El modelo de interconexión de sistemas abiertos, también
llamado OSI (en inglés open system interconnection) es el modelo de red
descriptivo creado por la Organización Internacional para la Estandarización en
el año 1984. Es decir, es un marco de referencia para la definición de
arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.
Historia
A principios de 1980 el desarrollo de redes surgió con
desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y
tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las
ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se agregaban o expandían a
casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red.
Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir
las consecuencias de la rápida expansión. 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 tenían dificultades
para intercambiar información. El mismo problema surgía con las empresas que
desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o propietarias.
"Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de
empresas controlan todo uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que
respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con
tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes.
Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la
Organización Internacional para la Estandarización (ISO) investigó modelos de
conexión como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura
de Sistemas de Red (Systems Network Architecture) y TCP/IP a fin de encontrar
un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base
en esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los
fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.
Modelo de referencia OSI
Fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional
de Estándares (ISO), una federación global de organizaciones que representa
aproximadamente a 130 países. El núcleo de este estándar es el modelo de
referencia OSI, una normativa formada por siete capas que define las diferentes
fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro
sobre una red de comunicaciones.
Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos
protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no
están tan desmarcadas y la correspondencia con los niveles no era tan clara
puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo es muy usado en la
enseñanza como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una
"pila" de protocolos de comunicaciones.
El modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada
capa, y suele hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran
herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.
Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la
existencia de muchas tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de
las comunicaciones, y al estar en continua expansión, se tuvo que crear un
método para que todos pudieran entenderse de algún modo, incluso cuando las
tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa la localización geográfica
o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimas para
poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la
red de redes, es decir, Internet.
Este modelo está dividido en siete capas:
1.
Capa
física
Es la que se encarga de las conexiones físicas 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.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
Definir el medio o
medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares
trenzados (o no, como en RS232/EIA232), 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)
2.
Capa de enlace de datos
Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la
topología de la red, del acceso al medio, de la detección de errores, de la
distribución ordenada de tramas y del control del flujo.
Por lo cual es uno de los aspectos más importantes a revisar
en el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como
parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para
regular la forma de la conexión entre computadoras asi determinando el paso de
tramas (trama = unidad de medida de la información en esta capa, que no es más
que la segmentación de los datos trasladándolos por medio de paquetes),
verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante
mantener una excelente adecuación al medio físico (los más 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 algún otro dispositivo que reciba
información como celulares, etc.), dada esta situación se determina como el
medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas,
protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir
cualquier capa del modelol OSI).
3.
Capa de red
Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre
una o más redes. Las unidades de información 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, aún cuando ambos no estén conectados directamente.
Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es
más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan
en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados
casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre
esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la
determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.
4.
Capa de transporte
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que
se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino,
independizándolo del tipo de red física que se esté 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 conexión y el otro
sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con la capa
red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).
5.
Capa de sesión
Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el
enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de
cualquier índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la
capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la
misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin,
reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la
capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.
6.
Capa de presentación
El objetivo es encargarse de la representación de la
información, 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 más el contenido de la
comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos
tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que
distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos.
Por lo tanto, podría decirse que esta pa actúa como un traductor.
7.
Capa de aplicación
Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los
servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las
aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (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 número de protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa
directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a
su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad
subyacente.
