Pila de capes o niveles del modelu OSI (Open System Interconnection).

El modelu de interconexión de sistemes abiertos (ISO/IEC 7498-1), más conocíu como “modelu OSI”, (n'inglés, Open System Interconnection) ye un modelu de referencia pa los protocolos de la rede d'arquiteutura en capes, creáu nel añu 1980 pola Organización Internacional de Normalización (ISO).^[1] Publicóse dende 1983 pola Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y, dende 1984, la Organización Internacional de Normalización (ISO) tamién lo publicar con estándar.^[2] El so desenvolvimientu empezó en 1977.^[3]

Historia |

A principios de 1980 el desenvolvimientu de redes anició desorde en munchos sentíos. Producióse una enorme crecedera na cantidá y tamañu de les redes. A midida que les empreses tomaron conciencia de les ventayes d'usar teunoloxíes de conexón, les redes amestábense o espandíen a casi la mesma velocidá a la que s'introducíen les nueves teunoloxíes de rede.

Pa mediaos de 1980, estes empreses empezaron a sufrir les consecuencies de la rápida espansión. De la mesma forma en que les persones que nun falen un mesmu idioma tienen dificultaes pa comunicase, les redes qu'utilizaben distintes especificaciones y implementaciones nun podíen intercambiar información. El mesmu problema surdía coles empreses que desenvolvíen teunoloxíes de conexones propietaries. Una teunoloxía ye llamada «propietaria» cuando la so implementación, (yá sía de software o hardware) ta suxeta a un copyright. Esto supón qu'una empresa controla esta teunoloxía y les empreses que quieran utilizala nos sos sistemes tienen que pagar derechos pol so usu. Les teunoloxíes de conexón que respetaben regles propietaries en forma estricta nun podíen comunicase con teunoloxíes qu'usaben regles propietaries distintes ya inclusive coles qu'usen regles de conexón copyleft.

Pa enfrentar el problema d'incompatibilidá de redes, la ISO investigó modelos de conexón como la rede de Dixital Equipment Corporation (DECnet), l'Arquiteutura de Sistemes de Rede (Systems Network Architecture, SNA) y TCP/IP, con cuenta d'atopar un conxuntu de regles aplicables de forma xeneral a toles redes. Con base nesta investigación, la ISO desenvolvió un modelu de rede qu'ayuda a los fabricantes a crear redes que sían compatibles con otres redes.

Modelu de referencia OSI |

Ye un estándar desenvueltu en 1980 pola ISO,^[1] una federación global d'organizaciones que representa aprosimao a 130 países. El nucleu d'esti estándar ye'l modelu de referencia OSI, una normativa formada por siete capes que define les distintes fases poles que tienen de pasar los datos pa viaxar d'un dispositivu a otru sobre una rede de comunicaciones.

Siguiendo l'esquema d'esti modelu creáronse numberosos protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles onde les capes nun tán tan desmarcaes y la correspondencia colos niveles nun yera tan clara punxo a esti esquema nun segundu planu. Sicasí úsase na enseñanza como una manera d'amosar cómo puede estructurarse una pila» de protocolos de comunicaciones.^[4]

El modelu especifica'l protocolu que tien d'usase en cada capa, y suel falase de modelu de referencia yá que s'usa como una gran ferramienta pa la enseñanza de comunicación de redes.

Tratar d'una normativa estandarizada útil por cuenta de la esistencia de munches teunoloxíes, fabricantes y compañíes dientro del mundu de les comunicaciones, y al tar en continua espansión, túvose que crear un métodu por que toos pudieren entendese de dalguna manera, inclusive cuando les teunoloxíes nun coincidieren. D'esta miente, nun importa la localización xeográfica o'l llinguaxe utilizáu. Tol mundu tien d'atenese a unes normes mínimes pa poder comunicase ente sigo. Esto ye sobremanera importante cuando falamos de la rede de redes, esto ye, Internet.

Esti modelu ta estremáu en siete (7) capes o niveles:

Capa física |

Ye la primer capa del Modelu OSI. Ye la que s'encarga de la topoloxía de rede y de les conexones globales de la computadora escontra la rede, refierse tantu al mediu físicu como a la forma na que se tresmite la información.^[5]

Les sos principales funciones pueden resumise como..:

• Definir el mediu o medios físicos polos que va viaxar la comunicación: cable de pares trenzados (o non, como en RS232/EIA232), cable coaxial, guíes d'onda, aire, fibra óptica.


• Definir les carauterístiques materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctriques (niveles de tensión) que se van a usar na tresmisión de los datos pelos medios físicos.


• Definir les carauterístiques funcionales de la interfaz (establecimientu, caltenimientu y lliberación del enllaz físicu).


• Tresmitir el fluxu de bits al traviés del mediu.


• Remanar les señales eléctriques del mediu de tresmisión, polos nun enchufe, etc.


• Garantizar la conexón (anque non la fiabilidá de dicha conexón).

Capa d'enllaz de datos |

Esta capa ocupar del direccionamientu físicu, del accesu al mediu, de la detección d'errores, de la distribución ordenada de trames y del control del fluxu.^[6]

Ye unu de los aspeutos más importantes que revisar nel momentu de conectar dos ordenadores, yá que ta ente la capa 1 y 3 como parte esencial pa la creación de los sos protocolos básicos (MAC, IP), pa regular la forma de la conexón ente ordenadores asina determinando'l pasu de trames (unidá de midida de la información nesta capa, que nun ye más que la segmentación de los datos treslladándolos per mediu de paquetes), verificando la so integridá, y corrixendo errores.

Polo cual ye importante caltener una escelente adecuación al mediu físicu (los más usaos son el cable UTP, par trenzado o de 8 filos), col mediu de rede que redirecciona les conexones por aciu un router.

Daes estes situaciones cabo aprofiar que'l dispositivu qu'usa la capa d'enllaz ye'l Switch que s'encarga de recibir los datos del router y unviar cada unu d'estos a los sos respeutivos destinatarios (servidor -> computador veceru o dalgún otru dispositivu que reciba información como teléfonos móviles, tabletas y distintos dispositivos con accesu a la rede, etc.), dada esta situación determinar como'l mediu que s'encarga de la corrección d'errores, manexu de trames, protocolización de datos (llámense protocolos a les regles que tien de siguir cualquier capa del modelu OSI).

Capa de rede |

Encargar d'identificar el enrutamiento esistente ente una o más redes. Les unidaes de datos denominar paquetes, y pueden clasificase en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.^[7]

• Enrutables: viaxen colos paquetes (IP, IPX, APPLETALK)


• Enrutamiento: dexen escoyer les rutes (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)

L'oxetivu de la capa de rede ye faer que los datos lleguen dende l'orixe al destín, entá cuando dambos nun tean conectaos direutamente. Los dispositivos que faciliten tal xera denominar encaminadores o enrutadorye, anque ye más frecuente atopalo col nome n'inglés routers.
Los routers trabayen nesta capa, anque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinaos casos, dependiendo de la función que se-y asigne.
Los firewalls actúen sobre esta capa principalmente, pa refugar direiciones de máquines.

Nesti nivel realiza'l direccionamientu lóxicu y la determinación de la ruta de los datos hasta'l so receptor final.

Capa de tresporte |

Capa encargada d'efectuar el tresporte de los datos (que s'atopen dientro del paquete) de la máquina orixe a la de destín, independizándolo del tipu de rede física que tea utilizando.^[8]

La PDU de la capa 4 llámase Segmentu o Datagrama, dependiendo de si correspuende a TCP o UDP.
Los sos protocolos son TCP y UDP; el primeru empobináu a conexón y l'otru ensin conexón.
Trabayen, poro, con puertos lóxicos y xuntu con capar rede dan forma a los conocíos como Sockets IP:Puertu (exemplu: 191.16.200.54:80).

Capa de sesión |

Esta capa ye la que s'encarga de caltener y controlar l'enllaz establecíu ente dos computadores que tán tresmitiendo datos de cualesquier índole. Poro, el serviciu provistu por esta capa ye la capacidá d'asegurar que, dada una sesión establecida ente dos máquines, la mesma puédase efectuar pa les operaciones definíes de principiu a fin, volver# a entamar en casu d'interrupción.^[9] En munchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

Capa de presentación |

L'oxetivu ye encargase de la representación de la información, de manera qu'anque distintos equipos puedan tener distintes representaciones internes de calteres, los datos lleguen de manera reconocible.^[10]

Esta capa ye la primera en trabayar más el conteníu de la comunicación que'l cómo s'establez la mesma. Nella traten aspeutos tales como la semántica y la sintaxis de los datos tresmitíos, yá que distintos ordenadores pueden tener distintes formes de remanales.

Esta capa tamién dexa cifrar los datos y estruyilos. Poro, podría dicise qu'esta capa actúa como un traductor.

Capa d'aplicación |

Ufierta a les aplicaciones la posibilidá d'aportar a los servicios de les demás capes y define los protocolos qu'utilicen les aplicaciones pa intercambiar datos, como corréu electrónicu (Post Office Protocol y SMTP), xestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hai tantos protocolos como aplicaciones distintes y cuidao que de cutio desenvuélvense nueves aplicaciones el númberu de protocolos crez ensin parar.^[11]

Cabo esclariar que l'usuariu de normal non interactúa direutamente col nivel d'aplicación. Suel interactuar con programes que de la mesma interactúan col nivel d'aplicación pero despintando la complexidá subxacente.

Regla nemotécnica |

Con cuenta de facilitar l'aprendizaxe y memorización de los nomes de les capes que componen el modelu; una regla senciella consiste en memorizarlas como una sigla nemotécnica: FERTSPA, que n'inglés sonaría como First Spa, primer spa en castellanu, que defínese de la siguiente manera:

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Ynlace de datos

Física

Tamnbien pueden usase les siguientes frases nemoténicas:

APSTREF dende la capa cimera a la inferior:

Al Principio Siempre Tienes Razón Yn Francia

FERTSPA dende la capa inferior a la cimera:

Ferrari Ys Rápido Tiene Siempre Potencia Avanzada

Unidaes de datos |

L'intercambiu d'información ente dos capes OSI consiste en que cada capa nel sistema fonte amiésta-y información de control a los datos, y cada capa nel sistema de destín analiza y quita la información de control de los datos como sigue:

Si un ordenador (A) deseya unviar datos a otra (B), en primer términu los datos deben empaquetarse al traviés d'un procesu denomináu encapsulamiento, esto ye, a midida que los datos muévense al traviés de les capes del modelu OSI, reciben encabezaos, información final y otros tipos d'información.

N-PDU |

La unidá de datos de protocolu (N-PDU) ye la información intercambiada ente entidaes pares, esto ye, dos entidá pertenecientes a la mesma capa pero en dos sistemes distintos, utilizando una conexón N-1. Ta compuesta por:

• 
  N-SDU (Unidá de Datos del Serviciu): son los datos que precisen la entidaes N pa realizar funciones del serviciu pidíu pola entidá N+1.


• 
  N-PCI (Información de Control del Protocolu): información intercambiada ente entidaes N utilizando una conexón N-1 pa coordinar la so operación conxunta.

N-IDU |

La Unidá de Datos de Interfaz (N-IDU): ye la información tresferida ente dos niveles axacentes, esto ye, dos capes allegantes. Ta compuesta por:

• 
  N-ICI (Información de Control de Interfaz): información intercambiada ente una entidá N+1 y una entidá N pa coordinar la so operación conxunta.


• 
  Datos de Interfaz-(N): información tresferida ente una entidá-(N+1) y una entidá-(N) y que de normal coincide cola (N+1)-PDU.

Tresmisión de los datos |

Tresferencia d'información nel modelu OSI.

La capa d'aplicación recibe'l mensaxe del usuariu y añedir una cabecera constituyendo asina la PDU de la capa d'aplicación. La PDU tresferir a la capa d'aplicación de la manera destino, este esanicia la cabecera y apurre el mensaxe al usuariu.

Pa ello foi necesariu tou esti procesu:

1. Agora hai qu'apurrir la PDU a la capa de presentación pa ello hai qu'añedir la correspondiente cabecera ICI y tresformala asina nuna IDU, que tresmítese a felicidá capa.


2. La capa de presentación recibe la IDU, quíta-y la cabecera y estrayi la información, esto ye, la SDU, a esta añedir el so propia cabecera (PCI) constituyendo asina la PDU de la capa de presentación.


3. Esta PDU ye tresferida de la mesma a la capa de sesión por aciu el mesmu procesu, repitiéndose asina pa toles capes.


4. Al llegar al nivel físicu únviense los datos que son recibíos pola capa física del receptor.


5. Cada capa del receptor ocupar d'estrayer la cabecera, qu'enantes añediera la so capa homóloga, interpretala y apurrir la PDU a la capa cimera.


6. Finalmente, va llegar a la capa d'aplicación, que va apurrir el mensaxe al usuariu.

Formatu de los datos |

Otros datos reciben una serie de nomes y formatos específicos en función de la capa na que s'atopen, por cuenta de como se describió enantes l'adhesión d'una serie d'encabezadures ya información final.
Los formatos d'información son los qu'amuesa'l gráficu:

APDU

(capa 7) unidá de datos na capa d'aplicación.

PPDU

(capa 6) unidá de datos na capa de presentación.

SPDU

(capa 5) unidá de datos na capa de sesión.

TPDU

(capa 4) unidá de datos nel Segmentu de tresporte o Datagrama.

Paquete

(capa 3) unidá de datos nel capa de rede.

Entama

(capa 2) unidá de datos na capa d'enllaz de datos.

Bit

(capa 1) unidá de datos na capa física.

Operaciones sobre los datos |

En determinaes situaciones ye necesariu realizar una serie d'operaciones sobre les PDU pa facilitar el so tresporte, por cuenta de que son demasiáu grandes o bien porque son demasiáu pequeñes y taríamos esbardiando la capacidá del enllaz.

Bloquéu y desbloquéu |

El bloquéu fai corresponder delles (p)-SDU nuna (p)-PDU.

El desbloquéu identifica delles (p)-SDU que tán conteníes nuna (p)-PDU.

Concatenación y separación |

La concatenación ye una función-(N) que realiza'l nivel-(N) y que fai corresponder delles (N)-PDU nuna sola (N-1)-SDU.

La separación identifica delles (N)-PDU que tán conteníes nuna sola (N-1)-SDU.

Seguridá |

Les redes dexen la comunicación ente ordenadores y otros dispositivos "intelixentes" como tabletas y teléfonos, pero tamién son el principal mediu pol qu'estos dispositivos son infectaos con virus o son atacaos pa robar información. Les redolaes de rede seguros son una necesidá cada vez mayor.^[12] El modelu OSI facilita la clasificación de los distintos ataques conocíos y les aiciones que dexen evitalos o siquier apangar les sos consecuencies.

Ver tamién |

• Modelu TCP/IP


• Familia de protocolos d'Internet


• Unidá de datos de protocolu


• Unidá de datos de serviciu


• DNA (informática)

Referencies |

Enllaces esternos |

• 
  Estándar ISO 7498-1:1994 (formatu ZIP).


• 
  Cybertelecom — Layered Model of Regulation.


• 
  OSI Reference Model — The ISO Model of Architecture for Open Systems Interconnection, Hubert Zimmermann, IEEE Transactions on Communications, vol. 28, non. 4, april 1980, pp. 425 - 432.


• 
  Introduction to Data Communications.


• 
  MODELU DE REFERENCIA OSI - Interconexión de Sistemes Abiertos.


• 
  OSI: Securing the Stack, Layer 8 -- Social engineering and security policy.