MODELO OSICAPA FISICA

ORIGEN Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme

crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. Muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando

implementaciones de hardware y software diferentes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se

volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984.

MODELO OSI Tambien conocido como el modelo de interconexion de

sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1). Permite que los usuarios vean las funciones de red que

producen en cada capa. Es un marco que se puede utilizar para comprender como

viaja la informacion a traves de una red. Además, puede usar el modelo de referencia OSI para visualizar cómo la información o los paquetes de datos viajan desde los programas de aplicación (por ej., hojas de cálculo, documentos, etc.), a través de un medio de red (por ejemplo, cables, etc.), hasta otro programa de aplicación ubicado en otro computador de la red, aún cuando el transmisor y el receptor tengan distintos tipos de medios de red.

MODELO OSIAbarca una serie de eventos importantes: El modo en que los datos se traducen a un formato apropiado

para la arquitectura de red que se esta utilizando El modo en que las computadoras u otro tipo de dispositivo de la

red se comunican. Cuando se envíen datos tiene q existir algún tipo de mecanismo

q proporcione un canal de comunicación entre el remitente y el destinatario.

El modo en que los datos se transmiten entre los distintos dispositivos y la forma en que se resuelve la secuenciación y comprobación de errores

El modo en que el direccionamiento lógico de los paquetes pasa a convertirse en el direccionamiento físico que proporciona la red

CLASIFICACION

El Modelo OSI divide en 7 capas el proceso de transmisión de la información entre equipo informáticos, donde cada capa se encarga de ejecutar una determinada parte del proceso global.

Capa 7: La capa de aplicación Capa 6: La capa de presentación Capa 5: La capa de sesión Capa 4: La capa de transporte Capa 3: La capa de red Capa 2: La capa de enlace de datos Capa 1: La capa física

CAPAS

Las dos únicas capas del modelo con las que de hecho, interactúa el usuario son la primera capa, la capa Física, y la ultima capa, la capa de Aplicación, La capa física abarca los aspectos físicos de la red (es decir, los cables, hubs y el resto de dispositivos que conforman el entorno físico de la red). Seguramente ya habrá interactuado mas de una vez con la capa Física, por ejemplo al ajustar un cable mal conectado. La capa de aplicación proporciona la interfaz que utiliza el usuario en su computadora para enviar mensajes de correo electrónico o ubicar un archivo en la red.

CAPA 1: NIVEL FISICO (SEÑALES Y MEDIOS)Es la primera capa del Modelo OSI. Es la que se encarga de

la topología de red y de las conexiones globales 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.

El nivel físico o capa física se refiere a las transformaciones que se hacen a la secuencia de bits para trasmitirlos de un lugar a otro. Siempre los bits se manejan dentro del PC como niveles eléctricos. Por ejemplo, puede decirse que en un punto o cable existe un 1 cuando está en cantidad de volts y un cero cuando su nivel es de 0 volts. Cuando se trasmiten los bits siempre se transforman en otro tipo de señales de tal manera que en el punto receptor puede recuperar la secuencia de bits originales.

La Capa Física o Nivel 1 proporciona los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para activar, mantener y desactivar conexiones físicas.

NIVEL FISICO O CAPA FISICALa capa física de OSI proporciona los medios de transporte para

los bits que conforman la trama de la capa de Enlace de datos a través de los medios de red. Esta capa acepta una trama completa desde la capa de Enlace de datos y lo codifica como una secuencia de señales que se transmiten en los medios locales. Un dispositivo final o un dispositivo intermedio reciben los bits codificados que componen una trama.

El envío de tramas a través de medios de transmisión requiere los siguientes elementos de la capa física:

Medios físicos y conectores asociados. Una representación de los bits en los medios. Codificación de los datos y de la información de control. Sistema de circuitos del receptor y transmisor en los

dispositivos de red.

CAPA FISICA: FUNCIONES La función de la capa física de OSI es la de codificar en señales los dígitos

binarios que representan las tramas de la capa de Enlace de datos, además de transmitir y recibir estas señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra óptica o medio inalámbrico) que conectan los dispositivos de la red.

Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), cable 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 FISICA: FUNCIONAMIENTO

Los medios no transportan la trama como una única entidad. Los medios transportan señales, una por vez, para representar los bits que conforman la trama.

Existen tres tipos básicos de medios de red en los cuales se representan los datos:

Cable de cobreFibra Inalámbrico

CAPA FISICA: ESTANDARES

La capa física consiste en un hardware creado por ingenieros en forma de conectores, medios y circuitos electrónicos. Por lo tanto, es necesario que las principales organizaciones especializadas en ingeniería eléctrica y en comunicaciones definan los estándares que rigen este hardware.

Principios fundamentales de la capa física Las tres funciones esenciales de la capa física son: Los componentes físicos Codificación de datos Señalización

PRINCIPIO FUNDAMENTAL: COMPONENTES FISICOS

Los elementos físicos son los dispositivos electrónicos de hardware, medios y conectores que transmiten y transportan las señales para representar los bits.

Tipos de medios fisicos:Medios de cobre o alambricosMedios de fibraMedios inalambricos

MEDIOS DE COBRE O ALAMBRICOS

El medio más utilizado para las comunicaciones de datos es el cableado que utiliza alambres de cobre para señalizar bits de control y datos entre los dispositivos de red. El cableado utilizado para las comunicaciones de datos generalmente consiste en una secuencia de alambres individuales de cobre que forman circuitos que cumplen objetivos específicos de señalización.

CABLE DE PAR TRENZADO NO BLINDADO (UTP)El cableado de par trenzado no blindado (UTP), como se utiliza en las LAN

Ethernet, consiste en cuatro pares de alambres codificados por color que han sido trenzados y cubiertos por un revestimiento de plástico flexible. Los códigos de color identifican los pares individuales con sus alambres y sirven de ayuda para la Terminación de cables.

Tipos de cable UTPEl cableado UTP, con una terminación de conectores RJ-45, es un medio común

basado en cobre para interconectar dispositivos de red, como computadoras, y dispositivos intermedios, como routers y switches de red. Según las diferentes situaciones, es posible que los cables UTP necesiten armarse según las diferentes convenciones para los cableados. Esto significa que los alambres individuales del cable deben conectarse en diferentes órdenes para distintos grupos de pin en los conectores RJ-45. A continuación se mencionan los principales tipos de cables que se obtienen al utilizar convenciones específicas de cableado:

Cable directo de Ethernet Cruzado de Ethernet Consola

OTROS CABLES DE COBRE

Se utilizan otros dos tipos de cable de cobre:

1. Coaxial2. Par trenzado blindado (STP)

CABLE COAXIALEl cable coaxial consiste en un conductor de cobre rodeado de una capa de aislante

flexible.Usos del cable coaxialEl diseño del cable coaxial ha sido adaptado para diferentes necesidades. El coaxial

es un tipo de cable importante que se utiliza en tecnologías de acceso inalámbrico o por cable. Estos cables se utilizan para colocar antenas en los dispositivos inalámbricos. También transportan energía de radiofrecuencia (RF) entre las antenas y el equipo de radio. Es el medio de uso más frecuente para transportar señales elevadas de radiofrecuencia mediante cableado, especialmente señales de televisión por cable. La televisión por cable tradicional, con transmisión exclusiva en una dirección, estaba totalmente compuesta por cable coaxial. Actualmente, los proveedores de servicio de cable están convirtiendo sistemas de una a dos vías para suministrar conectividad de Internet a sus clientes. Para ofrecer estos servicios, las partes de cable coaxial y los elementos de amplificación compatibles se reemplazan por cables de fibra óptica multimodo. Sin embargo, la conexión final hacia la ubicación del cliente y el cableado dentro de sus instalaciones aún sigue siendo de cable coaxial. Este uso combinado de fibra y coaxial se denomina fibra coaxial híbrida (HFC).

CABLE DE PAR TRENZADO BLINDADO (STP)

Otro tipo de cableado utilizado en las redes es el par trenzado blindado (STP). Como se muestra en la figura, STP utiliza dos pares de alambres que se envuelven en una malla de cobre tejida o una hoja metálica. El cable STP cubre todo el grupo de alambres dentro del cable al igual que los pares de alambres individuales. STP ofrece una mejor protección contra el ruido que el cableado UTP pero a un precio considerablemente superior.

MEDIOS DE FIBRA

El cableado de fibra óptica utiliza fibras de plástico o de vidrio para guiar los impulsos de luz desde el origen hacia el destino. Los bits se codifican en la fibra como impulsos de luz. El cableado de fibra óptica puede generar velocidades muy superiores de ancho de banda para transmitir datos sin procesar.

MEDIOS INALAMBRICOS

Los medios inalámbricos transportan señales electromagnéticas mediante frecuencias de microondas y radiofrecuencias que representan los dígitos binarios de las comunicaciones de datos. Como medio de red, el sistema inalámbrico no se

Limita a conductores o canaletas, como en el caso de los medios de fibra o de cobre.

PRINCIPIO FUNDAMENTAL: CODIFICACION

La codificación es un método utilizado para convertir un stream de bits de datos en un código predefinido. Los códigos son grupos de bits utilizados para ofrecer un patrón predecible que pueda reconocer tanto el emisor como el receptor. La utilización de patrones predecibles permite distinguir los bits de datos de los bits de control y ofrece una mejor detección de errores en los medios.

Además de crear códigos para los datos, los métodos de codificación en la capa física también pueden proporcionar códigos para control, como la identificación del comienzo y el final de una trama. El host que realiza la transmisión transmitirá el patrón específico de bits o un código para identificar el comienzo y el final de la trama.

PRINCIPIO FUNDAMENTAL: SEÑALIZACION

La capa física debe generar las señales inalámbricas, ópticas o eléctricas que representan el "1" y el "0" en los medios. El método de representación de bits se denomina método de señalización. Los estándares de capa física deben definir qué tipo de señal representa un "1" y un "0". Esto puede ser tan sencillo como un cambio en el nivel de una señal eléctrica, un impulso óptico o un método de señalización más complejo.

EJEMPLOS DE PROTOCOLOS FISICOS IEEE 1394: es un estándar multipltaforma para la entrada y salida de datos a

gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como videocamaras a computadoras.

DLS: línea de suscriptor digital. Tecnologia de red publica que proporciona un ancho de banda elevado, a través de cables de cobre convencionales, a distancias limitadas. Tecnologia de conexión permanente que permite a los usuarios conectarse a internet.

RDSI: es una red que procede por evolución de la red telefónica existente, que al ofrecer conexiones digitales de extremo a extremo permite la integración de multitud de servicios en un único acceso, independientemente de la naturaleza de la información a transmitir y del equipo termnal que la genere.

Bluetooth: es una especificación industrial para redes inalámbricas de area personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz.

GSM: s un sistema estándar, libre de regalías, de telefonía móvil digital.

EJEMPLOS DE PROTOCOLOS FISICOS USB: es un estándar industrial desarrollado en los años 1990 que define los cables,

conectores y protocolos usados en un bus para conectar, comunicar y proveer de alimentación eléctrica entre ordenadores y periféricos y dispositivos electrónicos.

ADSL: es un tipo de tecnología de línea DSL. Consiste en una transmisión analógica de datos digital apoyada en el par simetrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado, siempre y cuando la longitud no supere los 5,5 km medidos desde la central telefónica, o no haya otros servicios por el mismo cable que puedan interferir.

V.92 red telefónica módems xDSL IrDA Firewire EIA RS-232, EIA-422, EIA-449, RS-485 ITU ISDN T1 y otros enlaces T-carrier, y E1y otros enlaces E-carrier. 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-

T, 1000BASE-SX y otras variedades de la capa física de Ethernet