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Modelo OSI
Eduard Lara
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ÍNDICE
1. Redes de computadores propietarias
2. Necesidad Estandarización
3. Modelo OSI de redes
4. Concepto de encapsulación
5. Las capas del modelo OSI.
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1. REDES PROPIETARIAS
¾ Durante los años 60, 70 y 80 se crearon diferentes
arquitecturas comerciales de redes de ordenadores
propietarias:
¾ SNA de IBM (1974)
¾ DNA de DEC
¾ AppleTalk de Macintosh
¾ IPX/SPX de Novell Netware
¾ TCP/IP Mundo Militar
¾ Banyan Vines
¾ XNS de Xerox
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SNA (IBM)
™ Sistema en 7 niveles de IBM (1974 1º versión)
™ El modelo OSI se configuro a partir de SNA (mismos
niveles y funcionalidades).
™ Solucionó la complejidad producida por la multitud de
productos de comunicaciones de IBM.
™ Actualmente se sigue utilizando en los grandes
computadores bancarios
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NETWARE (NOVELL)
™ Fue en su momento, el S.O. de red más utilizado
- Plataforma de alto rendimiento, gran capacidad de
crecimiento (escalabilidad) y optima gestión de los
recursos de información (servidores de archivos)
- Una de las plataformas de red más fiable para
ofrecer acceso seguro y continuado a la red
™ Utiliza los protocolos IPX (nivel de red) y SPX (nivel
de transporte), derivados de la red Xerox XNS.
™ El retiro en 1995 de Ray Noorda junto al escaso
marketing de Novell hicieron que el producto perdiera
mercado, a favor de Microsoft.
™ Anunciado soporte hasta el año 2015, por lo menos.
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APPLETALK (APPLE)
™ Appletalk es un conjunto de protocolos desarrollados
por Apple Inc. para la conexión de redes.
™ Fue incluido en un Macintosh en 1984
™ Actualmente está en desuso en los Macintosh en favor
de las redes TCP/IP.
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NETBEUI (MICROSOFT)
¾ Protocolo de nivel de red sin encaminamiento y
bastante sencillo utilizado en las primeras redes de
Microsoft.
¾ Fue desarrollada para las redes de IBM por Saytek.
¾ En 1987 Microsoft y Novell usaron también este
protocolo para su red de los sistemas operativos LAN
Manager, NetWare, Windows 3.x, Windows 95 y
Windows NT.
¾ Debido a que NetBEUI no tiene encaminamiento, sólo
puede usarse para comunicar terminales en el mismo
segmento de red, o en dos segmentos conectados
mediante un puente de red.
¾ Recomendable sólo para redes medianas o pequeñas.
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TCP/IP (MILITAR)
¾ Proviene del mundo militar
¾ Incorporado en sus inicios al S.O. Unix.
¾ Su utilización se ha extendido mundialmente. TCP/IP
se ha convertido en un estándar de facto.
¾ La tecnología TCP/IP esta definida en un conjunto de
documentos denominados RFC (Request For Comments)
ver la pagina oficial del IETF (www.ietf.org).
¾La importancia de TCP/IP es tan grande que la mayor
parte de las redes hablan TCP/IP, sin perjuicio de que
además puedan incorporar otras familias nativas de
protocolos.
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COMPARATIVA
ARQUITECTURAS
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2. NECESIDAD
ESTANDARIZACIÓN
¾ Inicialmente los ordenadores estaban en sitios
cerrados y aislados, realizando trabajos concretos.
¾ No se interconectaban unos con otros.
¾ IBM y DEC vendían sistemas de comunicaciones
integrales para empresas, pero no eran compatibles con
otros. Se encargaban de todo (equipos, softwares, etc)
¾ Cuando era necesario alguna ampliación y/o
modificación las empresas disponían de un único
interlocutor para proporcionar los servicios necesarios.
¾ Los costes eran muy elevados (adaptadores a medida) y
la interoperabilidad entre equipos de diferentes
empresas totalmente nula
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2. NECESIDAD
ESTANDARIZACIÓN
™ En los años 80 empezaron a aparecer nuevas empresas
que construían equipos para interconectar redes, y
pasarelas entre ordenadores de diferentes compañías.
™ Consorcio DIX (DEC, INTEL y XEROX ) crea el
primer estándar para red ETHERNET
™ IEEE, estándares redes LAN
™ TCP/IP se popularizó entre diferentes versiones
Unix (BSD-UNIX de Berkeley, Xenix, SUN-OS, HPUX)
™ Se estandarizan componentes y funcionalidades de
cada nivel arquitectural para poder intercomunicar los
sistemas heterogéneos. Los sistemas que ofrecían una
arquitectura cerrada pasan a una arquitectura abierta.
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2. NECESIDAD
ESTANDARIZACIÓN
VENTAJAS
ESTANDADES
™Estimula la
competitividad entre los
fabricantes.
™Evita monopolios.
™Bajada los precios.
™Flexibilidad de instalar
equipos.
™Heterogeneidad de
fabricantes.
DESVENTAJAS
ESTANDARES
™Tardanza en aprobarse.
™Los fabricantes crean
equipos en condiciones
propietarias.
™Los intereses de los
fabricantes y organismos no
son siempre los mismos.
™Posibilidad de acuerdos mas
políticos y comerciales que
técnicos.
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2. NECESIDAD
ESTANDARIZACIÓN
Organismos internacionales de estandarización:
™ EIA (Electronic Industries Association). Se encarga de
estándares a nivel físico y cableado.
™ IEEE (Industries of Electrical and Electronic Engineers).
Estandarización de LAN’s (familias 802)
™ ITU (International Telecommunication Union).
Organización responsable de toda la estandarización de
dispositivos de telecomunicaciones (voz, datos).
™ ISOC (Internet Society). Este organismo consta de
distintos órganos referentes a Internet.
™ ISO (Internacional Organitation for Standardizacion).
Modelo de referencia OSI. Estándares industriales
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3. MODELO OSI
™ La Organización Internacional de Estándares ISO,
decide crear un modelo de referencia para una
arquitectura de redes de ordenadores basada en
niveles: el modelo OSI (Open System Interconnection),
un estándar de interconexión de sistemas abiertos.
™ Estructuración de los servicios de red en 7 capas o
niveles (la 1º capa es la más cercana al medio físico, la 7º
capa es la más cercana a las aplicaciones del usuario)
™ Cuando un usuario necesita transmitir datos a un
destino, el sistema de red va añadiendo información de
control (cabeceras) para cada uno de los servicios que
utilizará la red para ejecutar la orden de transmisión.
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3. MODELO OSI
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3. MODELO OSI
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4. ENCAPSULACIÓN
MODELO OSI
Datos
Cabecera
Aplicación
Cabecera
Presentación
Cabecera
Sesión
Cabecera
Transporte
Cabecera
CR
Red
CE
CP
CS
CA
Datos
Datos
Datos
CT
Datos
Datos
Datos
TE
Bits
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4. ENCAPSULACIÓN
MODELO OSI
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NIVEL FÍSICO
- Es la capa de mas bajo nivel, el nivel de los bits.
- Se encarga de definir las características físicas del
medio de transmisión:
- Mecánicas (especificaciones de los conectores, nº
de pines, características del medio de transmisión)
- Eléctricas/ópticas (como se representan los bits,
duración pulsos eléctricos, voltaje señal de salida.
- Funcionales (funciones de los circuitos de un
interfaz del sistema, codificación, modulación)
- De procedimiento (secuencia de eventos en el
intercambio de flujo)
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NIVEL FÍSICO
-
Medio: coaxial, par trenzado, fibra óptica, radio
Conectores: BCN, RJ-45, ST, antena, …
Codificación de la señal: Manchester, AMI, HDB3
Niveles de tensión/intensidad de corriente eléctrica
Velocidad de transmisión: 10M, 100M, 1G, 10Gbps
Sentido: unidireccional, half-duplex, full-duplex
Protocolos asociados: IEEE 802.3, IEEE 802.4, IEEE
802.5, RS-232, RS-449, V-35, etc.
Los equipos nivel Físico: Hubs Ethernet (LANs), MAUs
Token Ring (LANs) Multiplexores, modems,
conmutadores de circuitos (WANs)
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NIVEL ENLACE
™ Su misión es la de establecer una línea de comunicación
libre de errores entre nodos adyacentes que pueda ser
utilizada por la capa de red.
™ Se encarga de activar, mantener, y desactivar el
enlace.
™ Funciones de detección de errores (eliminación de
tramas erróneas) y control de flujo (adecuación
velocidad transmisión entre emisor y receptor).
™ Establece el protocolo de acceso al medio.
™ Unidad de información: la trama (secuencia de bits).
™ Determina el origen y el final de trama para saber
donde esta la información valida.
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NIVEL ENLACE
Los equipos que podemos encontrar en este nivel son
los siguientes:
™ Tarjetas de red Ethernet
™ Switches Ethernet y Token Ring (LANs)
™ Switches de conmutación de paquetes Frame
Relay o ATM (WANs)
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NIVEL RED
™ Principal función: Encaminar los mensajes desde un
origen a un destino a través de los nodos de la red.
™ Elección de la ruta mas adecuada para llevar la
información de un punto a otro.
™ Unidad de información de nivel 3: Paquete
™ Los equipos que trabajan en este nivel son los Routers
™ Tratamiento Congestión: Los paquetes descartados
debido a problemas de congestión en las colas de los
routers, se notifica al origen mediante un mensaje ICMP
™ Fragmentación paquetes: Si una red no admita paquetes
de las mismas dimensiones que la primera, el nivel de red
fragmenta los paquetes para superar esa situación.
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NIVEL RED
™ Los equipos que trabajan en este nivel son los Routers
™ El nivel de red libera a las capas superiores de
preocuparse por la tecnología utilizada para conectar los
sistemas
Cliente
Hub Switch
10Base 10Base Router
T
T
WAN Frame
Relay
Router
A
T
R
E
F
F
E
F
R
E
F
Enlace:
Encapsulamiento Ethernet
Red: Encapsulamiento IP
E
F
E
F
R
E
F
Enlace:
Encapsulamiento Frame Relay
Red: Encapsulamiento IP
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NIVEL RED
™ Los protocolos de nivel 3 se dividen en protocolos
encaminados (routed) y de encaminamiento (routing)
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NIVEL TRANSPORTE
™ Encargado de controlar el flujo extremo a extremo
entre dos estaciones finales, independiente del tipo de
red.
™ Fragmenta la información de la capa de sesión en
segmentos más pequeños y la recompone en el destino.
™ Se encarga de que los datos lleguen ordenados, sin
perdidas, sin errores y sin duplicaciones al destinatario.
™ Puede multiplexar varias conexiones de transporte
sobre una misma conexión de red, utilizando uno o mas
puertos de salida para la misma comunicación.
™ El puerto direccionar a que sesión / aplicación van
dirigidos los segmentos transmitidos / recibidos.
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NIVEL TRANSPORTE
™ Es responsable del control de flujo y de la congestión.
™ La unidad de información es el segmento
™ No suele haber dispositivos de nivel 4. Está
implementado en terminales: clientes y servidores.
™ Dispositivo: FIREWALL
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NIVEL SESIÓN
™ Se encarga de establecer, mantener y terminar el
diálogo entre receptor y emisor. Esto incluye el
arranque, la detección y la sincronización de los dos host.
™ La capa de sesión mejora el servicio de la capa de
transporte: Se encarga de la resincronización de la
transferencia, permitiendo la transmisión de datos a
partir del último punto de confirmación.
™ Servicio de login, sincronismo (por ejemplo para
recuperar una sesión después de un reset, volviendo a un
estado conocido, etc)..
™ Protocolos nivel sesión: FTP, TELNET, SMTP, SNMP
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NIVEL PRESENTACIÓN
™ Se ocupa de la sintaxis y de la semántica de la
información que se pretende transmitir. Compatibiliza
arquitecturas con estructura de datos diferentes.
™ Recibe datos de la capa de aplicación y los formatea de
modo que sean bytes entendibles en la red.
™ Recibe un conjunto de bytes de la red y los transforma
en datos comprensibles para los programas de aplicación.
™ Describe el formato de los datos intercambios:
™ Comprensión de datos (reducción tamaño).
™ Encriptación de la información (privacidad).
™ Estándares para el intercambio de voz, vídeo.
™ Protocolos en este nivel: RFS, SMB, NCP, NFS, etc.
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NIVEL APLICACIÓN
™ Capa superior de la jerarquía OSI.
™ Define la interfaz y los protocolos que utilizarán las
aplicaciones y procesos de los usuarios.
™ Las aplicaciones pueden ser estándares o bien
particulares (acceso al terminal, a los servidores remotos)
™ Los niveles de aplicación están dentro de los terminales
de una red, y son interpretados por una aplicación final.
™ Protocolos de este nivel: FTAM, X.400, X.500, web,
mail, etc.
™ Los equipos de este nivel son Terminales (clientes y
servidores) y Gateways de aplicación
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