modelo osi pdu
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Universidad Pública y Autónoma de El Alto
Ingeniería de Sistemas Docente: Ing. Guillermo Martin Uría Ovando
MODELO OSI
(PDU) Nilda Rebeca Chuquichambi Paxi
6TO SEMESTRE - PARALELO 6”B” – INGENIERIA DE REDES I
RESUMEN
Las capas del modelo de referencia OSI (a partir de ahora sólo tendremos que llamar a Modelo OSI por sus siglas) es un término muy común en las Redes de Computadores y Sistemas inalámbricos, y su comprensión puede ser considerado como un requisito para aquellos que desean entender bien el tema. Se entiende completamente los conceptos de las capas OSI, los conceptos de interoperabilidad e integración entre los sistemas será más fácil de entender.
De todos modos, este es un tema clave para todos los profesionales.
INTRODUCCION
Para hablar un poco de las redes de conmutación de paquetes, es decir, cuando las redes de pequeñas unidades de datos (paquetes) son enviados a una dirección de destino.
En estas redes, estas unidades se llaman PDU - Unidad de paquetes de datos, y cada uno de ellos lleva una dirección.
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Uno de ellos es que no tenemos más necesidad de conexiones dedicadas por el circuito. La conexión con los paquetes es más flexible, y este tipo de tráfico de paquetes permite, por ejemplo, el advenimiento de la Internet.
En los casos de comunicación de las personas a tomar su lugar, tenemos que ambos hablan el mismo idioma. Usted también debe saber cuándo hablar y tiempo para escuchar. Por supuesto también es posible una comunicación en diversas lenguas (por ejemplo, entre un estadounidense - Inglés y Portugués), pero en este caso, debe haber una traducción.
Para las redes de computadoras de la idea es la misma. Y el lenguaje de las redes se llaman protocolos de comunicación o información, conjunto de reglas a seguir para corregir el envío y recepción de información. Un ejemplo de protocolo que podría utilizarse es el protocolo IP.
La comunicación en redes de paquetes tiene diferentes protocolos utilizados en secuencia y en diferentes etapas de la comunicación. Lo veremos pronto.
MARCO TEORICO
ISO
Organización Internacional de Normalización significa - o la Organización Internacional de
Normalización. Esto también se refuerza lo que siempre decimos aquí: las ventajas que la
normalización nos traen.
ISO es una organización que tiene como objetivo estandarizar también otros
procedimientos, tales como ISO 9000, aplicado en los procesos de las empresas para
obtener la certificación de calidad.
PDU
Una unidad de datos de protocolo (PDU, del inglés protocol data unit) es la unidad básica
usada en el modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI, del inglés open systems
interconnect). Esta contiene información única que identifica a la capa junto con los datos
del usuario. La PDU contiene códigos de error o información de direcciones para asegurar
que los datos sean transmitidos correctamente entre las capas.
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Las unidades de datos de protocolo, también llamadas PDU, se utilizan para el
intercambio de datos entre unidades disparejas, dentro de una capa del modelo OSI.
Existen dos clases:
PDU de datos, que contiene los datos del usuario principal (en el caso de la capa de
aplicación) o la PDU del nivel inmediatamente inferior.
PDU de control, que sirven para gobernar el comportamiento completo del protocolo
en sus funciones de establecimiento y unión de la conexión, control de flujo, control
de errores, etc. No contienen información alguna proveniente del nivel N+1.
Durante este proceso, cada protocolo de capa intercambia información en lo que no se
conoce como unidades de datos, entre capas iguales. Cada capa de comunicación, en el
computador origen, se comunica con un PDU específico de capa y con su capa igual en el
computador destino.
LOS 7 NIVELES O CAPAS DEL MODELO OSI El modelo OSI es un modelo conceptual que no define ni específica interfaces y
protocolos, únicamente establece criterios generales sobre cómo concebir las redes de
comunicaciones de datos.
El proceso de transmisión de datos, intervienen componentes software y hardware.
Debido a ello, los procedimientos se dividen en capas o niveles.
La ISO creó el modelo OSI. Este modelo significa interconexión de sistemas abiertos - Open
System Interconnection. Este modelo está diseñado para interconectar ordenadores, pero
ahora se aplica en otras áreas, como la inalámbrica. Se fija en siete capas, que puede ser
dividido o agrupados en las capas superiores e inferiores.
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Capa 1: FÍSICA
La capa física no entiende nada, pero bits: La señal llega a ella en forma de impulsos y se transforma en 0's y 1's. Las unidades de información que considera son bits, y trata de la transmisión de cadenas de bits en el canal de comunicación (pares trenzados de cobre, cable coaxial, radio, infrarrojos, Wifi, fibra óptica), si el emisor envía un 0, al receptor debe de llegar un 0.
En el caso de las señales eléctricas, por ejemplo, si la señal tiene un voltaje negativo, se identifica como 0. Y si usted tiene un voltaje positivo, se identifica como 1.
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En esta capa se define a continuación, los usos de los cables y conectores, así como el tipo de señal (pulsos eléctricos - coaxiales; pulsos de luz - óptica).
Función: recibir los datos e iniciar el proceso (o lo contrario, introducir datos y completar el proceso).
Dispositivos: cables, conectores, concentradores, transceiver (traducción entre las señales ópticas y eléctricas - que se desplaza en cables diferentes).
PDU: bits.
.
Capa 2: ENLACE
La capa de enlace de datos recibe el formato de la capa física, los bits, y la trata, convirtiendo los datos en el disco que se remitirá a la siguiente capa.
Un concepto importante, la dirección física (MAC address - Media Access Control) es en esa capa. La capa siguiente (3 de la red) que se ocupará de la dirección IP conocida, pero vamos a hablar cuando lo discutimos.
Función: enlace de datos de un host a otro, por lo que es a través de los protocolos definidos para cada medio específico por el cual se envían los datos.
Protocolos: PPP, Ethernet, FDDI, ATM, Token Ring.
Dispositivos: Interruptores, Tarjeta de red, interfaces.
PDU: Frame.
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Capa 3: RED
Es el responsables de tráfico de datos. Para ello, cuenta con dispositivos que identifican el mejor camino posible a seguir, y que establecen dichas rutas.
Esta capa tiene la dirección física MAC (nivel 2-Link) y la convierte en la dirección lógica (dirección IP).
Función: direccionamiento, enrutamiento y definir las mejores rutas posibles.
Protocolos: ICMP, IP, IPX, ARP, IPSEC.
Dispositivos: Routers.
PDU: paquetes.
Capa 4: TRANSPORTE
La capa de transporte debe garantizar la calidad en la entrega y recepción de datos. EL objetivo es realizar un servicio de transporte eficiente entre procesos o usuarios finales. Para dicho fin, toma los mensajes del nivel de sesión, los distribuye en pequeñas unidades (Segmentos) y los pasa a la red. Los protocolos de la capa de transporte se aseguran que todos los segmentos lleguen de forma correcta a su destino.
Función: hacer frente a todas las cuestiones de transporte, entrega y recepción de datos de la red, con calidad de servicio.
Protocolos: TCP, UDP, SPX.
Dispositivos: Routers.
PDU: Ahora se llama un Segmento.
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CAPAS DE BAJO (DE TRANSPORTE) Y CAPAS SUPERIORES (APLICACIÓN)
Este es particularmente el caso de la PDU de estas capas, que ahora se llama simplemente de datos (a diferencia de las capas de transporte, donde cada uno tiene su propio tipo de PDU: bit - marco - paquete - segmento).
Por otra parte, varios protocolos se utilizan en las tres capas, tales como Telnet, DNS, HTTP, FTP, SMTP. Sólo la capa que utiliza protocolos específicos se indicará, pero todos los demás se pueden utilizar.
En cuanto a los dispositivos involucrados, se hace llamar más consistente que las aplicaciones involucradas, que generalmente son programas cliente, tales como correo electrónico, MSN, FTP, etc.
Capa 5: SESIÓN
Esta capa se inicia y finaliza la sesión de responsables de comunicación e intercambio de datos, por ejemplo, la fijación del inicio y el final de una conexión entre los ejércitos, y también la gestión de la conexión de esta conexión.
Esta capa añade marcas de los datos transmitidos. Por lo tanto, si la comunicación falla, puede ser reiniciado por última vez el marcado recibió válida.
Función: iniciar, gestionar y terminar sesiones de la capa de presentación, por ejemplo, sesiones TCP. Aumentar la fiabilidad de la comunicación obtenible por las capas inferiores, proporcionando el control de la comunicación entre aplicaciones al establecer, gestionar y cerrar sesiones o conexiones entre las aplicaciones que se comunican.
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Capa 6 : PRESENTACIÓN
La capa de presentación tiene la función de formato de los datos, por lo que la
representación de ellos. Este formato incluye la compresión y cifrado de datos.
Es más fácil entender esta capa como la que traduce los datos en un formato que
pueda entender el protocolo usado. Esto lo vemos por ejemplo cuando el transmisor
utiliza un estándar diferente de otros a continuación, ASCII, y estos personajes son convertidos.
Función: encriptación, compresión, formato y la presentación de formatos de datos
(por ejemplo, JPEG, GIF, MPEG) para las aplicaciones.
Protocolos: SSL, TLS.
Dispositivos: Gateways (protocolos de traducción entre diferentes redes).
Capa 7: APLICACIÓN
En esta capa tenemos las interfaces de usuario, que son creados por los propios datos (correo electrónico, transferencia de archivos, etc.)
Aquí es donde los datos son enviados y recibidos por los usuarios. Estas peticiones se realizan por las aplicaciones de acuerdo a los protocolos utilizados.
Así como la capa física, que está en el borde del modelo, por lo que también se inicia y se detiene todo el proceso.
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Función: hacer que la interfaz entre los usuarios finales y los programas de comunicación.
Dos ordenadores se intercomunican a través de procesos, correspondiente a unas determinadas aplicaciones. El intercambio de información entre dos procesos se efectúa por medio de algún protocolo de la capa de aplicación. Algunos protocolos de la capa de aplicación son TELNET, FTP, SMTP, POP3, DNS, RTP, HTTP.
TELNET: Es una aplicación que permite desde nuestro sitio y con el teclado y la pantalla de nuestro Ordenador, conectarnos a otro ordenador remoto a través de la red.
FTP: Es una herramienta que te permite, a través de la red, copiar ficheros de un ordenador a otro.
SMTP: Es un servicio de correo a través de servidores, usando un protocolo estándar para enviar y para recibir el correo.
POP3: Protocolo POP (Protocolo de oficina de correos), permite recoger el correo electrónico en un servidor remoto.
DNS: El servicio permite, una vez configurado, que tu web y tu correo electrónico sean localizados desde cualquier lugar del mundo mediante tu nombre de dominio.
RTP : (Real-Time Transfer Protocol) se utiliza para encapsular VoIP paquetes de datos dentro de paquetes UDP.
HTTP: Protocolo de Transmisión Hipertexto. Protocolo de comunicaciones utilizado por los programas clientes y servidores de WWW para comunicarse entre sí.
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¿CUALES SON LOS DATOS QUE SE AÑADEN AL
MODELO OSI?
El modelo de red, aunque inspirado en el de Internet no tiene más semejanzas con
aquél. Está basado en un modelo de siete (7) capas, mientras que el primitivo de Internet
estaba basado en cuatro (4). Actualmente todos los desarrollos se basan en este modelo
de 7 niveles que son los siguientes: 1 Físico; 2 de Enlace; 3 de Red; 4 de Transporte; 5
de Sesión; 6 de Presentación y 7 de Aplicación. Cada nivel realiza una función concreta, y
está separado de los adyacentes por interfaces conocidas, sin que le incumba ningún otro
aspecto del total de la comunicación.
Generalmente los dispositivos utilizados en las redes circunscriben su operación a uno o
varios de estos niveles. Por ejemplo, un hub (concentrador) que amplifica y retransmite la
señal a través de todos sus puertos está operando exclusivamente en la capa 1, mientras
que un conmutador (switch) opera en las capas 1 y 2; un router opera en las capas 1, 2 y
3. Finalmente una estación de trabajo de usuario generalmente maneja las capas 5, 6 y 7.
En lo que respecta al software, hay que señalar que cada capa utiliza un protocolo
específico para comunicarse con las capas adyacentes, y que añade a la cabecera del
paquete cierta información adicional.
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Cuando los paquetes de datos llegan a la capa de enlace de datos, estas pasan a ubicarse
en tramas (unidades de datos), que vienen definidas por la arquitectura de red que se está
utilizando (como Ethernet, Token Ring, etc.). La capa de enlace de datos se encarga de
desplazar los datos por el enlace físico de comunicación hasta el nodo receptor, e
identifica cada computadora incluida en la red de acuerdo con su dirección de hardware
La información de encabezamiento se añade a cada trama que contenga las direcciones de
envío y recepción. La capa de enlace de datos también se asegura de que las tramas
enviadas por el enlace físico se reciben sin error alguno. Por ello, los protocolos que
operan en esta capa adjuntaran un Chequeo de Redundancia Cíclica (Cyclical Redundancy
Check a CRC) al final de cada trama. EI CRC es básicamente un valor que se calcula tanto
en la computadora emisora como en la receptora, Si los dos valores CRC coinciden,
significa que la trama se recibió correcta e íntegramente, y no sufrió error alguno durante
su transferencia.
En lo que respecta al software, hay que señalar que cada capa utiliza un protocolo
específico para comunicarse con las capas adyacentes, y que añade a la cabecera
("Header") del paquete cierta información adicional ("Protocolo Header").
METODO EXPERIMENTAL:
EJEMPLO:
Imagínese la siguiente situación, donde William, NY - Estados Unidos envía una carta a Manuel, en Lisboa, capital de Portugal.
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Vamos a empezar desde el punto emisor: William. Lo primero que William tiene que hacer es escribir la carta, junto con la dirección de Manuel [7-Aplicación].
Guillermo está con su mano lesionada, y no puede escribir. Luego se determina el contenido de la carta a su esposa Rose, quien escribe una carta a Manuel [6-Presentación].
esposa de William a continuación, poner la carta en un sobre, va al poste, ponga la carta [5-Sesión].
Entonces el empleado de correos en los Estados Unidos decide externalizar el servicio. Le pregunta a una logística de terceros - Fedex - para llevar el sobre, que a su vez pone todo en un sobre seguridad de su empresa. [4-Transporte]
El envío del sobre es ahora la empresa logística, que decide que la ruta más rápida es el aeropuerto de Lisboa - aire usando. Así que ponga la carta en otro sobre con su dirección, y tomar el avión. [3-Red]
Funcionarios de la aerolínea puso el sobre en la caja de la empresa que en el avión, añadiendo una etiqueta con la dirección de destino [2-Enlace].
La caja con el sobre la siguiente nuestro viaje en el avión a Portugal [1-Física].
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Al llegar a Portugal, se inicia el proceso inverso, es decir, la recepción.
El cuadro a continuación, es descargado del avión, el sobre se retira dentro de la misma y entregada a un oficial que se encarga de dirigir el sobre a su destino, que es la empresa Fedex en Lisboa [2-Elnace].
La entrega del sobre que sabemos es con la compañía Fedex, que verifica que la misma debe seguir para la oficina de correos en Lisboa. [3-Red]
Un funcionario de la Oficina de Correos de Portugal recibe dotación de la empresa FedEx, el sobre de su eliminación, a continuación, entregar a la dirección de Manuel en Lisboa [4-Transporte].
María, la esposa de Manuel comprueba la oficina de correos local, y recibe el sobre con la letra original. [5-Sesión].
A continuación, leer el contenido a él [6-Presentación].
Por último, Manuel se entera de la noticia de Willian [7-Aplicación].
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Este fue un ejemplo muy simplificado. No hablamos por ejemplo de los routers que puede ocurrir, por ejemplo, si las escalas de plano, siendo necesario para añadir y eliminar las nuevas etiquetas de correo. Sin embargo, creo que ha servido para demostrar la idea.
Esta descripción es un tema largo, como la descripción de los dispositivos, protocolos y aplicaciones utilizado. De todos modos, vamos a tratar de mantener una línea simplificado para describir las capas.
CONCLUSION
Hoy hemos tenido una visión general de las capas OSI Modelo de Referencia. Es un tema muy amplio, ya que este modelo, como su nombre indica, sirve de referencia para varias aplicaciones.
Nuestro enfoque era sólo de introducción, explicando el modelo en forma simplificada. Sin embargo, esta base es muy importante, y funciona para aquellos que sólo quería obtener una visión general de cómo el modelo se aplica a las comunicaciones, así como para aquellos que quieran profundizar en el tema.
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BIBLIOGRAFIA
[1]Titulo: “INTRODUCCIÓN A LAS REDES”. GUILLERMO MARTIN URIA OVANDO.
[2]Titulo: “APUNTES DE REDES”. http: //www.ignside.net/man/redes._junio, 2005
[3]Titulo: “REDES GLOBALES DE INFORMACIÓN CON INTERNET Y TCP/IP. PRINCIPIOS
BÁSICOS, PROTOCOLOS Y ARQUITECTURA: T. I Y II.”. COMER, DOUGLAS E. La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 2005.
[4] Titulo: “INTRODUCCIÓN A LOS PROTOCOLOS”. http://fmc.axarnet.es/redes/tema_06.htm._ enero, 2002
[5]Titulo: “REDES DE COMPUTADORAS”. Rogelio Montaña.