Principales Funciones de las 7 Capas del modelo OSI

7 CAPA DE APLICACIÓN:

Proporciona comunicación entre aplicaciones de equipos separados por ejemplo correo electrónico, transferencia de archivos, explorador web)

6 CAPA DE PRESENTACIÓN:

Diríamos que esta capa es la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos, que permite cifrar los datos y comprimirlos prácticamente un traductor. Controla el intercambio de datos.

La capa de sesión proporciona los siguientes servicios:

• Control del Diálogo: Éste puede ser simultáneo en los dos sentidos 

• Agrupamiento: Su finalidad es definir grupos de datos.

• Recuperación: cuando se produce un fallo puede retransmitir todos los datos desde el último punto de comprobación y no desde el principio.

5 CAPA DE SESIÓN:

Esta capa es la que se encarga de mantener el enlace entre los dos computadores que estén trasmitiendo archivos. Proporciona comunicación de proceso a proceso por ejemplo explorador web y transferencia de archivos y e-mail -- simultáneos).

4 CAPA DE TRANSPORTE:

Proporciona transferencia de datos fiable libre de errores de datos entre el emisor y el receptor, así no estén conectados directamente de extremo a extremo, así como de mantener el flujo de la red ejemplo tcp - protocolo de control de transmisión.

3 CAPA DE RED:

Su función es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan conexión directa. Existen dos formas en las que el nivel de red puede funcionar internamente.

•  Circuito virtual.- ejemplo (petición de llamada) el receptor la acepta o la rechaza si la acepta, se envían los paquetes de datos (full-dúplex).

• Datagrama.- selección rápida (mensaje de un paquete)

2 CAPA DE ENLACE DE DATOS:

Es la encargada de la transferencia fiable de información a través de un circuito de transmisión de datos.

Cuyo objetivo del nivel de enlace es conseguir que la información fluya de manera rápida.

Nos referimos al tratamiento de errores: detección y corrección control de flujo.

1 CAPA FÍSICA:

 Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, convierte bits en señales y viceversa ejemplo ( cableado, radio, etc.) tanto en lo que se refiere al medio físico y la forma en la que se transmite la información sea esta modulación, binaria, etc.)

Tipos de subred

Conmutación de circuitos (canal dedicado)

Conmutación de mensajes

Conmutación de paquetes (canal compartido)

Tecnologías de comunicación ejemplos:

Teléfono

Cable compartido (ethernet)

Satélite

Fibra óptica

Comunicándose por la Red

Encapsulación

Cuando una aplicación genera datos como por ejemplo, un servidor de correo electrónico enviando el mensaje hola, estos no pueden ser enviados por la red por si solos ya que al igual que una carta escrita, se necesitan más datos para poder enviar exitosamente el mensaje. Una buena analogía para entender el proceso de encapsulación es justamente la utilización de una carta escrita en papel y que es enviada por el servicio tradicional de correo donde la nota es colocada dentro de un sobre en el que se especifica las direcciones del destinatario y del remitente además de indicar la forma en que se debe enviar dicha carta (Por avión). En ambos modelos la encapsulación difiere en algunos puntos pero en términos generales es parecida. La capa de aplicación genera el mensaje llamado datos a secas. Cada capa tiene el llamado PDU (Protocol Data Unit).

Las PDU de cada capa son:

• Aplicación: Datos
• Presentación: Datos
• Sesión: Datos
• Transporte: Segmento.
• Red: Paquete.
• Enlace de datos: Trama.
•  Física: Bits.

Cuando la capa 7 de aplicación genera el mensaje se encarga de pasarle esos datos a la siguiente capa del modelo, que de acuerdo al MODELO OSI es la capa 6 de presentación que se encarga de la interpretación y semántica de los datos, esta capa le agrega la calificación y el formato. Si no existiese la capa de presentación seria como enviar una carta escrita en español a una persona que solamente habla japonés. La carta llegaría y haría todo el viaje, no perdería nada de su contenido original pero el destinatario no podría comprender lo que se envió. Cada capa agrega su propio encabezado (header) a la PDU de la capa superior con información específica única. Esto es parte de la encapsulación. Así la capa 5 de sesión agrega su encabezado de sesión a los datos entregados por presentación. Cuando la capa 5 de sesión entrega los datos a la capa 4 de transporte (los cuales ya vienen con los datos originales de la capa 6 de presentación más el encabezado de presentación más el encabezado de sesión), se agrega el encabezado de transporte. Esto recibe el nombre de segmento. Dentro de la información que va en el encabezado de transporte está el tipo de protocolo de transporte (TCP, UDP, número de puerto, etc.).

Este paquete completo se encapsula dentro de una trama cuando pasa a la capa 2 de enlace de datos, el hecho de encapsular quiere decir que todo el contenido del paquete de la capa 3 de red será puesto en una trama en la cual se agrega un encabezado (inicio de trama) y un tráiler (fin de trama). La trama en la cual se pondrá el paquete Es dependiente del medio físico por la cual se valla a enviar, si se enviara por cable se puede encapsular en una trama Ethernet o si el medio escogido es el aire se puede optar por encapsular en una trama 802.11 que es wi-fi. una vez que se tenga la información de todas las capas puestas en la trama estas se convierten en bit y son enviadas por el medio físico correspondiente en forma de pulsos eléctricos, cableado. Pulsos de luz, fibra óptica u ondas electro magnéticas (wi-fi).

A medida que el mensaje viaja por la redes de él origen hasta el destino pasa por múltiples dispositivos, como router, switch o dispositivos, firewall y puertos entre otros. Cada uno de estos dispositivos desencapsula la trama entrante para encontrar la información que le interesa según su propio funcionamiento.

El router desencapsulará hasta la capa 3 de red  ya que le interesa ver la conexión IP de origen y la de destino mientras que el switch solamente abrirá la trama hasta determinar la dirección de la capa 2 enlace de datos  y volverá a encapsular nueva mente para realizar la conmutación.

CCNA1 Capa de Aplicación del Modelo OSI.

Capa de Sesión y Presentación del Modelo OSI

CCNA1 Capa de Transporte del Modelo OSI

CCNA1 Capa de Red del Modelo OSI

CCNA1 Capa de Enlace de Datos del Modelo OSI

CCNA1 Capa Física del Modelo OSI

Modelo OSI Definición y Ejemplo de las 7 Capas

MODELO OSI

Para simplificar la comunicación entre programas (aplicaciones) de distintos equipos, se definió en 1984 el Modelo OSI (Open System Interconnection Interconexión) de Sistemas Abiertos) por la ISO, el cual especifica 7 distintas capas de abstracción. Con ello, cada capa desarrolla una función específica con un alcance definido.

Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. Algunos autores agrupan las capas de Nivel de presentación, nivel de sesión y nivel de transporte en una sola que se denomina como esta última, para el caso concreto de redes TCP/IP (como Internet)

Etapas de la comunicación se producen en las capas. La división  normalización se hizo pensando en eso, principalmente para facilitar la evolución. Una persona puede desarrollar tecnologías para cualquier capa, sin tener que preocuparse por los demás. Interesante, ¿no?

Para empezar a familiarizarnos con ellos, después de su anuncio: 

Aplicación (7), Presentación (6), Sesión (5), Transporte (4), Red (3), Enlace de Datos (2), Física (1).

Sin embargo, para explicar con más detalle, es más fácil de hacer primero una analogía.

Imagínese la siguiente situación, donde William, NY - Estados Unidos envía una carta a Manuel, en Lisboa, capital de Portugal.

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 de Datos].

La caja con el sobre la siguiente nuestro viaje en el avión a Portugal [1-Física].

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 de Datos].

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].

Este fue un ejemplo muy simplificado

Nota: Esta descripción es un tema largo, como la descripción de los dispositivos, protocolos y aplicatiovs utilizado. De todos modos, vamos a tratar de mantener una línea simplificado para describir las capas.

Estándar OSI

Estándar OSI from Fernando Montes

Comparación entre IPv4 y IPv6

Comparación entre IPv4 IPv6 from Fernando Montes

Capa de Transporte

The OSI Model Animation

Las 7 capas del modelo OSI

Capa 7: La Capa de Aplicación

La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las demás capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de cálculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicación establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicación, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web.

Esta capa contiene una variedad de funciones de uso común:

•    Compartición de recursos y redireccionamiento de dispositivos
•    Acceso remoto de archivos
•   Acceso remoto a impresoras
•   Comunicación entre procesos
•   Administración de red
•   Servicios de directorio
•    Mensajería electrónica
•    Terminales virtuales de red

Capa 6: La Capa de Presentación 

La capa de presentación garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro. De ser necesario, la capa de presentación traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos común.

La capa de presentación es la encargada de:

• Definir el formato de los datos que se van a intercambiar entre las aplicaciones y ofrecer un conjunto de servicios de transformación de datos.
• Definir la sintaxis utilizada entre entidades de aplicación y proporcionar los medios para la selección y modificación de la representación utilizada.
• Codificar los datos en modo estándar (enteros, reales, caracteres, etc.) y realizar funciones de compresión y cifrado de datos.

Capa 5: La Capa de Sesión

Como su nombre lo implica, la capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se están comunicando. La capa de sesión proporciona sus servicios a la capa de presentación. También sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Además de regular la sesión, la capa de sesión ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en diálogos y conversaciones.

La capa de sesión proporciona los siguientes servicios:

• 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.

Capa 4: La Capa de Transporte 

La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El límite entre la capa de transporte y la capa de sesión puede imaginarse como el límite entre los protocolos de aplicación y los protocolos de flujo de datos. Mientras que las capas de aplicación, presentación y sesión están relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos.

La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que aísla las capas superiores de los detalles de implementación del transporte. Específicamente, temas como la confiabilidad del transporte entre dos hosts es responsabilidad de la capa de transporte. Al proporcionar un servicio de comunicaciones, la capa de transporte establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales. Al proporcionar un servicio confiable, se utilizan dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Si desea recordar a la Capa 4 en la menor cantidad de palabras posible, piense en calidad de servicio y confiabilidad.

La unidad de información de esta capa se denomina segmento o datagrama.

Es misión de esta capa:

• Recibir los datos del nivel superior, dividirlos (segmentación y reensamblado) si fuera necesario y enviarlos al nivel de red para que los transmita, asegurando que todos los trozos lleguen de manera correcta y eficiente al otro extremo (ordenación de paquetes).
• Realizar un control de flujo de extremo a extremo.
• Establecimiento, mantenimiento y cierre de la conexión.
• Optimizar el empleo del nivel de red (multiplexación/demultiplexación).
• Control de errores.
• Direccionamiento del punto de servicio.

Capa 3: La Capa de Red 

La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Si desea recordar la Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense en selección de ruta, direccionamiento y enrutamiento.

Las unidades de información de esta capa se denominan paquetes.

Se encarga, entre otros, de los siguientes aspectos:

• Técnicas de conmutación
• Encaminamiento o enrutamiento
• Gestión de prioridades
• Control de la congestión
• Tarificación
• Interconexión de redes
• Direccionamiento (indentificación de sistemas)

Capa 2: La Capa de Enlace de Datos 

La capa de enlace de datos proporciona tránsito de datos confiable a través de un enlace físico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico) , la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio.

Esta capa se ocupa, en resumen, de los siguientes aspectos:

• Direccionamiento físico
• Topología de la red
• División de los datos en tramas
• Acceso al medio
• Detección de errores
• Distribución ordenada de tramas
• Control de flujo

Capa 1: La Capa Física 

La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales. Las características tales como niveles de voltaje, temporización de cambios de voltaje, velocidad de datos físicos, distancias de transmisión máximas, conectores físicos y otros atributos similares son definidas por las especificaciones de la capa física. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en señales y medios.

Se encarga de las especificaciones mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimientos de la transmisión física.

Mecánicas: Se refiere a las características físicas del elemento de conexión con la red, es decir, a las propiedades de la interfaz física con el medio de comunicación. Por ejemplo, las dimensiones y forma del conector, el número de cables usados en la conexión, el número de pines del conector, el tamaño del cable, el tipo de antena, etc.

Eléctricas: Especifica las características eléctricas empleadas, por ejemplo, la tensión usada, velocidad de transmisión, intensidad en los pines, etc.

Funcionales: Define las funciones de cada uno de los circuitos del elemento de interconexión a la red, por ejemplo, pin X para transmitir, pin Y para recibir, etc.

De procedimiento: Establece los pasos a realizar para transmitir información a través del medio físico.