tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa
la localización geográfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas
normas mínimas para poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando
hablamos de la red de redes, es decir, Internet.
1.2.- ELEMENTOS.
Capa Física
Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto
en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
Sus principales funciones se pueden resumir como:

Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación:
cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda, aire, fibra
óptica.

Definir
las
características
materiales
(componentes
y
conectores
mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los
datos por los medios físicos.

Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento,
mantenimiento y liberación del enlace físico).

Transmitir el flujo de bits a través del medio.

Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en
un enchufe, etc.

Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)
Capa De Enlace De Datos
Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso
al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control
del flujo.
Por lo cual es uno de los aspectos más importantes a revisar en el momento de
conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la
creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre
computadoras así determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la
información en esta capa, que no es más que la segmentación de los datos trasladándolos
por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es
importante mantener una excelente adecuación al medio físico (los más usados son el
cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con el medio de red que redirecciona las conexiones
mediante un router. Dadas estas situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la
capa de enlace es el Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada
uno de estos a sus respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algún otro
dispositivo que reciba información como celulares, etc.), dada esta situación se determina
como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas,
protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa
del modelo OSI).
Capa De Red
Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las
unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos
enrutables y protocolos de enrutamiento.

Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)

Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP)
El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al
destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que
facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrarlo con
el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar
como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le
asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de
máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de
los datos hasta su receptor final.
Capa De Transporte
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro
del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física
que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo
de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a
conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con la
capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).
Capa De Sesión
Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre
dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el
servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión
establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones
definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los
servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.
Capa De Presentación
El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que
aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de
caracteres los datos lleguen de manera reconocible.
Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el
cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la
sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes
formas de manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría
decirse que esta capa actúa como un traductor.
Capa De Aplicación
Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás
capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos,
como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos
y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol).
Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se
desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel
de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de
aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.
2.- TELEPROCESO.
2.1.-TRANSMISIÓN DE DATOS.
La capa de aplicación recibe el mensaje del usuario y le añade una cabecera
constituyendo así la PDU de la capa de aplicación. La PDU se transfiere a la capa de
aplicación del nodo destino, este elimina la cabecera y entrega el mensaje al usuario.
Para ello ha sido necesario todo este proceso:
1.
Ahora hay que entregar la PDU a la capa de presentación para ello hay que
añadirle la correspondiente cabecera ICI y transformarla así en una IDU, la cual se
transmite a dicha capa.
2.
La capa de presentación recibe la IDU, le quita la cabecera y extrae la
información, es decir, la SDU, a esta le añade su propia cabecera (PCI) constituyendo así la
PDU de la capa de presentación.
3.
Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesión mediante el mismo
proceso, repitiéndose así para todas las capas.
4.
Al llegar al nivel físico se envían los datos que son recibidos por la capa
física del receptor.
5.
Cada capa del receptor se ocupa de extraer la cabecera, que anteriormente
había añadido su capa homóloga, interpretarla y entregar la PDU a la capa superior.
6.
Finalmente llegará a la capa de aplicación la cual entregará el mensaje al
usuario.
Transmisión De Datos, Transmisión Digital O Comunicaciones Digitales
Es la transferencia física de datos (un flujo digital de bits) por un canal de
comunicación punto a punto punto a multipunto. Ejemplos de estos canales son cables de
par trenzado, fibra óptica, los canales de comunicación inalámbrica y medios de
almacenamiento. Los datos se representan como una señal electromagnética, una señal
de tensión eléctrica, ondas radioeléctricas, microondas o infrarrojos.
Formas de transmisión de datos entre dispositivos electrónicos
Transmisión analógica: estas señales se caracterizan por el continuo cambio de
amplitud de la señal. En ingeniería de control de procesos la señal oscila entre 4 y 20 mA,
y es transmitida en forma puramente analógica. En una señal analógica el contenido
de información es muy restringida; tan solo el valor de la corriente y la presencia o no de
esta puede ser determinada.
Transmisión digital: estas señales no cambian continuamente, sino que es
transmitida en paquetes discretos. No es tampoco inmediatamente interpretada, sino que
debe ser primero decodificada por el receptor. El método de transmisión también es otro:
como pulsos eléctricos que varían entre dos niveles distintos de voltaje. En lo que respecta
a la ingeniería de procesos, no existe limitación en cuanto al contenido de la señal y
cualquier información adicional.
2.2.- MEDIOS DE TRANSMISIÓN.
Lo que se busca en la comunicación, es mayor información transmitida a mayor
velocidad de transmisión. Por lo que la demanda de mejores características para los
medios de transmisión es mayor. Esto es particularmente cierto para las redes industriales
de comunicación, en donde las condiciones distan mucho de ser ideales debido a las
posibles interferencias de máquinas eléctricas y otros. Por esta razón el mejor medio de
transmisión depende mucho de la aplicación.
Algunos de los más habituales medios de transmisión son:

cables trenzados;

cables coaxiales;

fibra óptica.
2.3.- CODIFICACIÓN DE DATOS.
Una de estas técnicas para lograr una buena captura de datos es la codificación.
Esta consiste en proporcionar códigos numéricos o alfanuméricos a diversos procesos para
llevar un seguimiento y control mas profundo de alguna actividad, sin más que adelantar
se presenta a continuación.
Una de las formas en que los datos pueden ser capturados precisa y
eficientemente es mediante un empleo como conocimiento de varios códigos. El proceso
de poner datos ambiguos o problemáticos en unos cuantos dígitos o letras fácilmente
capturables es llamado codificación (que no debe ser confundida con la codificación de
programa).
La codificación ayuda a que el analista de sistemas alcance el objetivo de eficiencia,
debido a que los datos que son codificados requieren menos tiempo para su captura y
reducen la cantidad de conceptos capturados. La codificación también puede ayudar en el
reordenamiento adecuado de los datos en un punto posterior del proceso de
transformación de datos.
Además los datos codificados pueden ahorrar espacio valioso de memoria y de
almacenamiento. Resumiendo, la codificación es una forma de ser elocuente, pero
escueto, en la captura de datos.
2.4.- CONTROL DE ENLACE DE DATOS.
En teleprocesos el enlace de datos es un conjunto de los medios utilizados para
transmitir entre 2 puntos designados una señal digital que tiene una velocidad binaria
nominal especificada.
Los aspectos relacionados con el nivel de enlace de datos están reflejados en la
mayoría de diseños de arquitectura de red, aunque en algunos casos no están tan
diferenciados como se debiera. Las funciones de este nivel aparecen en la capa 2 del
modelo OSI en la capa 1 de TCP/IP.
El nivel de enlace de datos sirve como puente entre el nivel físico inferior y el nivel
de red superior en las diferentes arquitecturas de red. Se encarga de proporcionar los
medios para establecer un enlace y proporciona mecanismos para detección y control de
errores.
Puesto que el nivel de enlace de datos está por encima del nivel físico, éste
utilizará los servicios ofrecidos por el nivel físico para poder transmitir la información hacia
el nivel de enlace de la máquina remota, por lo tanto, las entidades a nivel de enlace,
tienen la impresión de que existe un canal de comunicación en el que los dígitos binarios
se entregan en el mismo orden en el que se envían.
La máxima responsabilidad que asume el nivel de enlace es el control de errores.
Esta tarea no es fácil, teniendo en cuenta que los circuitos electrónicos de comunicación
no son perfectos y sufren distorsiones que proceden del exterior del cable.
Otra tarea del nivel de enlace es el control de acceso a un medio compartido. En
redes LAN es normal que exista un medio de difusión en el que no se permiten dos
transmisiones a la vez y al mismo tiempo todas las estaciones reciben el mensaje enviado.
Esta característica se ha separado un poco en determinadas arquitecturas como OSI
donde se ha creado una subcapa específica para resolver estos problemas.
2.5.- MULTIPLEXADO.
Proceso que consistente en recibir mensajes de diferentes fuentes y enviarlas a un
destino común. A la inversa, la técnica de multiplexado permite enviar a puntos de destino
diversos datos que proceden de una fuente común.
2.6.- CONMUTACIÓN Y COMUNICACIÓN DE PAQUETES.
La conmutación de paquetes es el envío de datos en una red de computadoras. Un
paquete es un grupo de información que consta de dos partes: los datos propiamente
dichos y la información de control, que especifica la ruta a seguir a lo largo de la red hasta
el destino del paquete. Existe un límite superior para el tamaño de los paquetes; si se
excede, es necesario dividir el paquete en otros más pequeños. los tipos de datos que se
manejan en este "medio" son: voz, datos, multimedia. (video)
2.7.- MODOS DE TRANSFERENCIA ASÍNCRONO.
El Modo de Transferencia Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode (ATM) es una
tecnología de telecomunicación desarrollada para hacer frente a la gran demanda de
capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones.
El ATM fue desarrollado con CNET. Al contrario de las redes sincrónicas (como las
redes telefónicas, por ejemplo), en donde los datos se transmiten de manera sincrónica,
es decir, el ancho de banda se comparte (multiplexado) entre los usuarios según una
desagregación temporaria, una red ATM transfiere datos de manera asíncrona, lo que
significa que transmitirá los datos cuando pueda. Mientras que las redes sincrónicas no
transmiten nada si el usuario no tiene nada para transmitir, la red ATM usará estos vacíos
para transmitir otros datos, ¡lo que garantiza un ancho de banda más óptimo.
2.8.- TIPOS DE MODULACIÓN
Modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar
información sobre una onda portadora, típicamente una onda sinusoidal. Estas técnicas
permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita
transmitir más información en forma simultánea además de mejorar la resistencia contra
posibles ruidos e interferencias.
Básicamente, la modulación consiste en hacer que un parámetro de la onda
portadora cambie de valor de acuerdo con las variaciones de la señal moduladora, que es
la información que queremos transmitir.
Dependiendo del parámetro sobre el que se actúe, tenemos los distintos tipos de
modulación:

Modulación en doble banda lateral (DSB)

Modulación de amplitud (AM)

Modulación de fase (PM)

Modulación de frecuencia (FM)

Modulación banda lateral única (SSB, ó BLU)

Modulación de banda lateral vestigial (VSB, VSB-AM, ó BLV)

Modulación de amplitud en cuadratura (QAM)

Modulación por división ortogonal de frecuencia (OFDM), también conocida
como 'Modulación por multitono discreto' (DMT)

Modulación de Espectro ensanchado por secuencia directa( DSSS)

Modulación por longitud de onda

Modulación en anillo
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