Repblica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educacin SuperiorUniversidad Politcnica de ValenciaDpto. de Electricidad.

EL MODELO OSI

Prof.: Ing. Leonel RinconesMateria: Automatizacin IISeccin: 03AnIntegrantes:Jorge Hernndez, C.I.: 18.062.044Jos Rivas, C. I.: 13.601.175Anyela Perozo, C.I.: 15.456.337Nelson Suarez, C.I.: 11.342.675Reimar vila, C.I: 16.456.987

Valencia Junio de 2015INTRODUCCIN.

Las Redes de comunicacin,ofrecen la posibilidaddecompartir con carcter universal la informacin entre grupos de computadoras y sus usuarios; un componente vital de la era de la informacin. Sin embargo, lacomunicacinentre computadoras siempre implica la transferencia de datos en bloques, en lugar de secuencias continuas de datos. Esto se traduce en que no hace falta una conexin permanente entre dos ordenadores o computadoras para intercambiar datos. A diferencia de las personas, pueden funcionar con un enlace que exista slo de forma parcial durante el dilogo.Todavaenladcadade 1970 las computadoras eran mquinas caras y frgiles que estaban al cuidado de especialistas y se guardaban en recintos vigilados. Para utilizarlas y acceder desde un lugar remoto se poda conectar un terminal directamente o mediante una lnea telefnica y un mdem. Debido a su elevado coste, solan ser recursos centralizados a los que el usuario no acceda por cuenta propia, es decir las redes de computadoras no estaban disponibles comercialmente.Una red informtica es un conjunto de ordenadores y dispositivos conectados entre s con el propsito de compartir informacin y recursos. Los recursos que se pueden compartir son discos duros, impresoras, etc., pero adems, en una red podemos compartir la informacin de programas y los datos que manejan distintos usuarios.A finales de la dcada de los 70, la organizacin Internacional para la Normalizacin (ISO) empez a desarrollar un modelo conceptual para la conexin en red al que bautiz con el nombre de Open Systems Interconnection Reference Model Modelo de referencia de Interconexin de Sistemas Abiertos. En los entornos de trabajo se le conoce ms comnmente como El Modelo OSI, y ser el tema que se desarrollara en el presente trabajo, en el cual se analizar sus caractersticas, cuales son los planteamientos del modelo, y en que consisten las capas que lo conforman. Es importante sealar que en 1984 este modelo pas a ser el estndar internacional para las comunicaciones en red al ofrecer un marco de trabajo conceptual que permita explicar el modo en que se desplazaban los datos en la red.

Antecedentes.

A principios de 1980 el desarrollo de redes origin desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamao de las redes de computadoras y a medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologas de conexin, las redes se agregaban o expandan a casi la misma velocidad a la que se introducan las nuevas tecnologas de red.Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rpida expansin. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e implementaciones tenan dificultades para intercambiar informacin. El mismo problema surga con las empresas que desarrollaban tecnologas de conexiones privadas o propietarias. Propietario significa que una sola empresa o un pequeo grupo de empresas controlan todo uso de la tecnologa. Las tecnologas de conexin que respetaban reglas propietarias en forma estricta no podan comunicarse con tecnologas que usaban reglas propietarias diferentes. Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la ISO investig modelos de conexin a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base en esta investigacin, la ISO desarroll un modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.

El modelo OSI.

El MODELO DE INTERCONEXIN DE SISTEMAS ABIERTOS (ISO/IEC 7498-1), ms conocido como MODELO OSI (Open Systems Interconnection), es el modelo de red descriptivo, que fue creado en el ao 1980 por la Organizacin Internacional de Normalizacin ISO,(International Organization for Standardization), una federacin global de organizaciones que representa aproximadamente a 130 pases. Es un marco de referencia para la definicin de arquitecturas en la interconexin de los sistemas de comunicaciones.El modelo especfica el protocolo que debe usarse en cada capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que se usa como una gran herramienta para la enseanza de comunicacin de redes. Por lo tanto se trata de una normativa estandarizada til debido a la existencia de muchas tecnologas, fabricantes y compaas dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar en continua expansin, se tuvo que crear un mtodo para que todos pudieran entenderse de algn modo, incluso cuando las tecnologas no coincidieran. De este modo, no importa la localizacin geogrfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe ajustarse a unas normas mnimas para poder comunicarse entre s. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la red de redes, es decir, Internet.Un sistema abierto es un conjunto de uno o varios computadores, el material lgico asociado (software), perifricos, terminales, operadores humanos, procesos fsicos, medios de transferencia de informacin, etc., que forma un todo autnomo capaz de efectuar procesamiento y/o transferencia de informacin y que cumple con las normas de interconexin, es decir, un sistema abierto es capaz de comunicarse con otros sistemas a diferencia de los propietarios. Los Sistemas propietarios se desarrollan, pertenecen y son controlados por organizaciones privadas y no intercambian informacin con otros sistemas.El modelo de referencia OSI divide el proceso de comunicacin en funciones de capa. Cada capa comprende un conjunto de funciones de red que permite desarrollar uno o ms protocolos.

Origen, Destino y Paquete de Datos.

El nivel bsico de informacin por computador se compone de dgitos binarios o bits (0 y 1). Estos bits de informacin, se agrupan en: bytes, kilobytes, megabytes y gigabytes. Para que los computadores puedan enviar informacin a travs de una red, todas las comunicaciones de una red se inician en el origen, luego viajan hacia su destino.

Un paquete de datos es una unidad de informacin, lgicamente agrupada, que se desplaza entre los sistemas de computacin. Incluye la informacin de origen junto con otros elementos necesarios para hacer que la comunicacin sea factible y confiable en relacin con los dispositivos de destino. La direccin origen de un paquete especifica la identidad del computador que enva el paquete. La direccin destino especfica la identidad del computador que finalmente recibe el paquete.

Medios.

En Redes ( networking), un medio es el material a travs del cual viajan los paquetes de datos. Puede ser cualquiera de los siguientes materiales:

a. Cables telefnicosb. UTP de categora 5 (se utiliza para Ethernet 10BASE-T)c. Cable coaxial (se utiliza para la tv por cable)d. Fibra ptica (delgadas fibras de vidrio que transportan luz)e. Las inalmbricas o comunicaciones de espacio abierto, como lo son ondas electromagnticas, ondas de radio, microondas, etc.

Protocolos.

Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino a travs de una red, es importante que todos los dispositivos de la red hablen el mismo lenguaje o protocolo. Un protocolo es un conjunto de reglas que hacen que la comunicacin en una red sea ms eficiente. Los siguientes son algunos ejemplos comunes: Mientras se est conduciendo un auto, otros autos envan seales cuando desean girar a la izquierda o hacia la derecha; si no lo hicieran, las rutas seran un caos. Al volar un avin, los pilotos obedecen reglas muy especficas para poder comunicarse con otros aviones y con el control de trfico areo. Al contestar el telfono, alguien dice "Hola", y entonces la persona que realiza la llamada dice "Hola, habla Fulano de Tal... ", y as sucesivamente.

Una definicin tcnica de un protocolo de comunicaciones de datos es: un conjunto de normas, o un acuerdo, que determina el formato y la transmisin de datos. La capa n de un computador se comunica con la capa n de otro computador. Las normas y convenciones que se utilizan en esta comunicacin se denominan colectivamente protocolo de la capa n.

Propsito del modelo de Referencia OSI.

El modelo de referencia OSI divide el proceso de comunicacin en funciones de capa, en donde cada capa comprende un conjunto de funciones de red que permite desarrollar uno ms protocolos que rigen el comportamiento de los procesos o entidades de dicha capa. El proceso de divisin en capas tiene las siguientes ventajas: Reduce la complejidad del diseo Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes. (Estandariza las interfaces) Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre s. (Asegura una tecnologa interoperable) Impide que los cambios en una capa puedan afectar las dems capas, para que se puedan desarrollar con ms rapidez. Divide la comunicacin de red en partes ms pequeas para simplificar el aprendizaje.

Los principios que determinan el nmero de capas en que se divide el modelo, se pueden resumir de la siguiente manera:

Cada capa debe realizar un conjunto de funciones bien definidas Las funciones de cada capa se deben elegir con el fin de definir protocolos estandarizados internacionalmente. Los lmites de las capas se establecen a fin de minimizar el flujo de informacin a travs de las interfaces. El numero de capas debe ser lo suficientemente grande para no agrupar funciones diferentes en una misma capa, y lo suficientemente pequeo para que la arquitectura no se vuelva inmanejable.

Capas del Modelo OSI.

El modelo de referencia OSI permite que los usuarios vean las funciones de red que se producen en cada capa, inclusive este modelo de referencia se puede utilizar para comprender cmo viaja la informacin desde los programas de aplicacin de un computador hasta otro programa de aplicacin ubicado en otro computador de la red.Cada capa individual del modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen hasta el destino. A continuacin, presentamos una breve descripcin de cada capa del modelo de referencia OSI.

Nivel fsicoEs la primera capa del Modelo OSI. Es la que se encarga de la topologa de red y de las conexiones globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio fsico como a la forma en la que se transmite la informacin.Sus principales funciones se pueden resumir como:_ Definir el medio o medios fsicos por los que va a viajar la comunicacin: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), cable coaxial, guas de onda, aire, fibra ptica._ Definir las caractersticas materiales (componentes y conectores mecnicos) y elctricas (niveles de tensin) que se van a usar en la transmisin de los datos por los medios fsicos._ Definir las caractersticas funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberacin del enlace fsico)._ Transmitir el flujo de bits a travs del medio._ Manejar las seales elctricas del medio de transmisin, polos en un enchufe, etc._ Garantizar la conexin (aunque no la fiabilidad de dicha conexin).

Nivel de enlace de datosEsta capa se ocupa del direccionamiento fsico, del acceso al medio, de la deteccin de errores, de la distribucin ordenada de tramas y del control del flujo. Es uno de los aspectos ms importantes que revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que est entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creacin de sus protocolos bsicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexin entre computadoras as determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la informacin en esta capa, que no es ms que la segmentacin de los datos trasladndolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente adecuacin al medio fsico (los ms 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 algn otro dispositivo que reciba informacin como telfonos mviles, tabletas y diferentes dispositivos con acceso a la red, etc.), dada esta situacin se determina como el medio que se encarga de la correccin de errores, manejo de tramas, protocolizacin de datos.Nivel de redSe encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o ms redes. Las unidades de informacin 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, an cuando ambos no estn conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores o enrutadores, aunque es ms frecuente encontrarlo con el nombre en ingls routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la funcin que se le asigne. Los firewalls actan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de mquinas. En este nivel se realiza el direccionamiento lgico y la determinacin de la ruta de los datos hasta su receptor final.Nivel de transporteCapa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la mquina origen a la de destino, independizndolo del tipo de red fsica que est utilizando. La PDU 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 conexin y el otro sin conexin. Mientras que las capas de aplicacin, presentacin y sesin estn relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos.La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que asla las capas superiores de los detalles de implementacin del transporte. Especficamente, temas como la confiabilidad del transporte entre dos hosts es responsabilidad de la capa de transporte. Al proporcionar un servicio de comunicaciones, la capa de transporte establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales.

Nivel de sesinEsta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que estn transmitiendo datos de cualquier ndole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesin establecida entre dos mquinas, la 3 misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudndolas en caso de interrupcin. En muchos casos, los servicios de la capa de sesin son parcial o totalmente prescindibles.Nivel de presentacinEl objetivo es encargarse de la representacin de la informacin, 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 ms el contenido de la comunicacin que el cmo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semntica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas. Esta capa tambin permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podra decirse que esta capa acta como un traductor.Nivel de aplicacinOfrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las dems capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrnico (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 nmero de protocolos crece sin parar. Cabe aclarar que el usuario normalmente no interacta directamente con el nivel de aplicacin. Suele interactuar con programas que a su vez interactan con el nivel de aplicacin pero ocultando la complejidad subyacente. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de clculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicacin establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicacin, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperacin de errores y control de la integridad de los datos.

Encapsulamiento de Datos.

El encapsulamiento rodea los datos con la informacin de protocolo necesaria antes de que se una al trnsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a travs de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, informacin final y otros tipos de informacin. ("encabezado" significa que se ha agregado la informacin correspondiente a la direccin).Para ver cmo se produce el encapsulamiento, examine la forma en que los datos viajan a travs de las capas como lo ilustra la siguiente figura. Una vez que se envan los datos desde el origen, viajan a travs de la capa de aplicacin y recorren todas las dems capas en sentido descendiente. Como puede ver, el empaquetamiento y el flujo de los datos que se intercambian experimentan cambios a medida que las redes ofrecen sus servicios a los usuarios finales.

Las redes deben realizar los siguientes cinco pasos de conversin a fin de encapsular los datos:

1. Crear los datos. Cuando un usuario enva un mensaje de correo electrnico, sus caracteres alfanumricos se convierten en datos que pueden recorrer la internetwork.2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. Los datos se empaquetan para ser transportados por la internetwork. Al utilizar segmentos, la funcin de transporte asegura que los hosts del mensaje en ambos extremos del sistema de correo electrnico se puedan comunicar de forma confiable.3. Anexar (agregar) la direccin de red al encabezado. Los datos se colocan en un paquete o datagrama que contiene el encabezado de red con las direcciones lgicas de origen y de destino. Estas direcciones ayudan a los dispositivos de red a enviar los paquetes a travs de la red por una ruta seleccionada.4. Anexar (agregar) la direccin local al encabezado de enlace de datos. Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama. La trama le permite conectarse al prximo dispositivo de red conectado directamente en el enlace. Cada dispositivo en la ruta de red seleccionada requiere el entramado para poder conectarse al siguiente dispositivo.5. Realizar la conversin a bits para su transmisin. La trama debe convertirse en un patrn de unos y ceros (bits) para su transmisin a travs del medio (por lo general un cable). Una funcin de temporizacin permite que los dispositivos distingan estos bits a medida que se trasladan por el medio.El medio en la internetwork fsica puede variar a lo largo de la ruta utilizada. Por ejemplo, el mensaje de correo electrnico puede originarse en una LAN, cruzar el backbone de un campus y salir por un enlace WAN hasta llegar a su destino en otra LAN remota. Los encabezados y la informacin final se agregan a medida que los datos se desplazan a travs de las capas del modelo OSI.

Comunicaciones de Par a Par.

Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino, cada capa del modelo OSI en el origen debe comunicarse con su capa igual en el lugar destino. Esta forma de comunicacin se conoce como comunicaciones de par-a-par. Durante este proceso, cada protocolo de capa intercambia informacin, que se conoce como unidades de datos de protocolo (PDU), entre capas iguales. Cada capa de comunicacin, en el computador origen, se comunica con un PDU especfico de capa y con su capa igual en el computador destino como lo ilustra la siguiente figura.

Los paquetes de datos de una red parten de un origen y se envan a un destino. Cada capa depende de la funcin de servicio de la capa OSI que se encuentra debajo de ella. Para brindar este servicio, la capa inferior utiliza el encapsulamiento para colocar la PDU de la capa superior en su campo de datos, luego le puede agregar cualquier encabezado e informacin final que la capa necesite para ejecutar su funcin. Posteriormente, a medida que los datos se desplazan hacia abajo a travs de las capas del modelo OSI, se agregan encabezados e informacin final adicionales. Despus de que las Capas 7, 6 y 5 han agregado la informacin, la Capa 4 agrega ms informacin. Este agrupamiento de datos, la PDU de Capa 4, se denomina segmento.Por ejemplo, la capa de red presta un servicio a la capa de transporte y la capa de transporte presenta datos al subsistema de internetwork. La tarea de la capa de red consiste en trasladar esos datos a travs de la internetwork. Ejecuta esta tarea encapsulando los datos y agregando un encabezado, con lo que crea un paquete (PDU de Capa 3). Este encabezado contiene la informacin necesaria para completar la transferencia, como por ejemplo, las direcciones lgicas origen y destino.

La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red. Encapsula la informacin de la capa de red en una trama (la PDU de Capa 2); el encabezado de la trama contiene informacin (por ej., direcciones fsicas) que es necesaria para completar las funciones de enlace de datos. La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red encapsulando la informacin de la capa de red en una trama. La capa fsica tambin suministra un servicio a la capa de enlace de datos. La capa fsica codifica los datos de la trama de enlace de datos en un patrn de unos y ceros (bits) para su transmisin a travs del medio (generalmente un cable) en la Capa 1.