Modelo de referencia ISO-OSI

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1 Modelo de referencia ISO-OSI International Standards Organization Open Systems Interconnection Principios: una capa debe ser creada donde se requiera un diferente nivel de abstracción cada capa debe realizar una función bien definida la función de cada capa debe ser elegida teniendo en cuenta la definición de protocolos estandarizados internacionales las fronteras entre las capas deben ser elegidas para minimizar el flujo de información en las interfaces el número de capas debe ser lo suficientemente grande como para que funciones diferentes no caigan por necesidad dentro de la misma capa, pero lo suficiente pequeño como para que la arquitectura sea manejable 1

2 Modelo OSI 2

3 OSI: Capa Física Transmisión de los bits por un canal de comunicación Interfaces mecánicas, eléctricas y de procedimiento Uso del medio físico 3

4 OSI: Capa de Enlace de Datos Transforma el canal crudo en un enlace libre de errores Agrupa los bits en tramas y puede intercambiar tramas de reconocimiento entre los extremos Puede ofrecer diferentes calidades de servicio Realiza control de flujo En redes por difusión, resuelve acceso al medio (subcapa de acceso al medio, MAC) 4

5 OSI: Capa de Red Controla la operación de la subred de comunicaciones Se hace cargo del enrutamiento, en base a tablas estáticas o dinámicas Controla la congestión de la subred Frecuentemente, realiza funciones de tasación Resuelve la interconexión entre redes heterogéneas (direccionamiento, tamaño de paquetes, protocolos) 5

6 OSI: Capa de Transporte Es la primera capa punta a punta de la comunicación -> control del usuario final!! Determina el tipo de servicio que reciben las capas superiores Realiza control de flujo Direccionamiento entre procesos Fragmenta datos de la capa superior en unidades menores si es necesario Puede establecer varias conexiones de red o agrupar varias conexiones de transporte en una única de red (multiplexado) 6

7 OSI: Capas de Sesión y Presentación Capa de Sesión administra el control de diálogo en conexiones de tráfico alternante y tokens (posta) para operaciones críticas recuperación de errores (sincronización) Capa de Presentación resuelve las diferencias sintácticas y semánticas de la información transmitida en las máquinas de los extremos (ej: little-endian MSB primero vs big-endian LSB primero) 7

8 OSI: Capa de Aplicación Protocolos de aplicación general terminal virtual transferencia de archivos mensajería electrónica 8

9 Modelo OSI 9

10 Modelo TCP/IP 10

11 Modelo TCP/IP Capas Física y de Enlace Se suponen pre-existentes Mecanismos para encapsular paquetes de Capa de red sobre diferentes capas físicas ya existentes 11

12 Modelo TCP/IP Capa Internet Un sistema de conmutación de paquetes basado en una capa de interconexión entre redes no orientada a la conexión Se define un formato de paquete y protocolo IP (Internet Protocol), definido como de mejor esfuerzo (best effort) Objetivos de la capa: enrutar o encaminar paquetes 12

13 Modelo TCP/IP Capa de Transporte Define cómo una pareja de entidades de aplicación realiza una conversación sobre el protocolo IP Protocolos más comunes: TCP y UDP TCP (Transmission Control Protocol): protocolo confiable y orientado a conexión Permite que un flujo de bytes sea entregado a la máquina destino sin errores y en correcto orden Realiza control de flujo UDP (User Datagram Protocol): protocolo no confiable, no orientado a conexión Permite mejores tiempos de repuesta o el uso de controles diferentes a los de TCP 13

14 Modelo TCP/IP Capa de Aplicación Abarca todos los protocolos de alto nivel: transferencia de archivos: FTP terminal virtual: TELNET correo electrónico: SMTP servicio de nombres de dominio: DNS noticias (news): NNTP www: HTTP etc., etc. 14

15 Comparación Aporte fundamental del modelo OSI conceptos Servicios definen las funciones de una capa Interfaces como las capas superiores acceden a los servicios de las capas interiores Protocolos el mecanismo por el cual las parejas de entidades se comunican 15

16 Comparación Aporte fundamental de TCP/IP: una tecnología real Primero se crearon los protocolos y el modelo vino después El OSI tiene CO y CL en red y solo CO en transporte El TCP/IP tiene solo CL en red y CO y CL en transporte 16

17 Críticas OSI Mala temporización Mala tecnología 7 capas?, reiteración de funciones. Mala implementación Mala política TCP/IP faltan conceptos no define capas 1 y 2 o se definen a posteriori muchos protocolos de aficionados 17

18 Críticas Apocalipsis de los dos elefantes (David Clark, MIT) Cuando se estandarizaron los protocolos de OSI ya hacia tiempo que los protocolos TCP/IP estaban en uso en el mundo académico 18

19 Críticas Resumiendo: El modelo OSI (sin sesión y presentación) es útil para estudiar redes de datos Los protocolos OSI no han sido populares El modelo TCP/IP prácticamente no existe Los protocolos TCP/IP son ampliamente usados 19

20 Modelo híbrido Modelo sobre el cual trabajaremos en el curso Capa 5 Aplicación Capa 4 Capa 3 Capa 2 Subcapa MAC Capa 1 Transporte Red Enlace de datos Acceso al medio Física 20

21 Modelo Híbrido Aplicación protocolos mensajes Aplicación Transporte segmentos Transporte Red Red paquetes Red Red Enlace/MAC Enlace/ MAC tramas Enlace/ MAC Enlace/MAC Física Física Bits y bytes Física Física medios físicos Máquina A Equipos intermedios Máquina B 21

22 Estandarización Estándares de hecho (de facto) Estándares por ley (de jure) Estándares en telecomunicaciones existen desde 1865 ITU (International Telecommunication Union (ex CCITT) agencia de las NNUU desde 1947) sectores: radiocomunicaciones (ITU-R) estandarización de las telecomunicaciones (ITU-T) desarrollo (ITU-D) 22

23 Estandarización Internacional ISO International Standards Organization organizaciones de estandarización de 89 países intensa cooperación con ITU trabajo realizado por voluntarios IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Importantes estándares para redes locales 23

24 Estandarización Internacional Método de trabajo: amplio consenso Etapas de elaboración CD - Committee Draft DIS - Draft International Standard IS - International Standard 24

25 Estandarización de Internet Internet Society elige los miembros de: IAB Internet Architechture Board que supervisa a IETF Internet Engineering Task Force dirige el proceso de creación de estándares 25

26 Estandarización en Internet RFC Request For Comment (casi 7500) Grupos abiertos, alcanza con tener una dirección de mail para participar we reject kings and voting, we believe in rough consensus and running code 26

27 Ejemplos Servicios de acceso ISDN ADSL CDPD GPRS UMTS 3G WiFi WiMax Tecnologías de red Internet (TCP/IP) X.25 Frame Relay ATM 27

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