Explicamos los principios del modelo de capas OSI de redes

Propuesta ISO »» Modelo OSI (Open Systems Interconnection) »» Conexión de Sistemas Heterogeneos

5 Principios para el Establecimiento de las 7 Capas

1. Una capa se creará donde se necesite un nivel diferente de abstracción
2. Cada Capa deberá efectuar una función bien definida
3. La función de cada capa define protocolos normalizados internacionalmente
4. Los límites de las capas deberán tener en cuenta la minimización del flujo de información a través de las interfaces
5. El número de capas deberá ser lo suficientemente grande para que funciones diferentes no tengan que ponerse juntas en la misma capa, y lo bastante pequeño para que su arquitectura no llegue a ser dificil de manejar

• El modelo OSI no es por sí mismo una arquitectura de red, dado que no especifica en forma exacta los servicios y protocolos que se utilizarán en cada capa. Sólo indica lo que cada capa deberá hacer.
• Las capas del modelo OSI, estrictamente hablando, no forman parte del modelo.

Hablando de las Capas

1.- Capa Física:
Qué Hace?: Se ocupa de la transmisión de bits a lo largo del canal de transmisión.
Qué Contiene?:

• Voltaje para bit=1
• thold (µs)
• Bidireccionalidad simultánea
• Forma de conexión inicial
• Forma de interrupción cuando termina la comunicación
• # pines conector de red
• Uso de los pines (pin out)

Problemas de Diseño: Implementación Mecánica y Eléctrica del Medio de transmisión.
»La Capa Física, básicamente, acepta y transmite un flujo de bits sin tener en cuenta su significado y estructura.


2.- Capa de Enlace:
Qué Hace?: A partir de un medio de transmisón común y corriente, transformarlo en una línea sin errores de transmisión.
Qué Contiene?: Algoritmos de recuperación de errores. Hace que el emisor segmente la entrada de datos en tramas de datos (algunos cientos de bytes) y procese las tramas de asentimiento devueltas por el receptor.
Problemas de Diseño:

• Pérdida de tramas
• Duplicidad de tramas
• Daños en las tramas
• Evitar que un transmisor rápido sature a un receptor lento
• En ambientes de transmisión bidireccional, los asentimientos A-»B compiten con las tramas de datos B«-A. (La solucion se conoce como Piggy Backing)

Escenarios de Riesgo:

• Que el patrón de bits que indica el inicio o el final de la trama esté presente en el interior de la misma.
• Que las tramas lleguen a duplicarse en el evento de que una señal de asentimiento llegue a destruirse.
  

»La Capa de Enlace lleva a cabo el reconocimiento de los límites de la trama.

3.- Capa de Red:
Qué Hace?: Controla la operación de la subred. Enrutamiento, control de congestión, funciones de contabilidad, interconexión entre redes heterogeneas.
Qué Contiene?: Como encaminar (enrutar) los paquetes del origen al destino. Las rutas podrían basarse en tablas estáticas que se encuentran "Cableadas" en la red y que difícilmente podrían cambiarse.
También podrían determinarse al inicio de cada conversación, por ejemplo, en una conversación de terminal. Por último, podrían ser de tipo dinámico determinándose en forma diferente para cada paquete, reflejando la carga real de la red.
Problemas de Diseño:

• Demasiados paquetes en la subred.
• Cuando un paquete cruza una frontera nacional, con precios distintos en cada lado, el cálculo de la cuenta puede llegar a complicarse.
• El direccionamiento utilizado por la segunda red puede ser distinto al de la primera.
• Los protocolos podrían ser diferentes.

4.- Capa de Transporte:
Qué Hace?: Acepta los datos de la Capa de Sesión, los divide, si es necesario, en unidades más pequeñas, los pasa a la Capa de Red y asegura que todos ellos lleguen bien al otro extremo. Además, todo este trabajo debe hacerse de manera eficiente de tal forma que aísle la Capa de Sesión de los cambios inevitables a los que está sujeta la tecnología del Hardware.
Qué Contiene?:
Bajo condiciones normales la Capa de Transporte crea una conexión de red distinta para cada conexión de transporte solicitada por la capa de sesión. Si la conexión de transporte necesita un gran caudal, ésta podría crear conexiones múltiples de red, dividiendo los datos entre las conexiones de la red con objeto de mejorar dicho caudal. Por otra parte, si la creación o mantenimiento de la conexion de una red resulta costoso, la capa de transporte podría multiplexar varias conexiones de transporte sobre la misma conexion de red para reducir dicho costo.

»El tipo más popular de conexión de transporte corresponde al canal punto a punto sin error, por medio del cual se entregan los mensajes en el mismo orden en que fueron enviados.

5.- Capa de Sesión:
Qué Hace?: Permite que los usuarios de diferentes máquinas puedan establecer sesiones entre ellos. Gestiona el control de diálogo: si en una sesión el tráfico sólo puede ir en una dirección en un momento dado, la Capa de Sesión ayudará al seguimiento de quién tiene el turno. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

• Control del Diálogo: Éste puede ser simultáneo en los dos sentidos (full-duplex) o alternado en ambos sentidos (half-duplex).
• Agrupamiento: El flujo de datos se puede marcar para definir grupos de datos.
• Recuperación: La capa de sesión puede proporcionar un procedimiento de puntos de comprobación, de forma que si ocurre algún tipo de fallo entre puntos de comprobación, la entidad de sesión puede retransmitir todos los datos desde el último punto de comprobación y no desde el principio.

»La capa de sesión surge como una necesidad de organizar y sincronizar el diálogo y controlar el intercambio de datos.

6.- Capa de Presentación:
Qué Hace?: Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que 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. La capa de presentación, cumple tres funciones principales:

• Formateo de datos (ASCII, Unicode, EBCDIC),
• Cifrado de datos (por ejemplo para transacciones financieras)
  
• Compresión de datos (algoritmos de compresión, por ejemplo zip)

7.- Capa de Aplicación:
Qué Hace?: Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) 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 (POP y SMTP), gestores de bases de datos y protocolos de transferencia de archivos (FTP)
En esta capa aparecen diferentes protocolos:

• FTP (File Transfer Protocol - Protocolo de transferencia de archivos) para transferencia de archivos.
• DNS (Domain Name Service - Servicio de nombres de dominio).
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - Protocolo de configuración dinámica de anfitrión).
• HTTP (HyperText Transfer Protocol) para acceso a páginas web.
• NAT (Network Address Translation - Traducción de dirección de red).
• POP (Post Office Protocol) para correo electrónico.
• SMTP (Simple Mail Transport Protocol).
• SSH (Secure SHell)
• TELNET para acceder a equipos remotos.
• TFTP (Trival File Transfer Protocol).