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El modelo de referencia OSI: Introducción y repaso de niveles

El modelo de referencia OSI, también conocido como ISO 7498, es uno de los estándares sobre los que se fundamentan los pilares de las comunicaciones.

En este reportaje de MundoInformática veremos una breve referencia sobre su origen, necesidad de implantación, características y uso hoy día.

Durante los años 60 existían múltiples protocolos de comunicaciones propietarios, incompatibles y heterogéneos y se hacia más que necesario una estructuración en el proceso de comunicaciones. De esta preocupación nacieron dos proyectos, uno a partir de otro, denominados Proyecto ARPAnet (DoD) en 1972, donde surgió el concepto de TCP/IP, y el Modelo OSI en 1984, conocido como ISO 7498. Estos proyectos estaban bajo la financiación de muchos organismos y fabricantes, tales como IEEE, HP, Cisco e incluso operadores tan conocidos como AT&T.

La idea que subyacía tras este proyecto era la posibilidad de montar una arquitectura de red en capas, de tal forma que esta estuviese formada por un conjunto de capas y de protocolos. Así pues, se propone un sistema jerárquico de capas en el que cada una de ellas se sustenta en la capa inmediatamente inferior y proporciona servicios a la capa inmediatamente superior para resolver distintos problemas relativos a la comunicación. De tal forma se establecen dos tipos de comunicaciones entre los componentes de la arquitectura. En primer lugar un tipo de comunicación física o vertical en que se lleva a cabo en un mismo equipo, emisor o receptor, entre cada una de las capas, y por otro lado una comunicación horizontal lógica, entre capas de equipos diferentes, de tal forma que la capa N-esima del equipo emisor se comunica lógicamente con la capa N-esima del equipo receptor.

La comunicación vertical entre capas se lleva a cabo a través de los SAP o puntos de acceso a servicio.

Estos dos tipos de comunicaciones se rigen por un determinado protocolo, o conjunto de reglas, que determinan el formato y significado del intercambio de datos entre dos entidades pares que se comunican entre sí. Un conjunto de entidades pares son aquellas que se comunican horizontalmente y que pertenecen a capas de máquinas distintas.

Un protocolo define:

- El formato de los mensajes a intercambiar

- Las reglas de intercambio de mensajes

Así pues, con estas ideas nació el modelo de referencia OSI, propuesto por ISO (International Organization for Standardization) en 1977, siendo la publicación de su versión final en 1984 con la ISO 7498.

En realidad OSI no es una arquitectura real, sino un modelo de referencia, por tanto no es implementable, aunque si nos podemos basar en el para implementar una arquitectura de comunicaciones por red.

El modelo OSI describe siete niveles que se especifican a continuación:

- Físico: contiene las funciones que traducen la información lógica en fenómenos físicos capaces de transmitirse. Se refiere a las especificaciones mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimientos de la transmisión física.

- Enlace: se encargará de que los mensajes entre dos puntos del camino lleguen sin errores, independientemente de la tecnología de transmisión física utilizada.

- Red: El nivel encargado de proporcionar el camino real a través del cual irán los datos por los diferentes nodos.

- Transporte: facilitará a los usuarios la apariencia de que hay un conducto de comunicación (conexión lógica) entre los usuarios finales o extremos.

- Sesión: funciones dedicadas a organizar la relación entre los usuarios finales, estableciendo la conversación, los turnos de palabra, los asentimientos, controlando el intercambio de datos, etc.

- Presentación: traducción entre las representaciones de los datos de las aplicaciones.

- Aplicación: Nivel superior donde residen los usuarios del modelo.

El diseño de la arquitectura de comunicaciones del modelo OSI es el siguiente:

Diseño de la arquitectura de comunicaciones del modelo OSI 

 

En el diagrama puede verse el flujo de información sobre el que navegan los mensajes que se envían de emisor a receptor y la forma en que pasan por cada uno de los canales de tal forma que, cada uno, codifica y decodifica según su protocolo los datos necesarios para enviar la información hacia arriba o abajo en la estructura jerárquica.

Los principales inconvenientes que presenta el modelo son:

- Aparición del mismo en un momento poco adecuado dado que tardó mucho en desarrollarse una primera implementación del mismo.

- Niveles descompensados, algunos con muchas funcionalidades, otros con muy pocas.

- No era del todo independiente de la arquitectura.

Actualmente empleamos una variante del modelo OSI para llevar a cabo nuestras comunicaciones, hablamos del modelo TCP/IP, dado que se buscaba una implementación del modelo que era realmente complicada.

Ambos se parecen en que:

- Describen una arquitectura jerárquica en niveles.

- La funcionalidad de las capas guardan “cierta” correspondencia.

Y se diferencian en que:

- OSI se fundamenta en los conceptos de Servicios, Interfaces y Protocolos, mientras que en TCP/IP se obvian.

- En OSI se ocultan mejor los protocolos.

- Mayor modularidad e independencia.

- OSI se desarrolló teóricamente antes de la implementación de los protocolos, mientras que en TCP/IP primero se implementaron los protocolos y el modelo no era más que su descripción.

- La cantidad de capas de cada modelo es diferente en ambos.

- En OSI, a nivel de red, se permite comunicación orientada a conexión y no orientada a la conexión. Y, a nivel de transporte, sólo orientada.

- En TCP/IP, a nivel de red, se permite sólo la comunicación o.c. y, a nivel de transporte, se permiten ambos.

Con todo esto se ha presentado al lector el modelo OSI del que, como ya hemos comentado, cabe destacar que su principal factor potencial de importancia radica en que se trata de un modelo de referencia y esto lo convierte en un estándar que todo arquitecto de comunicaciones debe conocer para poder montar sus propias arquitecturas y protocolos basándose en este modelo, el cual garantiza fiabilidad y robustez en las comunicaciones.

Para más información de este modelo, así como de otras arquitecturas y protocolos de comunicaciones, recomendamos que se consulte lo que actualmente se considera la biblia de las comunicaciones, nos referimos al ejemplar libro de William Stallings, titulado: “Comunicaciones y Redes de Computadores”, de Prentice Hall, disponible en, prácticamente, todas las librerías técnicas especializadas, y que desde MundoInformática lo recomiendo encarecidamente.








...por Ildefonso Montero ...por Ildefonso Montero


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3 comentarios en El modelo de referencia OSI: Introducción y repaso de niveles

  1. He leído atentamente la información que se publica. Gracias Ildefonso por explicar un poco más lo que representa el modelo de referencia OSI.

  2. Me parece muy buena la información, sin embargo seria de mucha ayuda diseñar los diagramas de flujo que mostraran el paso de los bits de datos por cada una de la capas del modelo y los cambios que se producen en ellos según los protocolos que se implementan en cada capa.

  3. Bueno, me sirvió mucho la información pero sería bueno que mostraran una imagen de la capa física para guiarnos y otra sobre la capa de transferencia de datos. Excelente documentación.

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