REDES MODELOS OSI/ISO

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA
FUERZA ARMADA
UNEFA-ZULIA
REDES
MODELOS OSI/ISO
LESLIE RINCON
18.259.973
08-ISIM-01
INTRODUCCION
La necesidad de intercambiar información entre sistemas heterogéneos, i.e., entre
sistemas cuyas tecnologías son muy diferentes entre sí, llevó a la ISO
(International Standard Organization) a buscar la manera de regular dicho
intercambio de información. El modelo de referencia OSI (Open Systems
Interconnection) surge en el año 1983 y es el resultado del trabajo de la ISO para
la estandarización internacional de los protocolos de comunicación.
El modelo OSI consta de 7 capas o niveles. Las características generales de las
capas son las siguientes:

Cada una de las capas desempeña funciones bien definidas.

Los servicios proporcionados por cada nivel son utilizados por el nivel
superior.

Existe una comunicación virtual entre 2 mismas capas, de manera
horizontal.

Existe una comunicación vertical entre una capa de nivel N y la capa de
nivel N + 1.

La comunicación fí sica se lleva a cabo entre las capas de nivel 1.
CONTENIDO
INTRODUCCION
1. ESTRUCTURA MODELO OSI CAPAS O NIVELES

NIVELES FISICO

ENLACE

RED

TRANSPORTE

SECCION

PRESENTACION

APLICACION
2. PRINCIPIOS GENERALES
3. MODOS DE CONEXIÓN DE NODOS

REDES DE COMUNICACIÓN
4. VENTAJAS DE LAS REDES LOCALES

FUNCIONAMIENTO DE LA TIPOLOGIA DE UNA RED

ELEMENTOS DE UNA RED
5. NICS MEDIOS DE TRANSMISION

TOPOLOGIA

FIBRA OPTICA

CONCENTRADORES
CONCLUSION
BIBLIOGRAFIA
CONTENIDO
1. ESTRUCTURA MODELO OSI CAPAS O NIVELES
El modelo OSI (Open Systems Interconection) es la propuesta que hizo la ISO
(International Standards Organization) para estandarizar la interconexión de
sistemas abiertos. Un sistema abierto se refiere a que es independiente de una
arquitectura específica. Se compone el modelo, por tanto, de un conjunto de
estándares ISO relativos a las comunicaciones de datos
El modelo OSI establece los lineamientos para que el software y los dispositivos
de diferentes fabricantes funcionen juntos. Aunque los fabricantes de hardware y
los de software para red son los usuarios principales del modelo OSI, una
comprensión general del modelo llega a resultar muy benéfica para el momento en
que se expande la red o se conectan redes para formar redes de área amplia
(WAN).

NIVELES FISICO
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)
ENLACE
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 asi determinando el paso de tramas (trama = unidad
de medida de la información en esta capa, que no es mas 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 modelol OSI).

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 denominanencaminadores, 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.

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. LaPDU 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).

SECCION
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.

PRESENTACION
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.

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. PRINCIPIOS GENERALES
El modelo de referencia desarrollado por ISO (ISO/IEC 7498 / ITU-X.200), cuyo
nombre completo es “Modelo Arquitectural de Referencia para la Interconexión de
Sistemas Abiertos
(abreviado como OSI, Open Systems Interconnection),
pretende servir de marco a la interconexión de equipos de comunicación de
datos, exclusivamente, de distintos fabricantes. La arquitectura adoptada se
articula sobre el concepto de capa o nivel. Si bien este concepto no es original de
OSI, sí lo es la definición rigurosa que de él hace. Al ser el modelo más general y
más rico en conceptos, su comprensión facilita el estudio de cualquier otro
modelo. Las características globales pueden resumirse como sigue:
1. Cada sistema de comunicaciones se estructura en niveles o capas
sucesivas.
2. Cada capa utiliza los servicios de comunicaciones de la capa
inmediatamente inferior y ofrece servicios a la capa inmediatamente
superior. Los servicios se prestan a través de unos puntos de acceso al
servicio (SAP, Service Access Point).
3. La frontera o interfaz entre cada dos niveles, que contiene a los puntos
de acceso anteriores, está perfectamente delimitada en términos de
primitivas, que definen totalmente el servicio utilizado.
4.
Una capa se descompone en módulos especializados o entidades.
5. Para ofrecer un servicio, las entidades residentes en una capa
colaboran con las entidades “pares” residentes en otros sistemas. El
conjunto de reglas que rigen la colaboración se denomina protocolo,
que se lleva a cabo mediante el intercambio de mensajes o unidades de
datos del protocolo (PDUs, Protocol Data Units).
3. MODOS DE CONEXIÓN DE NODOS
Llamado también modelo cliente-servidor o servidor-cliente es una forma de dividir
y especializar programas y equipos de cómputo a fin de que la tarea que cada uno
de ellos realizada se efectúe con la mayor eficiencia, y permita simplificarlas. En
esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre el servidor y los
clientes.
En este caso el servidor es una máquina específica que usa un sistema operativo
desarrollado especialmente para este tipo de red. Las estaciones de trabajo
comparten recursos disponibles a partir de este servidor.
La ejecución de las tareas está dividida entre el cliente (o estación) y el servidor.
Debido a que existe una máquina dedicada que utiliza un sistema operativo
específico, este tipo de red proporciona un mejor rendimiento y niveles de
seguridad más adecuados para el trabajo profesional en red.
En el modelo cliente-servidor, en cambio, el trabajo se reparte entre dos
ordenadores. De acuerdo con la distribución de la lógica de la aplicación hay dos
posibilidades:
Cliente liviano: si el cliente solo se hace cargo de la presentación.
Cliente pesado: si el cliente asume también la lógica del negocio.

REDES DE COMUNICACIÓN
Las redes o infraestructuras de (tele)comunicaciones proporcionan la capacidad y
los elementos necesarios para mantener a distancia un intercambio de información
y/o una comunicación, ya sea ésta en forma de voz, datos, vídeo o una mezcla de
los anteriores.
Los elementos necesarios comprenden disponer de acceso a la red de
comunicaciones, el transporte de la información y los medios y procedimientos
(conmutación,señalización, y protocolos para poner en contacto a los extremos
(abonados, usuarios, terminales, …) que desean intercambiar información.
Además,
numerosas
veces
los
usuarios
se
encuentran
en
extremos
pertenecientes a diferentes tipos de redes de comunicaciones, o en redes de
comunicaciones que aún siendo iguales son de distinta propiedad. En estos casos,
hace falta contar con un procedimiento de interconexión.
4. VENTAJAS DE LAS REDES LOCALES
En una empresa suelen existir muchas computadoras, los cuales necesitan de
su propia impresora para imprimir informes (redundancia de hardware), los datos
almacenados en uno de los equipos es muy probable que sean necesarios en otro
de los equipos de la empresa, por lo que será necesario copiarlos en este,
pudiéndose producir desfases entre los datos de dos usuarios, la ocupación de los
recursos de almacenamiento en disco se multiplican (redundancia de datos), las
computadoras que trabajen con los mismos datos deberán de tener los mismos
programas para manejar dichos datos (redundancia de software), etc.
La solución a estos problemas se llama red de área local, esta permite
compartir bases de datos (se elimina la redundancia de datos), programas (se
elimina la redundancia de software) y periféricos como puede ser un módem, una
tarjeta RDSI, una impresora, etc. (se elimina la redundancia de hardware);
poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como pueden ser
el correo electrónico y el Chat. Nos permite realizar un proceso distribuido, es
decir, las tareas se pueden repartir en distintos nodos y nos permite la integración
de los procesos y datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo
corporativo. Tener la posibilidad de centralizar información o procedimientos
facilita la administración y la gestión de los equipos.
Además una red de área local conlleva un importante ahorro, tanto de tiempo,
ya que se logra gestión de la información y del trabajo, como de dinero, ya que no
es preciso comprar muchos periféricos, se consume menos papel, y en una
conexión a Internet se puede utilizar una única conexión telefónica o de banda
ancha compartida por varias computadoras conectadas en red.

FUNCIONAMIENTO DE LA TIPOLOGIA DE UNA RED
En la de anillo las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por
medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero
cerrando el anillo, las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo,
regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la
información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al
nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es
que si se rompe una conexión, se cae la red completa.
En la de Estrella los datos de esta red fluyen del emisor hasta el concentrador,
este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los
datos.
La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control
centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son
dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Esta topologia
tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las
colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red

ELEMENTOS DE UNA RED
Concentradores o HUBS.
Adaptadores de red:
Si bien hasta ahora hablamos de las topologías o formas de conexión de
computadoras entre sí por intermedio de cables, todavía no se dijo no se dijo nada
sobre los tipos de cables existentes y sobre cómo se conectan los cables a las
computadoras.
Una tarjeta de red no es más que una placa o adaptador físico de red que permite
establecer la comunicación entre diversas computadoras de la red.
Medios físicos de conexión (medios de transmisión y conectores):
Los medios físicos para la transmisión de datos son los siguientes:

Coaxial

Cable UTP Par trenzado

Fibra OPTICA

Microondas usadas en redes inalámbricas
Cableado Estructurado
Si bien la palabra estructurado no es común que figure en los diccionarios que no
sean técnicos, sabemos que proviene de estructura.
La definición literal de estructura es la siguiente: "Distribución en forma ordenada
de la partes que componen un todo".
Si traducimos esta definición al área que nos respecta, podemos empezar
diciendo que el cableado estructurado deberá respetar a ciertas normas de
distribución, no solo de los cables en si, sino también de todos los dispositivos
involucrados, como ser los conectores de lo que hablamos anteriormente.
Cuando nos referimos a distribución, hablamos de la disposición física de los
cables y los demás accesorios.
Para dar un ejemplo práctico, no podemos llamar cableado estructurado a un
cableado UTP de la instalación de la red, en el cual los cables estén tendidos de
cualquier manera.
Al habla de orden, hablamos por un lado de la prolijidad de una instalación, pero
también estamos diciendo que las instalaciones no podrán llevarse a cabo como
se les ocurra a los instaladores, sino que deberán cumplir ciertas normas técnicas,
como la norma EIA/TIA 586 A.
Otra de las características del Cableado Estructurado es que debe brindar
flexibilidad de conexión; esto significa que no tendremos que cambiar todo el
cableado o hacer complejas extensiones, cuando necesitemos agregar una
computadora a la res o mudar un equipo de una oficina a otra.
Ventajas Del Cableado Estructurado
Permite realizar instalaciones de cables para datos y telefonía utilizando la misma
estructura, es decir usando el cable, los mismos conectores, herramientas, etc.
Si una empresa necesita realizar el cableado para la red (para datos) y para
telefonía va a optar por una solución que le ofrezca un cableado unificado, que
sirva para ambos servicios.
Otra ventaja adicional está dada por la flexibilidad del cableado estructurado, que
veremos con un ejemplo: si por una reconfiguración de la oficina, necesitamos
conectar un teléfono donde había un puesto de computación, podremos hacerlo
mediante una operación sencilla, sin tener que instalar nuevos cables, no
agujerear paredes.
Esta operación, consiste solamente en desconectar un cable y reconectarlo en
otro lado.
5. NICS MEDIOS DE TRANSMISION
Con el pasar del tiempo, algunos tipos de cables se han quedado atrás por
diversos factores tales como costos de producción, precio al consumidor,
eficiencia, comodidad de manejo e instalación entre otros. No necesariamente
todos estos tipos de cables se han vuelto obsoletos, tal es el caso del cable
coaxial, el cual no se estandarizó la categoría a la que pertenece sin embargo
posee un ancho de banda de 100MHz, y que por su geometría posee mayor
capacidad de aislamiento que el mismo UTP, sin embargo la tecnología decidió
darle a este último mayor énfasis pues es más barato y manipulable, aparte que la
conectorización del UTP es mucho más simple que la del coaxial.
El cable coaxial 10Base 2 y 5 se utilizaba anteriormente en los enlaces de
"columna vertebral" en las redes, sin embargo llegó a ser desplazado por la fibra
óptica, la cual por estar compuesta netamente por materiales dieléctricos no
presenta problemas de EMI e RFI. Esto no quiere decir que la fibra óptica como tal
no se vea afectada por ningún tipo de ruido, ya que por ejemplo podemos citar el
Ruido Láser, sin embargo y por la complejidad de dicho tema, será analizado en
otra ocasión.
Por otro lado tenemos el cable Token Ring tipo 1, o cable STP, éste por su parte
era un cable forrado, grueso, que a su vez fue el estándar inicial de IBM, es
bastante inmune al ruido ya que en sus forros posee unas mallas y blindajes
metálicos.
Aún en la actualidad existen redes que trabajan bajo esta arquitectura. En sí, este
es un cable muy difícil de manipular por sus características físicas, y de un alto
costo económico. Por sus características de aislamiento representa una opción
bastante viable para ambientes industriales, y es catalogado e categoría 4.
Hasta hace poco tiempo se tenía la problemática de que no existía un cable de la
línea del UTP capaz de trabajar con alto rendimiento en ambientes industriales, tal
y como si lo podía hacer el Token Ring tipo 1 (STP), a menos que el mismo UTP
se colocara dentro de tuberías metálicas. En respuesta a esta necesidad surge el
ScTP que posee las mismas características de protección contra el ruido que el
STP (malla metálica y forro de aluminio), al igual que sus conectores y módulos
debidamente blindados. Este tipo de cable pertenece a la categoría 5 y es de un
costo económico bastante bajo en comparación con el STP.

TOPOLOGIA
Cable RG-58, Coaxial ó BNC:
Estas formas de denominación se refieren a la misma tecnología de cableado. La
primera hace referencia a la normativa del cable propiamente dicho, la segunda a
su nombre y la tercera al nombre técnico que utilizan los conectores usados en
este tipo de cableado.
Es un cable compuesto, de fuera a dentro, de una funda plástica, habitualmente
de color negro, tras la cual se encuentra una malla entrelazada de hilos de cobre
que cubren a una protección plástica con un hilo de cobre central.
Su implantación es bastante sencilla, sólo necesitaremos un cable que una los
distintos equipos de una red, denominándose topología en bus lineal.
La distancia máxima utilizada en este tipo de cable es de 150 metros y 15
nodos(normativa estándar) ó 300m. y 30 nodos (normativa extendida).
entendiendo por nodo un corte realizado a dicho cable.
Cable RJ-45, Par Trenzado ó UTP
Estas formas de denominación se refieren a la misma tecnología de cableado. La
primera hace referencia a la normativa del cable propiamente dicho, la segunda a
su nombre y la tercera al nombre técnico que utilizan los conectores usados en
este tipo de cableado.
Cuando nos referimos a este cable y utilizamos "el apellido" Tipo 5, nos referimos
a que dicho cable se compone de 8 hilos conductores de cobre. Existen otros
Tipos, como el 3 compuesto de 4 hilos ó el Tipo 1, pero que con la incorporación
de nuevas tecnologías han caído en desuso.
Es un cable compuesto, de fuera a dentro, de una funda de plástico,
habitualmente de color gris, tras la cual se encuentran 8 hilos de cobre cubiertos
de una funda plástica y entrelazados en pares dando dos vueltas y media por
pulgada. (De ahí su nombre Par Trenzado).
Para la utilización de este tipo de cableado es necesario instalar un concentrador
para que haga la función de repartidor de señales, por eso se denomina topología
en estrella.
La distancia máxima utilizada en este tipo de cable es de 105 metros entre la
tarjeta de red y el concentrador.
Cable STP, FTP ó RJ-49
No es mas que una derivación de la anterior estructura de cableado, incluyendo
una platina de metal de separación entre la capa plástica de protección del cable y
de los hilos. No es ni mejor ni peor que el anterior cable, simplemente su
utilización será recomendada en determinados entornos en detrimento del RJ-45 ó
UTP.

FIBRA OPTICA
Cada vez mas utilizado este tipo de cableado, por su flexibilidad, manejabilidad y
distancias que soporta. Se compone de dos hilos conductores, transmisión y
recepción, de señal óptica. La distancia máxima que soporta es de 2 Km.
Todavía es una filosofía de cableado cara y costosa de grimpar, pues un error en
el grimpaje del conector y habría que tirar el latiguillo de cable, pero se va
imponiendo con mayor fuerza.

CONCENTRADORES
Conector BNC
Es el conector utilizado cuando se utiliza cable coaxial. Como ya hemos dicho, la
malla de cable coaxial y el hilo central están separados, así que es muy importante
que a la hora de grimpar este conector al cable dichos hilos se hallen separados.
Conector RJ-45
Se utiliza con el cable UTP. Está compuesto de 8 vías con 8 "muelas" que a la
hora de grimpar el conector pincharán el cable y harán posible la transmisión de
datos. Por eso será muy importante que todas la muelas queden al ras del
conector.
Conector RJ-49
Igual que el anterior, pero recubierto con una platina metálica para que haga
contacto con la que recubre el cable STP.
CONCLUSION
Una de las necesidades más acuciantes de un sistema de comunicaciones es el
establecimientos de estándares, sin ellos sólo podrían comunicarse entre si
equipos del mismo fabricante y que usaran la misma tecnología.
La
conexión
entre
equipos
electrónicos
se
ha
ido
estandarizando
paulatinamente, el Modelo OSI es la principal referencia para las comunicaciones
por red. Aunque existen otros modelos, en la actualidad la mayoría de los
fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo OSI, especialmente
cuando desean enseñar a los usuarios cómo utilizar sus productos.
Los fabricantes consideran que es la mejor herramienta disponible para enseñar
cómo enviar y recibir datos a través de una red.
El modelo de referencia OSI permite que los usuarios vean las funciones de red
que se producen en cada capa. Es un modelo entendible para los usuarios.
El modelo OSI hace énfasis en la capa 3, debido a que en esta capa funciona u
opera el protocolo de Internet, es decir, el protocolo IP, En esta capa se establece
las comunicaciones y determina el camino que tomarán los datos en la red.
BIBLIOGRAFIA
http://www.monografias.com/trabajos29/modelo-osi/modelo-osi.shtml#concl
http://ldc.usb.ve/~rgonzalez/Cursos/ci5832/CableadoEstructurado.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Cableado_estructurado
http://es.scribd.com/doc/23270940/3-1-Medios-de-Transmision
http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090523123038AArDyI3
http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_%C3%A1rea_local
http://genesis.uag.mx/edmedia/material/comuelectro/uni1_2_3.cfm