Arquitectura OSI
En el modelo OSI hay varios conceptos fundamentales:
sistemas
entidades
capas
protocolos
servicios
interfaces
funciones
encapsulamiento
Estos conceptos están representados en la figura 2. Cada entidad está localizada en una capa y dentro de un sistema. Un sistema está compuesto por entidades. Las entidades que están en una misma capa pueden hablar entre sí utilizando los protocolos. Una entidad recibe peticiones de servicio de una entidad de la capa superior y esta misma hace peticiones de servicio a la capa inferior. A su vez, una entidad entrega servicios a las capas superiores.
Figura 2: Sistemas, entidades, capas, servicios, funciones y protocolos
La petición y entrega de servicios se hace a través de la interfaz que existe entre dos capas adyacentes. La interfaz de una capa indica a la capa inmediata superior cómo se accede a ella, con qué parámetros y qué le va a entregar. Internamente, para poder entregar servicios, estas entidades realizan funciones, que las capas superiores no saben cómo se ejecutan, es decir, estas funciones son transparentes para el resto de los niveles. Cada fabricante decide independientemente cómo realizar estas funciones.
El modelo OSI define en total siete capas:
Nivel 7: Aplicación
Nivel 6: Presentación
Nivel 5: Sesión
Nivel 4: Transporte
Nivel 3: Red
Nivel 2: Enlace
Nivel 1: Físico
Los niveles del 1 al 3 se asocian con la red de comunicaciones y los niveles 4 al 7 a los equipos terminales.
Así, no todos los sistemas tienen que estar compuestos con las entidades de todos los niveles. Por ejemplo, un encaminador es un sistema que tiene tres entidades para cada capa. Un switch tiene dos capas. En cambio, un ordenador conectado a la red y un servidor tienen las siete capas.
Figura 3: Sistemas, entidades, capas, servicios, funciones y protocolos
En el ejemplo de la figura 1 tenemos una conexión entre un ordenador y un servidor. Un caso podría ser que el usuario del ordenador esté utilizando un navegador para consultar páginas WEB en el servidor. En este caso, el ordenador está conectado al encaminador A a través del switch A, y por otra parte, el servidor está conectado al encaminador B a través del switch B. Ambos encaminadores están en la red y en esta comunicación están ambos conectados directamente. El ordenador “habla” con el servidor a través de los niveles 4 al 7 de forma transparente con los equipos de la red de comunicaciones, es decir, en ningún momento el ordenador y el servidor son conscientes que están utilizando los switches A y B y los encaminadores A y B.
En la figura 3 tenemos cada uno de estos equipos asociados con su representación OSI. Solo en la capa física o nivel 1 existe una conexión directa y real entre los equipos, ya sea con par de cobre, par trenzado, fibra óptica, radio, etc. En los otros niveles la conexión no es directa y tienen que recurrir a los niveles inferiores para conseguir la conexión con los otros equipos. En cualquier caso, el nivel OSI de cada equipo habla con el mismo nivel OSI de los otros equipos utilizando el mismo lenguaje (a través de los protocolos). En la misma figura están representadas las conexiones directas a través de líneas continuas y el resto con lineas discontinuas.
En la figura 4 se representa el proceso que utiliza OSI para la transmisión de datos. Se utiliza el concepto de encapsulamiento. Cada nivel, desde el de aplicación hasta el de enlace asocia a los datos que le entrega el nivel inmediato superior una cabecera. Por ejemplo, la información que se le entrega a la capa de aplicación se le asocia una cabecera de aplicación (CA), los mismo ocurre con cada uno de los otros niveles. En el nivel de enlace se suele asociar además de la cabecera (CE), una delimitador de trama (DT). Hasta llegar al nivel físico, donde se transmiten directamente los bits.
En este modelo, cada nivel considera lo que le transmite su nivel superior como un conjunto de datos, sin tener que interpretar en ningún momento las cabeceras que han incorporado sus niveles superiores.
El proceso de recepción es el inverso: el nivel inmediato inferior entrega los datos eliminando la cabecera que le corresponde en su nivel.
Aunque todos los niveles manejan un conjunto de bits en forma de paquetes a cada uno se le denomina de forma diferente en función de la capa:
Capa de Aplicación: Mensajes
Capa de Transporte: Segmentos
Capa de Red: Datagramas
Capa de Enlace: Tramas
En este libro hablaremos muchas veces como paquetes para referirnos a un conjunto de datos con su encabezamiento sin que sea necesario que esté asociado a un nivel en concreto.
Figura 4: Sistemas, entidades, capas, servicios, funciones y protocolos
Entre las ventajas de esta arquitectura abierta tenemos:
Al trabajar con un número reducido de agrupaciones lógicas se mejora la comprensión del proceso de comunicación.
Al existir como máximo dos vecinos, estos son fácilmente definibles.
La independencia entre niveles permite que cada entidad puede evolucionar de forma sin que se afecte a otros niveles.
Se minimiza el número de interacciones entre niveles y, por tanto se simplifica los interfaces, al agrupar las funciones que están relacionadas entre sí.
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