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REDES TAREA 2 NOMBRE: Lcdo. Nelson Cruz Arboleda Modelo OSI OSI (Open System Interconnection) significa Sistema Abierto de Interconección y fue desarrollado por ISO buscando un estandar de protocolos. Es que para lograr que una red o un conjunto de redes (como es Internet) funcione, es necesario agrupar e interrelacionar diferentes protocolos. El modelo OSI (Open System Interconection) propone un conjunto de reglas que apuntan a estandarizar las tecnologías networking. Sucede que en la década del '80 muchos fabricantes proponían cosas incompatibles con las propuestas de otros fabricantes. A esto se sumaba el uso de protocolos y software no compatible y propietario o sea de tecnología cerrada, que no podía ser investigada ni copiada por otros fabricantes. ¿Te suena esto? ¡cuando no con las tecnologías cerradas! Los más perjudicados fueron los usuarios que muchas veces no podían comunicarse entre redes. En un pasado existían redes que eran incompatibles entre sí y hardware que funcionaba bien en una red, pero a la hora de reformar (ya sea para agrandar o mejorar una red) no funcionaba en otra red. Lo bueno del modelo OSI es que trabaja por capas (en forma modular). Cualquier cambio en una capa no debería afectar a las demás. En los comienzos los protocolos de comunicación se construian como sistemas monolíticos y no contemplaban el uso de capas, siendo esto problemático a la hora de tener que efectuar modificaciones, ya que las mismas afectaban a todo el modelo. El sistema de capas permite información de tipo modular, donde cada capa realiza un conjunto de tareas y luego pasa su información a la capa inmediata (ya sea superior o inferior). Otro detalle importante del modelo OSI es su caracter de Sistema Abierto, lo que permite que todos conozcan y puedan usar este modelo. Anteriormente se usaron modelos propietarios y como se saben estos, al no ser abiertos y estar sujetos a licencias impiden su uso por todos.

Características Este modelo cuenta con siete capas, cada una de ellas con funciones específicas y protocolos para esas funciones. Se ha buscado un modelo que permite independencia del fabricante, del hardware, del software, la arquitectura y hasta del Sistema Operativo.


Encapsulamiento Los datos de una comunicación pasan por todas las capas y cada vez que una capa recibe un dato, le agrega información perteneciente a esa capa, pasándolo luego a la siguiente. Es decir, que al paquete inicial con datos, se lo segmenta en varios paquetes de acuerdo a su tamaño, y luego cada capa irá agregando datos propios que se unen a los datos de origen. Este proceso, llamado encapsulamiento, permite que en el destino se realice el proceso contrario de ir desencapsulando datos de acuerdo a las necesidades propias de cada capa. Como veremos a continuación, existe una capa de Presentación, donde manejamos los datos propios de la utilidad que estamos utilizando. Ya en la capa de Transporte se segmentan esos datos en tamaños menores para optimizar el transporte. En la capa de red se agregan datos tales como la IP y finalmente en la capa de enlace, se hace lo propio con la MAC que es una identificación de las placas de red. En la computadora destino, esta forma de comunicación ser irá desempaquetando a medida que vayan ascendiendo los datos capa a capa. Servicios Cada capa presta sus servicios a la capa superior y requiere los servicios de la capa inferior. Este tipo de comunicación se establece por medio de las primitivas:    

de petición (Request) de indicación (Indication) de respuesta (Response) de confirmación (Confirmation)

Las primitivas sirven para asegurar el acceso al servicio y contiene tres funciones básicas:   

Conexión Transmisión Desconexión

Capas del Modelo OSI Como este documento es fundamentalmente práctico no se pretende entrar en demasiados detalles sobre el modelo OSI, pero sí saber que existe y que nos va a permitir entender mejor ciertas cuestiones de red de otra forma demasiado abstractas. Así que este pequeño apunte puede llegar a enriquecerse con lecturas de documentos que se encuentran en la red, como los siguientes: http://www.configurarequipos.com/doc249.html http://www.monografias.com/trabajos13/modosi/modosi.shtml http://jucarmlinux.blogspot.com/2006/02/sexta-clase-administracin-de-redes-ii.html


Aplicación

DNS, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP, SNMP, SSH, Telnet, SIP, etc.

Presentación ASN.1, MIME, SSL/TLS, XDR, etc. NetBIOS, ONC RPC, DCE/RPC etc. Sesión Transporte

SCTP, SPX, TCP, UDP, etc.

Red

AppleTalk, IP, IPX, NetBEUI, X.25, etc.

Enlace

ATM, Ethernet, Frame Relay, HDLC, PPP, Token Ring, Wi-Fi, STP, etc.

Físico

Cable coaxil, Fibra óptica, Par trenzado, Enlaces de radio, Microondas, etc

La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) investigó varios modelos de networking para encontrar reglas que pudieran aplicarse a todas las redes a fin de lograr la estandarización. La ISO desarrolló un modelo que sirve a los fabricantes para crear redes compatibles. Este modelo sirve además para los estudiantes de redes. Modelo de referencia OSI Este modelo es más teórico que práctico ya que no hay especificación de protocolos por capa y las arquitecturas de red al ir evolucionando dejan muchos interrogantes sobre el lugar que corresponde a ciertos procesos. De todos modos sigue siendo excelente para entender cómo funciona una red. Es simplemente un modelo de referencia divido en capas: Capa Física (Capa 1)

La Capa Física se encarga de todas las conexiones físicas como:  

Cables en general como cable coaxil, cable de par trenzado, fibra óptica, etc. a los que llamaremos medios guiados. También están los medios no guiados conocidos como redes inalámbricas donde se encuentran transceivers radiales, infrarrojos, microondas, láser, etc.

Dentro del medio físico se encuentran también las características del medio:    

tipo de cable y su calidad tipo de conectores tipo de antenas formas de transmisión en medios no guiados y guiados, modulación, codificación, etc.

En resumen, además de las cuestiones mecánicas, como conexiones, terminales, también observa aspectos como las caractersticas de transmisión, el medio de transmisión, la velocidad, etc. Maneja por lo tanto diferentes tipos de señales (en esta capa no hablamos de datos sino de señales eléctricas) pudiendo ser en realidad tanto


variaciones eléctricas como lumínicas, campos electromagnéticos, etc. determinando diferentes medios de transmisión y unidades de medición (frecuencia, amplitud, intensidad de luz, etc.) Capa de enlace de datos (Capa 2)

Esta capa se ocupa del direccionamiento físico. Ahora sí las señales empiezan a considerarse datos y su direccionamiento implica saber por donde y en qué forma se van a distribuir los datos. Interviene por lo tanto la topología de la red:    

red bus estrella anillo otras topologías

También es importante la notificación de errores. Una red puede ser muy rápida pero por ejemplo si es ruidosa, por no tener una adecuada protección contra ruidos externos (que varían de acuerdo al entorno de la red) deberá enviar numerosas veces los mismos datos ya que estos llegarán al destino corruptos. La velocidad de transferencia de datos puede ser alta, pero si deben retransmitirse muchas veces, la velocidad real será mucho menor. Cuando un paquete llega corrupto, el receptor avisa esta situación, mediante la utilización de esta capa. De esta forma el transmisor llega a enterarse del error y puede volver a enviar el paquete en cuestión. Esta capa se encarga de lo relacionado con la notificación de errores, el control del flujo y la correcta distribución de los paquetes. Capa de red (Capa 3)

Esta capa hace lo necesario para lograr el envío de datos desde el origen al destino haciendo abstracción del tipo de conexión. Aquí encontraremos fundamentalmente a los routers y también los switchs tienen que ver con esta capa. Capa de transporte(capa 4)

Esta capa toma los datos y los divide en partes más pequeñas que llamaremos paquetes, enviándolos luego a la capa de red. En esta capa se proveen servicios de conexión para la capa de sesión que serán utilizados finalmente por los usuarios de la red al enviar y recibir paquetes. Estos servicios están asociados al tipo de comunicación empleada, la cual puede ser diferente según el requerimiento que le hagan a la capa de transporte.


Por ejemplo, una comunicación punto a punto envía paquetes por una sola ruta y entonces los mismos, son recibidos en orden (se envía el paquete 1, se recibe este paquete, luego el paquete 2, etc.) esto limita la velocidad pero puede ser usado para evitar errores, o en redes de alta velocidad. En otros casos (los más comunes) el orden de envío puede que no sea el orden de recepción, ya que los paquetes toman caminos diferentes de acuerdo a las diponibilidades de comunicación de los diferentes nodos. Esto hace que a veces un paquete que fue enviado más tarde se reciba primero. En este caso no se tiene en cuenta el orden de envío y deberá existir un protocolo capaz de volver a armar un archivo ordenando los paquetes de acuerdo a su orden original. Los medios transmisor y receptor se ponen de acuerdo sobre la modalidad que va a utilizarse en el momento de establecerse la comunicación. Este servicio es provisto por la capa de transporte y se mantiene hasta que finallice la sesión. Un detalle de importancia es que todo el servicio de la capa se gestiona por medio de las cabeceras de los paquetes y es agregado en el momento de iniciar la transmisión. Capa de sesión (Capa 5)

Esta capa asegura que se puedan realizar todas las actividades previstas en una sesión determinada desde su comienzo hasta su finalización, y también en caso eventual de interrupción de la comunicación, proveer los medios para volver a conectarse. Ofrece varios servicios: 

 

Control de la sesión, entendiendo como tal el conjunto de actividades desde el comienzo de la comunicación hasta su finalización. En determinados casos es posible tener establecido al mismo tiempo diferentes sesiones por un mismo medio. Control de comunicaciones (si es posible o no establecer varias comunicaciones y en caso afirmativo cuantas, al mismo tiempo). Los checkpoints, sirven para volver a comunicarse desde el último punto de verificación (checkpoints) , y no desde el principio, en caso de una caida de la transmisión.

Capa de presentación (Capa 6)

Esta capa se encarga de manejar las estructuras de datos pero ya como contenido y no como enlace de datos en sí. Convierte datos de forma de hacerlos compatibles. También permite cifrar datos y comprimirlos. Capa de aplicación (Capa 7)

Cuando utilizamos un programa en particular, supongamos un cliente de correo cualquiera, estas aplicaciones actúan por medio de los protocolos que se manejan en esta capa. Por ejemplo para bajar/subir el correo podríamos utilizar una aplicación


llamada Thunderbird, el cual a su vez maneja al menos dos protocolos (POP3 y SMTP) los que son definidos justamente en esta capa. Cada día aumenta la cantidad de aplicaciones y con ellas los posibles protocolos a utilizar. Debemos entender que la utilización de este nivel no es directa hacia el usuario, sino por medio de utilidades que sirven de interfaz y nos hacen más fácil el uso de diferentes protocolos.

Actualizando el modelo OSI para TCP/IP En algunos casos por su nivel de abstracción, el modelo visto puede resultar algo confuso, asi que vamos a ver un modelo más orientado hacia TCP/IP. Veremos que en realidad es el mismo modelo, solo que con algunas capas menos y más adecuado a esta familia de protocolos. Esta familia de protocolos puede representarse mediante solo cuatro capas: Aplicación: FTP, HTTP, Telnet, etc. Transporte: TCP o UDP Red: IP, ICMP, etc Capa de enlace de datos y física: Ethernet, PPP, cableado, etc. La Capa de Aplicación es la que maneja protocolos como HTTP, FTP, Telnet, SSH, etc., pero sin tener contacto directo con el usuario sino por medio de las aplicaciones. La capa de Transporte es la encargada de comunicar desde origen a destino los datos enviados, dividiendo un archivo en varios paquetes, controlando que los mismos lleguen sin errores, y ordenándolos de acuerdo a su orden de emisión y no de llegada. Específicamente en esta capa se encuentran los protocolos TCP y UDP. 

UDP (User Datagram Protocol): El protocolo UDP es simple y muy rápido, pero no tiene controles de error y tampoco resulta de seguridad. Por esto sólo se lo usa en aplicaciones muy concretas como DNS. Cada vez que colocamos una dirección web en un navegador, esta debe ser convertida en una dirección IP de tipo numérico. Como sabemos este trabajo lo realiza un servidor DNS el cual ha quedado indicado en nuestra placa de red. Pues bien, la comunicación entre el servidor DNS y nuestro navegador se gestiona por medio del protocolo UDP, y de allí su rapidez. TCP (Transmision Control Protocol): El protocolo TCP proporciona una comunicación de ida (desde origen a destino) y vuelta (de destino a origen) en forma contínua. TCP nos permite efectuar conexiones sólidas por contar con niveles de seguridad, como también control de errores.

La capa de Red controla la comunicación entre un equipos. Aquí los protocolos usados son tanto IP como ICMP (que tiene que ver con los mensajes de control como los 'ping' ).


La Capa de enlace de datos y física, se han visto como dos capas en el modelo OSI original, pero se puede perfectamente resumir en una sola. Se encarga de todo lo relacionado con la parte física de red, como cables, conectores, medios de transmisión/recepción, así como también del enlace de datos, si es una red Ethernet o Token ring, etc.

¿Que diferencia hay entre IPv4 e IPv6 o IPng (IP next generation)? Todo lo que venimos explicando corresponde a la utilización del protocolo IP versión 4. Pero...existe una nueva versión que ya está en uso aunque no tan generalizado como la versión 4. Ambas versiones conviven y los cambios se deben a que cada vez el uso de más y más direcciones IP va dejándonos sin posibilides de nuevas direcciones. Fundamentalmente IPv6 es una extensión al protocolo actual que mantiene un buen nivel de compatibilidad. Simplemente en lugar de utilizar cuatro octetos para la elaboración de las direcciones, se utilizan cinco, lo que da una cantidad de direcciones posibles enormes. La mayoría de las distribuciones gnu/linux están usando ya esta versión, aunque existe total compatibilidad con la versión IPv4.


Redes tarea 2