EL MODELO DE REFERENCIA O.S.I.
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SISTEMAS INFORMÁTICOS EL MODELO DE REFERENCIA O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. Introducción • Introducción – Problemas en el diseño de redes • Las redes de ordenadores son sistemas de elevada complejidad • Son muchas y complicadas las tareas que hay que realizar para que se establezca la comunicación. Tareas De Comunicación Tareas De Comunicación 2 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. Introducción • Introducción – Problemas en el diseño de redes • Dificultad para compartir información entre redes muy diferentes • Costoso mantenimiento al necesitar personal y recursos específicos para una red concreta • Cada fabricante aporta sus propias soluciones 3 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. Protocolos Basados en Niveles • Protocolos basados en niveles – Objetivos • Reducir la complejidad en el diseño de las redes • Establecer un estándar común ampliamente asumido – ¿Cómo? • Descomponiendo el problema complejo de la comunicación en partes más pequeñas y comprensibles • Proporcionando simetría en cuanto a las funciones que han de realizarse en cada nodo de la red 4 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. Protocolos Basados en Niveles • Protocolos basados en niveles – OSI • La ISO (International Standards Organization) en 1977 propone el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) •Divide el problema en 7 capas indicando qué se debe resolver en cada capa •Es un modelo de referencia, no una arquitectura, porque no especifica exactamente los servicios y protocolos que se usan APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED •Existen otros modelos diferentes al OSI (ej. TCP/IP) ENLACE FÍSICO 5 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Comunicación entre capas adyacentes •Interfaz: servicios que una capa ofrece a la capa superior •En dichos servicios indica qué es capaz de hacer pero no cómo lo hace •Para realizar su tarea se apoya en los servicios que le ofrece la capa inferior •Un buen diseño del interfaz facilita la sustitución de capas APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED ENLACE •Ej. La capa de Red ofrece sus servicios a la capa de Transporte. Para realizar su tarea hace uso de los servicios que le ofrece la capa de Enlace FÍSICO 6 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Comunicación entre capas pares APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED ENLACE FÍSICO 7 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Comunicación entre capas pares •Se trata de una comunicación virtual •Necesita un protocolo de comunicación para cada capa APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN •Comparación: llamada telefónica •El teléfono ofrece unos servicios al usuario •El teléfono hace uso de los servicios que ofrece la compañía telefónica •El usuario hace uso de los servicios que le ofrece el teléfono pero con quien establece un diálogo es con otro usuario •Para que ambos usuarios puedan comunicarse han de estar de acuerdo en el idioma en que dialogarán (protocolo) SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED ENLACE FÍSICO 8 SISTEMAS INFORMÁTICOS • Nivel 7: Aplicación El Modelo de Referencia O.S.I. OSI DATOS DATOS •Resuelve aplicaciones de red que va a necesitar el usuario •Es la única capa con la que interactúa directamente el usuario •Ejemplos de protocolos: •Correo electrónico •Transferencia de ficheros •Ejecución remota de procesos •Dependiendo del protocolo de comunicación que se use, a los datos se les añade una cabecera que permita la comunicación entre los niveles de aplicación •El paquete de datos+cabeceras se transmite a través de los servicios que ofrece el nivel de presentación 9 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Nivel 6: Presentación •Se tratan aspectos sintácticos de la representación de la información para posibilitar que se puedan entender sistemas diferentes •Emplea una estructura de datos abstracta normalizada •Se usan procedimientos de conversión entre la estructura normalizada y las estructuras de representación propias de cada sistema •Ej. El byte 11010001 representa la letra Ñ en codificación ASCII y representa la letra J en codificación EBCDIC •Se realizan tareas de compresión de datos •Permite el cifrado de los mensajes •El nivel de presentación recibe un paquete de datos que sólo el nivel de aplicación sabe que se compone de datos+cabeceras. Para el nivel de aplicación son datos a los que debe añadir sus propias cabeceras para comunicarse con el nivel de presentación del otro extremo. 10 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Nivel 5: Sesión •Establece y libera las sesiones entre usuarios (diálogo entre las aplicaciones) •Gestiona el control del diálogo cuando éste es alterno •Establece puntos de sincronización en el diálogo para acelerar el restablecimiento de la comunicación •Ejemplo: NETBIOS 11 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Nivel 4: Transporte •Controla la comunicación para que ésta sea fiable •Detección y corrección de errores •Controla la comunicación para que ésta sea económica •Si el caudal de datos a transmitir es muy alto puede emplear más de una conexión de red para la transmisión de la capa de transporte •Si las conexiones de red son costosas y el volumen de datos no muy alto puede multiplexar varias conexiones de transporte en la misma conexión de red •Ejemplo: TCP 12 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Nivel 3: Red •Se ocupa del control de la subred de comunicaciones •Divide el mensaje en paquetes y los encamina hacia su destino •Controla la congestión de la red •Resuelve problemas de interconexión de redes heterogéneas •Ejemplo: IP 13 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI • Nivel 2: Enlace •Controla que la transmisión de datos entre nodos adyacentes se produzca sin errores •División del mensaje en tramas •Añade códigos de detección de errores como el CRC •Emplea tramas de asentimiento positivo y negativo para indicar si se detectaron errores •Establece una espera cronometrada para detectar pérdidas de la trama •Establece números de secuencia para descartar tramas duplicadas cuando se pierde la trama de asentimiento positivo •Ejemplo: IEEE 802.11 (wifi) 14 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS OSI • Nivel 1: Físico •Transforma los bits de información en las señales físicas adecuadas al medio y modo de transmisión •Ejemplo: 100Base‐TX 15 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS OSI DATOS APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED ENLACE FÍSICO 16 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador En la 7ª planta M entrega un mensaje secreto a James Bond para que lo lleve al embajador Español 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 17 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador 7ª PLANTA •M y el embajador establecen un diálogo virtual •Para ello hacen uso de la infraestructura de la que disponen a través de los servicios prestados por el personal de la 6ª planta •Para que ambos se entiendan deben emplear el mismo protocolo de comunicaciones 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 18 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador 7ª PLANTA En la 6ª planta el mensaje es traducido a un idioma previamente acordado, es cifrado y miniaturizado 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 19 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA En la 5ª planta se comprueba la integridad del mensaje y se incluyen puntos de control para que en la embajada verifiquen la integridad 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 20 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA En la 4ª planta se mira el tamaño del mensaje. Si es pequeño podría combinarse con otros mensajes que deban ir a la embajada. Si es muy grande podría dividirse en mensajes más pequeños que serían llevados por otros espías 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 21 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA En la 3ª planta se indica a James Bond cuál es el mejor camino para llegar a la embajada 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 22 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA En la 2ª planta el mensaje es encapsulado en un contenedor especial en que se indica el emisor, el destinatario y si el mensaje fue dividido en otros fragmentos más pequeños que serán llevados por otros espías 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 23 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA En la 1ª planta espera Q con el Aston Martin preparado para que James Bond lleve el mensaje 2ª PLANTA 1ª PLANTA 24 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA En la 1ª planta se recibe el mensaje que lleva James Bond 2ª PLANTA 1ª PLANTA 25 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA En la 2ª planta se comprueban los identificadores de emisor y receptor y se verifica que el contenedor del mensaje no está deteriorado 2ª PLANTA 1ª PLANTA 26 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA En la 3ª planta se comprueba que el destinatario del mensaje pertenece a la embajada y no hay que reenviarlo a otro lugar 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 27 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA En la 4ª planta se recompone el mensaje si era muy grande y fue dividido en fragmentos más pequeños. Si el mensaje era muy pequeño y se combinó con otros entonces será separado del resto. 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 28 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. OSI M Embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA En la 5ª planta se verifica la integridad del mensaje 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 29 SISTEMAS INFORMÁTICOS El Modelo de Referencia O.S.I. M OSI Embajador En la 6ª planta se amplía el mensaje miniaturizado, se descifra y se traduce al idioma que habla el embajador 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 30 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS OSI M Embajador En la 7ª planta el embajador recibe el mensaje 7ª PLANTA 6ª PLANTA 5ª PLANTA 4ª PLANTA 3ª PLANTA 2ª PLANTA 1ª PLANTA 31 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS OSI • Los niveles de transporte, sesión, presentación y aplicación trabajan de extremo a extremo • Los niveles físico, de enlace y de red trabajan entre nodos adyacentes por ello deben estar presentes en los IMP • ¿Cómo conectamos con una red en que los protocolos no son compatibles? APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED RED ENLACE ENLACE FÍSICO FÍSICO 32 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS Interconexión de Redes – Repetidores • • • • Realizan funciones a nivel físico Amplifican, regeneran y retransmiten la señal Los niveles superiores deben ser compatibles Ejemplo: – Conexión de dos LAN ethernet APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED ENLACE REPETIDOR FÍSICO 33 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS Interconexión de Redes – Puentes • • • • Realizan funciones hasta el nivel de enlace Traducen protocolos de acceso al medio Los niveles superiores deben ser compatibles Ejemplo: – Conexión de una LAN ethernet y una LAN token ring APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED PUENTE ENLACE FÍSICO 34 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS Interconexión de Redes – Encaminadores (routers) • • • • Realizan funciones hasta el nivel de red Empleados para conectar LAN con WAN Los niveles superiores deben ser compatibles Ejemplo: – Conexión de una LAN ethernet a una WAN APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE RED ROUTER ENLACE FÍSICO 35 El Modelo de Referencia O.S.I. SISTEMAS INFORMÁTICOS Interconexión de Redes – Pasarelas (gateways) • Realizan funciones en todos los niveles • Conectan redes de diferentes arquitecturas • Ejemplo: – Conexión de una LAN ethernet a una WAN de tipo SNA APLICACIÓ APLICACIÓN APLICACIÓ APLICACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN PRESENTACIÓ PRESENTACIÓN SESIÓ SESIÓN PASARELA RED SESIÓ SESIÓN TRANSPORTE TRANSPORTE ENLACE ENLACE FÍSICO FÍSICO RED 36
