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sábado, 11 de diciembre de 2010

Redes: El modelo OSI

El Modelo OSI

 Del mismo modo que una PC, las redes funcionanan como un conjunto de componentes que coordinan la transmisión de datos por capas de funcionamiento.

Los números de niveles que funcionan en las redes, varían según el tipo de red. La Organización Internacional de Estándares (ISO), propuso para los fabricantes de componentes de hardware y software un modelo de organización conocido como Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (Modelo OSI por sus siglas en inglés).

El Modelo OSI tiene siete niveles: Fisico, Enlace, Red, Transporte, Sesión, Presentación y Aplicación. Estos niveles pueden estar formados por hardware, software o elementos combinados de hard y soft. Veremos estos niveles desde el punto de vista práctico del técnico-administrador.
  • Nivel Fisico:  Comunmente los técnicos nos referimos a estos niveles como el hardware básico que forma parte de la estructura de la red, tales como placas de red, cables, conectores, rosetas, concentradores y PCs. Solemos olvidar que también incluye la señal eléctrica y velocidad de transmisión de datos. En este nivel la labor del técnico es la más importante porque la eficiencia de la red en cuanto a velocidad estará influida directamente por la calidad del trabajo del técnico en cuanto al armado de cables y a la selección de componentes de alta calidad. No olvidemos que el estudio previo en cuanto a la planificación del cableado, distribución de componentes y previsión de posibles expansiones de una red son condicionantes excluyentes para la efectividad y velocidad de la red. En este nivel, el factor crítico es la interferencia y la cuidadosa planificación del técnico que sabe evitarla.
  • Nivel de Enlace de Datos : típicamente se define a este nivel como el responsable de la conectividad de las PCs de una misma red. Básicamente los Bridges actúan en este nivel contribuyendo al encaminamiento de  los datos y su correcta recepción, pero debe considerarse también a todo dispositivo de hardware que actúe entre nodos de una misma red (hubs, switch y routers que no están funcionando en el límite de la red local)
  • Nivel de Red: hace referencia desde el punto de vista del nivel de la red, a los diversos enlaces de datos que se llevan desde el origen al destino. En este punto se deben considerar a los Routers que forman parte del enlace LAN-WAN y se ubican en el límite de la red local. Es importante tener en claro que cualquier red debe ser considerada desde el punto de vista de su arquitectura (armado físico, distribución de concentradores y bridges y organización de números IP) para poder determinar claramente cada uno de los niveles OSI considerados y determinar cuáles elementos de hardware corresponden a qué nivel.  
  • Nivel de Transporte: los primeros tres niveles permiten el envío de datos entre computadoras adyacentes y los paquetes de datos pasan por todas las máquinas del nodo. A nivel transporte, los datos sólo van desde origen a destino, ignorando todas las maquinas intermedias. Ese viaje (origen-destino) involucra una comunicación con ruteo dinámico de datos que pueden involucrar varias rutas alternativas que hace que los datos lleguen al destino en forma repetida o desordenada. Este nivel es el encargado de eliminar las repeticiones y ordenar los datos. Es el nivel del protocolo TCP
  • Nivel de Sesión: es el encargado de gestionar la comunicación ordenada entre usuarios y equipos, facilitando que el tráfico vaya en un sentido y evitando que los extremos ejecuten las mismas operaciones al mismo tiempo. Permite realizar el trabajo de comunicación en la secuencia correcta, sincronizando las operaciones. Se puede decir que es un nivel que verifica paso a paso cada uno de los procesos de comunicación y tomando decisiones respecto a que se debe hacer en caso de fallas. Si la comunicación se interrumpe, este nivel se encarga de proseguirla a partir del último punto de verificación y si el paso anterior se verifica como correcto, continúa con la secuencia siguiente.
  • Nivel de Presentación: es el encargado de codificar y presentar los datos de modo correcto, así como de comprimir los datos y encriptarlos.
  • Nivel de Aplicación: es el propio nivel de software usado en la red, en la cual la distintas funcionalidades son asumidas por programs específicos para realizar tareas puntuales: http, https, ftp, pop3, smtp, imap, etc.
Modo de Comunicación de Datos en el Modelo OSI

  • Paso 1) Los datos que se desean enviar de una máquina a otra son llevados por el usuario al nivel de las aplicaciones de software que operarán con el protocolo apropiado para la función requerida: Navegación Web (http), Navegación Web segura (https), transferencia de datos (ftp), recepción de correo electrónico (pop3), envío de correo electrónico (smtp), etc. La cabecera de aplicación se añade a los datos para que el destino sepa que operación intenta realizar el origen y se pasa todo el paquete de datos al nivel de presentación
  • Paso 2) En este nivel los datos se completan codificándolos para la transferencia, se comprimen y encriptan y pasan al nivel siguiente.
  • Paso 3) Se inicia la sesión-petición y se comienza con la transferencia coordinada de los datos mientras el TCP reordena los datos en el destino.
Cada nivel recibe los datos empaquetados del nivel anterior, les agrega sus propias cabeceras y datos de codificación y lo entrega al nivel que le sigue.
Al llegar al nivel físico son enviados a la máquina receptora. En la maquina destino de la transmisión siguen el camino inverso, en donde cada nivel quita datos y cabeceras y se los envía al proximo nivel hasta llegar al nivel de aplicación, que finalmente le entrega los datos al usuario.