PDF de programación - El Modelo de Referencia OSI

SISTEMAS INFORMÁTICOS

EL MODELO DE REFERENCIA O.S.I.

SISTEMAS INFORMÁTICOS

El Modelo de Referencia O.S.I.

Introducción

• Introducción

– Problemas en el diseño de redes

• Las redes de ordenadores son sistemas de elevada complejidad
• Son muchas y complicadas las tareas que hay que realizar para que 

se establezca la comunicación.

Tareas

De 

Comunicación

Tareas

De 

Comunicación

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El Modelo de Referencia O.S.I.

Introducción

• Introducción

– Problemas en el diseño de redes

• Dificultad para compartir información entre redes muy diferentes
• Costoso mantenimiento al necesitar personal y recursos específicos 

para una red concreta

• Cada fabricante aporta sus propias soluciones

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Protocolos Basados en Niveles

• Protocolos basados en niveles

– Objetivos

• Reducir la complejidad en el diseño de las redes
• Establecer un estándar común ampliamente asumido

– ¿Cómo?

• Descomponiendo el problema complejo de la comunicación en 

partes más pequeñas y comprensibles

• Proporcionando simetría en cuanto a las funciones que han de 

realizarse en cada nodo de la red

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Protocolos Basados en Niveles

• Protocolos basados en niveles

– OSI

• La ISO (International Standards Organization) en 1977 propone el 

modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection)

•Divide el problema en 7 capas indicando qué se 
debe resolver en cada capa

•Es un modelo de referencia, no una arquitectura, 
porque no especifica exactamente los servicios y 
protocolos que se usan

•Existen otros modelos diferentes al OSI (ej. TCP/IP)

APLICACIÓÓNN
APLICACI

PRESENTACIÓÓNN
PRESENTACI

SESIÓÓNN
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TRANSPORTE
TRANSPORTE

REDRED

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OSI

• Comunicación entre capas adyacentes

•Interfaz: servicios que una capa ofrece a la capa 
superior

•En dichos servicios indica qué es capaz de hacer 
pero no cómo lo hace

•Para realizar su tarea se apoya en los servicios que 
le ofrece la capa inferior

•Un buen diseño del interfaz facilita la sustitución 
de capas

•Ej. La capa de Red ofrece sus servicios a la capa de 
Transporte. Para realizar su tarea hace uso de los 
servicios que le ofrece la capa de Enlace

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OSI

• Comunicación entre capas pares

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OSI

• Comunicación entre capas pares
•Se trata de una comunicación virtual
•Necesita un protocolo de comunicación para cada capa

•Comparación: llamada telefónica

•El teléfono ofrece unos servicios al usuario
•El teléfono hace uso de los servicios que ofrece la 
compañía telefónica
•El usuario hace uso de los servicios que le ofrece 
el teléfono pero con quien establece un diálogo es 
con otro usuario
•Para que ambos usuarios puedan comunicarse 
han de estar de acuerdo en el idioma en que 
dialogarán (protocolo)

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• Nivel 7: Aplicación

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OSI

DATOS

DATOS

•Resuelve aplicaciones de red que va a necesitar el usuario
•Es la única capa con la que interactúa directamente el usuario
•Ejemplos de protocolos:
•Correo electrónico
•Transferencia de ficheros
•Ejecución remota de procesos

•Dependiendo del protocolo de comunicación que se use, a los datos se 
les añade una cabecera que permita la comunicación entre los niveles 
de aplicación
•El paquete de datos+cabeceras se transmite a través de los servicios 
que ofrece el nivel de presentación

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• Nivel 6: Presentación

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OSI

•Se tratan aspectos sintácticos de la representación de la información 
para posibilitar que se puedan entender sistemas diferentes
•Emplea una estructura de datos abstracta normalizada
•Se usan procedimientos de conversión entre la estructura 
normalizada y las estructuras de representación propias de cada 
sistema
•Ej. El byte 11010001 representa la letra Ñ en codificación ASCII y 
representa la letra J en codificación EBCDIC

•Se realizan tareas de compresión de datos
•Permite el cifrado de los mensajes

•El nivel de presentación recibe un paquete de datos que sólo el nivel 
de aplicación sabe que se compone de datos+cabeceras. Para el nivel 
de aplicación son datos a los que debe añadir sus propias cabeceras 
para comunicarse con el nivel de presentación del otro extremo.

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• Nivel 5: Sesión

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•Establece y libera las sesiones entre usuarios (diálogo entre las 
aplicaciones)
•Gestiona el control del diálogo cuando éste es alterno
•Establece puntos de sincronización en el diálogo para acelerar el 
restablecimiento de la comunicación

•Ejemplo: NETBIOS

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• Nivel 4: Transporte

•Controla la comunicación para que ésta sea fiable

•Detección y corrección de errores

•Controla la comunicación para que ésta sea económica

•Si el caudal de datos a transmitir es muy alto puede emplear más 
de una conexión de red para la transmisión de la capa de 
transporte
•Si las conexiones de red son costosas y el volumen de datos no 
muy alto puede multiplexar varias conexiones de transporte en la 
misma conexión de red

•Ejemplo: TCP

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• Nivel 3: Red

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OSI

•Se ocupa del control de la subred de comunicaciones

•Divide el mensaje en paquetes y los encamina hacia su destino
•Controla la congestión de la red
•Resuelve problemas de interconexión de redes heterogéneas

•Ejemplo: IP

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OSI

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• Nivel 2: Enlace

•Controla que la transmisión de datos entre nodos adyacentes se 
produzca sin errores

•División del mensaje en tramas
•Añade códigos de detección de errores como el CRC
•Emplea tramas de asentimiento positivo y negativo para indicar si 
se detectaron errores
•Establece una espera cronometrada para detectar pérdidas de la 
trama
•Establece números de secuencia para descartar tramas 
duplicadas cuando se pierde la trama de asentimiento positivo

•Ejemplo: IEEE 802.11 (wifi)

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• Nivel 1: Físico

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•Transforma los bits de información en las señales físicas adecuadas al 
medio y modo de transmisión

•Ejemplo: 100Base‐TX

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OSI

DATOS

APLICACIÓÓNN
APLICACI

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SESIÓÓNN
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TRANSPORTE
TRANSPORTE

REDRED

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OSI

M

Embajador

En la 7ª planta M entrega un mensaje secreto a 
James Bond para que lo lleve al embajador Español 

77ªª PLANTA
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66ªª PLANTA
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11ªª PLANTA
PLANTA

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OSI

M

Embajador

•M y el embajador establecen un diálogo virtual
•Para ello hacen uso de la infraestructura de la que 
disponen a través de los servicios prestados por el 
personal de la 6ª planta
•Para que ambos se entiendan deben emplear el 
mismo protocolo de comunicaciones

77ªª PLANTA
PLANTA

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55ªª PLANTA
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PLANTA

11ªª PLANTA
PLANTA

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OSI

M

Embajador

En la 6ª planta el mensaje es traducido a un 
idioma previamente acordado, es cifrado y 
miniaturizado

77ªª PLANTA
PLANTA

66ªª PLANTA
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11ªª PLANTA
PLANTA

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OSI

M

Embajador

En la 5ª planta se comprueba la integridad del 
mensaje y se incluyen puntos de control para que 
en la embajada verifiquen la integridad

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PLANTA

66ªª PLANTA
PLANTA

55ªª PLANTA
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11ªª PLANTA
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OSI

M

Embajador

En la 4ª planta se mira el tamaño del mensaje. Si 
es pequeño podría combinarse con otros mensajes 
que deban ir a la embajada. Si es muy grande 
podría dividirse en mensajes más pequeños que 
serían llevados por otros espías

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PLANTA

66ªª PLANTA
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22ªª PLANTA
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11ªª PLANTA
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OSI

M

Embajador

En la 3ª planta se indica a James Bond cuál es el 
mejor camino para llegar a la embajada

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11ªª PLANTA
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OSI

M

Embajador

En la 2ª planta el mensaje es encapsulado en un 
contenedor especial en que se indica el emisor, el 
destinatario y si el mensaje fue dividido en otros 
fragmentos más pequeños que serán llevados por 
otros espías

77ªª PLANTA
PLANTA

66ªª PLANTA
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55ªª PLANTA
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22ªª PLANTA
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11ªª PLANTA
PLANTA

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SISTEMAS INFORMÁTICOS

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OSI

M

Embajador

77ªª PLANTA
PLANTA

66ªª PLANTA
PLANTA

55ªª PLANTA
PLANTA

44ªª PLANTA
PLANTA

33ªª PLANTA
PLANTA

22ªª PLANTA
PLANTA

11ªª PLANTA
PLANTA

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En la 1ª planta espera Q con el Aston Martin
preparado para que James Bond lleve el mensaje