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Pila de capes o niveles del modelu OSI (Open System Interconnection).

El modelu de interconexión de sistemes abiertos (ISO/IEC 7498-1), más conocíu como “modelu OSI”, (n'inglés, Open System Interconnection) ye un modelu de referencia pa los protocolos de la rede d'arquiteutura en capes, creáu nel añu 1980 pola Organización Internacional de Normalización (ISO).[1] Publicóse dende 1983 pola Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y, dende 1984, la Organización Internacional de Normalización (ISO) tamién lo publicar con estándar.[2] El so desenvolvimientu empezó en 1977.[3]

HistoriaEditar

A principios de 1980 el desenvolvimientu de redes anició desorde en munchos sentíos. Producióse una enorme crecedera na cantidá y tamañu de les redes. A midida que les empreses tomaron conciencia de les ventayes d'usar teunoloxíes de conexón, les redes amestábense o espandíen a casi la mesma velocidá a la que s'introducíen les nueves teunoloxíes de rede.

Pa mediaos de 1980, estes empreses empezaron a sufrir les consecuencies de la rápida espansión. De la mesma forma en que les persones que nun falen un mesmu idioma tienen dificultaes pa comunicase, les redes qu'utilizaben distintes especificaciones y implementaciones nun podíen intercambiar información. El mesmu problema surdía coles empreses que desenvolvíen teunoloxíes de conexones propietaries. Una teunoloxía ye llamada «propietaria» cuando la so implementación, (yá sía de software o hardware) ta suxeta a un copyright. Esto supón qu'una empresa controla esta teunoloxía y les empreses que quieran utilizala nos sos sistemes tienen que pagar derechos pol so usu. Les teunoloxíes de conexón que respetaben regles propietaries en forma estricta nun podíen comunicase con teunoloxíes qu'usaben regles propietaries distintes ya inclusive coles qu'usen regles de conexón copyleft.

Pa enfrentar el problema d'incompatibilidá de redes, la ISO investigó modelos de conexón como la rede de Dixital Equipment Corporation (DECnet), l'Arquiteutura de Sistemes de Rede (Systems Network Architecture, SNA) y TCP/IP, con cuenta d'atopar un conxuntu de regles aplicables de forma xeneral a toles redes. Con base nesta investigación, la ISO desenvolvió un modelu de rede qu'ayuda a los fabricantes a crear redes que sían compatibles con otres redes.

Modelu de referencia OSIEditar

Ye un estándar desenvueltu en 1980 pola ISO,[1] una federación global d'organizaciones que representa aprosimao a 130 países. El nucleu d'esti estándar ye'l modelu de referencia OSI, una normativa formada por siete capes que define les distintes fases poles que tienen de pasar los datos pa viaxar d'un dispositivu a otru sobre una rede de comunicaciones.

Siguiendo l'esquema d'esti modelu creáronse numberosos protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles onde les capes nun tán tan desmarcaes y la correspondencia colos niveles nun yera tan clara punxo a esti esquema nun segundu planu. Sicasí úsase na enseñanza como una manera d'amosar cómo puede estructurarse una pila» de protocolos de comunicaciones.[4]

El modelu especifica'l protocolu que tien d'usase en cada capa, y suel falase de modelu de referencia yá que s'usa como una gran ferramienta pa la enseñanza de comunicación de redes.

Tratar d'una normativa estandarizada útil por cuenta de la esistencia de munches teunoloxíes, fabricantes y compañíes dientro del mundu de les comunicaciones, y al tar en continua espansión, túvose que crear un métodu por que toos pudieren entendese de dalguna manera, inclusive cuando les teunoloxíes nun coincidieren. D'esta miente, nun importa la llocalización xeográfica o'l llinguaxe utilizáu. Tol mundu tien d'atenese a unes normes mínimes pa poder comunicase ente sigo. Esto ye sobremanera importante cuando falamos de la rede de redes, esto ye, Internet.

Esti modelu ta estremáu en siete (7) capes o niveles:

Capa físicaEditar

Artículu principal: Capa física

Ye la primer capa del Modelu OSI. Ye la que s'encarga de la topoloxía de rede y de les conexones globales del ordenador escontra la rede, refierse tantu al mediu físicu como a la forma na que se tresmite la información.[5]

Les sos principales funciones pueden resumise como..:

  • Definir el mediu o medios físicos polos que va viaxar la comunicación: cable de pares trenzados (o non, como en RS232/EIA232), cable coaxial, guíes d'onda, aire, fibra óptica.
  • Definir les carauterístiques materiales (componentes y conectores mecánicos) y llétriques (niveles de tensión) que se van a usar na tresmisión de los datos pelos medios físicos.
  • Definir les carauterístiques funcionales de la interfaz (establecimientu, caltenimientu y lliberación del enllaz físicu).
  • Tresmitir el fluxu de bits al traviés del mediu.
  • Remanar les señales llétriques del mediu de tresmisión, polos nun enchufe, etc.
  • Garantizar la conexón (anque non la fiabilidá de dicha conexón).

Capa d'enllaz de datosEditar

Artículu principal: Capa d'enllaz de datos

Esta capa ocupar del direccionamientu físicu, del accesu al mediu, de la detección d'errores, de la distribución ordenada de trames y del control del fluxu.[6]

Ye unu de los aspeutos más importantes que revisar nel momentu de coneutar dos ordenadores, yá que ta ente la capa 1 y 3 como parte esencial pa la creación de los sos protocolos básicos (MAC, IP), pa regular la forma de la conexón ente ordenadores asina determinando'l pasu de trames (unidá de midida de la información nesta capa, que nun ye más que la segmentación de los datos treslladándolos per mediu de paquetes), verificando la so integridá, y corrixendo errores.

Polo cual ye importante caltener una escelente adecuación al mediu físicu (los más usaos son el cable UTP, par trenzado o de 8 filos), col mediu de rede que redirecciona les conexones por aciu un router.

Daes estes situaciones cabo aprofiar que'l dispositivu qu'usa la capa d'enllaz ye'l Switch que s'encarga de recibir los datos del router y unviar cada unu d'estos a los sos respeutivos destinatarios (servidor -> ordenador veceru o dalgún otru dispositivu que reciba información como teléfonos móviles, tabletas y distintos dispositivos con accesu a la rede, etc.), dada esta situación determinar como'l mediu que s'encarga de la corrección d'errores, manexu de trames, protocolización de datos (llámense protocolos a les regles que tien de siguir cualquier capa del modelu OSI).

Capa de redeEditar

Artículu principal: Capa de rede

Encargar d'identificar el enrutamiento esistente ente una o más redes. Les unidaes de datos denominar paquetes, y pueden clasificase en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.[7]

L'oxetivu de la capa de rede ye faer que los datos lleguen dende l'orixe al destín, entá cuando dambos nun tean conectaos direutamente. Los dispositivos que faciliten tal xera denominar encaminadores o enrutadores, anque ye más frecuente atopalo col nome n'inglés routers. Los routers trabayen nesta capa, anque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinaos casos, dependiendo de la función que se-y asigne. Los firewalls actúen sobre esta capa principalmente, pa refugar direiciones de máquines.

Nesti nivel realiza'l direccionamientu lóxicu y la determinación de la ruta de los datos hasta'l so receptor final.

Capa de tresporteEditar

Artículu principal: Capa de tresporte

Capa encargada d'efectuar el tresporte de los datos (que s'atopen dientro del paquete) de la máquina orixe a la de destín, independizándolo del tipu de rede física que tea utilizando.[8]

La PDU de la capa 4 llámase Segmentu o Datagrama, dependiendo de si correspuende a TCP o UDP. Los sos protocolos son TCP y UDP; el primeru empobináu a conexón y l'otru ensin conexón. Trabayen, poro, con puertos lóxicos y xuntu con capar rede dan forma a los conocíos como Sockets IP:Puertu (exemplu: 191.16.200.54:80).

Capa de sesiónEditar

Artículu principal: Capa de sesión

Esta capa ye la que s'encarga de caltener y controlar l'enllaz establecíu ente dos ordenadores que tán tresmitiendo datos de cualesquier índole. Poro, el serviciu provistu por esta capa ye la capacidá d'asegurar que, dada una sesión establecida ente dos máquines, la mesma puédase efectuar pa les operaciones definíes de principiu a fin, volver# a entamar en casu d'interrupción.[9] En munchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

Capa de presentaciónEditar

Artículu principal: Capa de presentación

L'oxetivu ye encargase de la representación de la información, de manera qu'anque distintos equipos puedan tener distintes representaciones internes de calteres, los datos lleguen de manera reconocible.[10]

Esta capa ye la primera en trabayar más el conteníu de la comunicación que'l cómo s'establez la mesma. Nella traten aspeutos tales como la semántica y la sintaxis de los datos tresmitíos, yá que distintos ordenadores pueden tener distintes formes de remanales.

Esta capa tamién dexa cifrar los datos y estruyilos. Poro, podría dicise qu'esta capa actúa como un traductor.

Capa d'aplicaciónEditar

Artículu principal: Capa d'aplicación

Ufierta a les aplicaciones la posibilidá d'aportar a los servicios de les demás capes y define los protocolos qu'utilicen les aplicaciones pa intercambiar datos, como corréu electrónicu (Post Office Protocol y SMTP), xestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hai tantos protocolos como aplicaciones distintes y cuidao que de cutio desenvuélvense nueves aplicaciones el númberu de protocolos crez ensin parar.[11]

Cabo esclariar que l'usuariu de normal non interactúa direutamente col nivel d'aplicación. Suel interactuar con programes que de la mesma interactúan col nivel d'aplicación pero despintando la complexidá subxacente.

Regla nemotécnicaEditar

Con cuenta de facilitar l'aprendizaxe y memorización de los nomes de les capes que componen el modelu; una regla senciella consiste en memorizarlas como una sigla nemotécnica: FERTSPA, que n'inglés sonaría como First Spa, primer spa en castellanu, que defínese de la siguiente manera:

Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Ynlace de datos
Física

Tamnbien pueden usase les siguientes frases nemoténicas:

APSTREF dende la capa cimera a la inferior:

Al Principio Siempre Tienes Razón Yn Francia

FERTSPA dende la capa inferior a la cimera:

Ferrari Ys Rápido Tiene Siempre Potencia Avanzada

Unidaes de datosEditar

L'intercambiu d'información ente dos capes OSI consiste en que cada capa nel sistema fonte amiésta-y información de control a los datos, y cada capa nel sistema de destín analiza y quita la información de control de los datos como sigue:

Si un ordenador (A) deseya unviar datos a otra (B), en primer términu los datos deben empaquetarse al traviés d'un procesu denomináu encapsulamiento, esto ye, a midida que los datos muévense al traviés de les capes del modelu OSI, reciben encabezaos, información final y otros tipos d'información.

N-PDUEditar

La unidá de datos de protocolu (N-PDU) ye la información intercambiada ente entidaes pares, esto ye, dos entidá pertenecientes a la mesma capa pero en dos sistemes distintos, utilizando una conexón N-1. Ta compuesta por:

  • N-SDU (Unidá de Datos del Serviciu): son los datos que precisen la entidaes N pa realizar funciones del serviciu pidíu pola entidá N+1.
  • N-PCI (Información de Control del Protocolu): información intercambiada ente entidaes N utilizando una conexón N-1 pa coordinar la so operación conxunta.

N-IDUEditar

La Unidá de Datos de Interfaz (N-IDU): ye la información tresferida ente dos niveles axacentes, esto ye, dos capes allegantes. Ta compuesta por:

  • N-ICI (Información de Control de Interfaz): información intercambiada ente una entidá N+1 y una entidá N pa coordinar la so operación conxunta.
  • Datos de Interfaz-(N): información tresferida ente una entidá-(N+1) y una entidá-(N) y que de normal coincide cola (N+1)-PDU.

Tresmisión de los datosEditar

 
Tresferencia d'información nel modelu OSI.

La capa d'aplicación recibe'l mensaxe del usuariu y añedir una cabecera constituyendo asina la PDU de la capa d'aplicación. La PDU tresferir a la capa d'aplicación de la manera destino, este esanicia la cabecera y apurre el mensaxe al usuariu.

Pa ello foi necesariu tou esti procesu:

  1. Agora hai qu'apurrir la PDU a la capa de presentación pa ello hai qu'añedir la correspondiente cabecera ICI y tresformala asina nuna IDU, que tresmítese a felicidá capa.
  2. La capa de presentación recibe la IDU, quíta-y la cabecera y estrayi la información, esto ye, la SDU, a esta añedir el so propia cabecera (PCI) constituyendo asina la PDU de la capa de presentación.
  3. Esta PDU ye tresferida de la mesma a la capa de sesión por aciu el mesmu procesu, repitiéndose asina pa toles capes.
  4. Al llegar al nivel físicu únviense los datos que son recibíos pola capa física del receptor.
  5. Cada capa del receptor ocupar d'estrayer la cabecera, qu'enantes añediera la so capa homóloga, interpretala y apurrir la PDU a la capa cimera.
  6. Finalmente, va llegar a la capa d'aplicación, que va apurrir el mensaxe al usuariu.

Formatu de los datosEditar

Otros datos reciben una serie de nomes y formatos específicos en función de la capa na que s'atopen, por cuenta de como se describió enantes l'adhesión d'una serie d'encabezadures ya información final. Los formatos d'información son los qu'amuesa'l gráficu:

APDU
(capa 7) unidá de datos na capa d'aplicación.
PPDU
(capa 6) unidá de datos na capa de presentación.
SPDU
(capa 5) unidá de datos na capa de sesión.
TPDU
(capa 4) unidá de datos nel Segmentu de tresporte o Datagrama.
Paquete
(capa 3) unidá de datos nel capa de rede.
Entama
(capa 2) unidá de datos na capa d'enllaz de datos.
Bit
(capa 1) unidá de datos na capa física.

Operaciones sobre los datosEditar

En determinaes situaciones ye necesariu realizar una serie d'operaciones sobre les PDU pa facilitar el so tresporte, por cuenta de que son demasiáu grandes o bien porque son demasiáu pequeñes y taríamos esbardiando la capacidá del enllaz.

Bloquéu y desbloquéuEditar

El bloquéu fai corresponder delles (p)-SDU nuna (p)-PDU.

El desbloquéu identifica delles (p)-SDU que tán conteníes nuna (p)-PDU.

Concatenación y separaciónEditar

La concatenación ye una función-(N) que realiza'l nivel-(N) y que fai corresponder delles (N)-PDU nuna sola (N-1)-SDU.

La separación identifica delles (N)-PDU que tán conteníes nuna sola (N-1)-SDU.

SeguridáEditar

Les redes dexen la comunicación ente ordenadores y otros dispositivos "intelixentes" como tabletas y teléfonos, pero tamién son el principal mediu pol qu'estos dispositivos son infectaos con virus o son atacaos pa robar información. Les redolaes de rede seguros son una necesidá cada vez mayor.[12] El modelu OSI facilita la clasificación de los distintos ataques conocíos y les aiciones que dexen evitalos o siquier apangar les sos consecuencies.

Ver tamiénEditar

ReferenciesEditar

  1. 1,0 1,1 ZIMMERMAN, Hubert (abril de 1980). «OSI Reference Model – The ISO Model of Architecture for Open Systems Interconnection» (n'inglés). IEEE Transactions on Communications 28 (4):  pp. 425-432. 10.1.1.136.9497. http://www.comsoc.org/livepubs/50_journals/pdf/RightsManagement_eid=136833.pdf. 
  2. «ITU-T X.200 (07/1994)». International Telecommunication Union. Consultáu'l 25 de febreru de 2013.
  3. Stallings, William. «The Origins of OSI». Consultáu'l 25 de febreru de 2013.
  4. «Proyeutu IRIS» (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «El modelu define la comunicación ente sistemes como un procesu d'enllaz xerárquicu de siete niveles. Cada nivel tien funciones que trabayen lóxicamente como un tou y que pueden alteriase ensin afectar a los demás niveles.»
  5. «Proyeutu IRIS» (castellanu) (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. «Suministra les carauterístiques mecánicu y llétricu de la interface física ente un sistema y el mediu de tresmisión según el significáu de les señales llétriques al traviés de la interface y les regles pal so correctu usu con cuenta d'establecer, caltener y lliberar la conexón física.»
  6. «Proyeutu IRIS» (castellanu) (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «Controla les tresmisiones ente un nodo de la rede y el siguiente, efectuando una eficaz tresferencia de datos al suministrar la sincronización de la trama ("Frame") y la detección y recuperación de posibles errores.»
  7. «Proyeutu IRIS» (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «Responsable de la multiplexión de fluxos de datos distintos al traviés d'un conxuntu llindáu d'enllaces físicos, dirixiendo los datos al traviés de la rede, controlando'l fluxu de datos según la carga de la rede, etc.»
  8. «Proyeutu IRIS» (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «Suministra un mediu de tresporte independiente a los niveles cimeros, optimiza l'usu de los servicios de comunicación disponibles y garantiza la tresferencia de datos ente estremos.»
  9. «Proyeutu IRIS» (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «Controla la conexón lóxica o sesión ente procesos d'aplicación mientres la duración d'un intercambiu d'información, incluyendo l'establecimientu y la terminación de la sesión.»
  10. «Proyeutu IRIS» (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «Remana les funciones necesaries pa tresformar los datos a una forma apropiada pa los procesos d'aplicación, suministrando los tresformamientos de códigu, selección de sintaxis, etc.»
  11. «Proyeutu IRIS» (15 de payares de 1985). Archiváu dende l'orixinal, el 18 d'ochobre de 2017. Consultáu'l 30 de xunu de 2018. «Suministra una ventana al traviés de la cual efectúense les comunicaciones dende o a la redolada OSI y sirve pa los procesos d'aplicación efectuando la iniciación y terminación de la interconexión, control de los accesos, sincronización de los procesos de comunicación, xestión de recursos, xestión de la recuperación d'errores, etc.»
  12. Krawetz, Neal (2007). en Charles River Media: Introduction to Network Security.

Enllaces esternosEditar