el es Interconexión de sistemas abiertos (OSI) Un modelo de referencia es un marco estándar de la industria creado y mantenido por el Organización Internacional de Normalización (ISO). El modelo OSI se creó para que los dispositivos de red y los protocolos de red fueran interoperables.
Permite que los componentes, como discos duros y tarjetas de video, funcionen en una computadora o red independiente del fabricante. En redes, el modelo OSI define cómo funcionan juntos los medios, protocolos y estándares.
El modelo OSI divide el proceso de creación de redes en siete capas manejables. Se utiliza como un método universal para expresar conceptos de red e interpretar la funcionalidad de la red.
Cada capa OSI realiza un conjunto específico de funciones. Seguir el modelo OSI al diseñar, construir, actualizar y solucionar problemas garantizará una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre las tecnologías de red y los proveedores.
El modelo OSI también permite un enfoque organizado y metódico para la resolución de problemas de red.
Ventajas del modelo OSI
Las ventajas del modelo OSI incluyen:
- Desglosa los aspectos de las operaciones de red en componentes menos complejos.
- Estandariza las interfaces, lo que permite a los ingenieros centrar los esfuerzos de diseño y desarrollo en funciones específicas.
- Facilita la ingeniería modular y evita que los cambios en un área afecten a otras áreas.
- Garantiza la interoperabilidad y permite a los diseñadores de redes seleccionar los dispositivos de red correctos.
- Acelera la evolución y ayuda a probar y depurar la red.
La primera viñeta se refiere al hecho de que el modelo OSI divide los conceptos de red en siete categorías jerárquicas, las capas OSI. Figura 1 ilustra las siete capas del modelo OSI, que exploramos a continuación.
Figura 1: Siete capas del modelo OSI
Siete capas del modelo OSI
Las siete capas del modelo OSI comienzan con la capa 1 en la parte inferior. Cada capa solo se comunica con sus capas vecinas. Todo el tráfico debe entrar y salir a través de la Capa 1.
Es importante aprender las siete capas en orden. Utilice el dispositivo mnemotécnico, "Por favor, no tires la pizza de salchicha.” para ayudar a memorizar las siete capas del modelo OSI.
El video, ¡TCP/IP y el modelo OSI explicados! (36:34)explica cómo se asigna el modelo OSI al protocolo TCP/IP, revisa la función de cada capa y explica cómo se asignan varios dispositivos de red al protocolo TCP/IP.
Capa física – Capa 1
La capa 1 de OSI es la capa fisicase muestra en la Figura 2. Son dos palabras importantes relacionadas con la capa física partes y medios de comunicación.
La capa física es responsable de convertir los bits de la computadora, representados por ceros y unos, en una señal que se puede enviar a través de la red. Las señales se propagan a través de ciertos medios: cable de par trenzado, cable de fibra óptica, cable coaxial o aire.
La capa física proporciona los medios eléctricos, mecánicos, de procedimiento y funcionales para implementar medios físicos para propagar datos a través de la señalización.
Los dispositivos comunes de la Serie 1 incluyen repetidores y centros. Estos se consideran dispositivos "tontos" porque no toman ninguna decisión sobre lo que reciben o envían.
Los instaladores de cables trabajan principalmente en la capa física. Un gran porcentaje de los problemas de la red ocurren en esta capa y debería ser el primer paso para solucionar los problemas de la red.
Figura 2: Capa 1 del modelo OSI
Capa de enlace de datos: capa 2
La capa 2 de OSI es la Capa de enlace de datosque se muestra en imagen 3. La capa de enlace de datos es responsable de soportar todos los protocolos de red que deben propagarse a través del medio físico.
La capa 2 también es responsable de la velocidad de transmisión, el control de flujo y la corrección de errores. La capa de enlace de datos utiliza la topología física para identificar los dispositivos y medios que componen la red. La capa física sirve a la capa de enlace de datos.
Los principales dispositivos de red son de Capa 2 puentes y interruptores; estos dispositivos tienen cierta "inteligencia" en el sentido de que toman decisiones sobre la transferencia unidades de datos de protocolo (PDU).
ahí están los puentes herencia dispositivos, lo que significa que rara vez se utilizan en las redes modernas. Los conmutadores han reemplazado a los puentes porque los conmutadores son más rápidos, tienen más puertos y admiten más tecnologías.
La capa de enlace de datos se puede dividir en dos subcapas:
- Control de enlace lógico (LLC) – responsable de la sincronización de tramas, el control de flujo y la comprobación de errores, así como de los protocolos de identificación como Ethernet o 802.3.
- Control de acceso a medios (MAC) – la interfaz entre la LLC y la capa física, que es responsable de limitar las PDU de capa 2, o marcos.
Las direcciones de trama son una característica importante del protocolo de capa 2. La dirección asociada con un marco se da dirección física.
Ethernet es un tipo de protocolo de capa 2. Ethernet define una dirección física de 48 bits, llamada hijo enviadopara identificar una interfaz de red en una computadora o dispositivo de red.
Las direcciones MAC son direcciones hexadecimales que aparecen en diferentes formatos, según el sistema operativo del dispositivo host.
Los primeros 24 bits de una dirección MAC identifican la marca y el número de modelo de la interfaz de red, y los últimos 24 bits identifican de manera única la interfaz de red en Internet.
Figura 3: Capa 2 del modelo OSI
Serie de red - Serie 3
La capa 3 de OSI es la capa de red. Aquí es donde se desarrolla la mayor parte de la acción en el trabajo diario de los profesionales del networking. Internet existe en gran parte debido a la Protocolo de Internet (IP)protocolo de capa 3.
Históricamente, se han utilizado muchos protocolos de capa 3 para implementar redes; pero con el tiempo, IP se ha convertido en un protocolo de capa de red exclusivo, por lo que a menudo asociamos IP con la capa 3.
Sí dos implementaciones IP básicas: IP versión 4 e IP versión 6, IPv6 está reemplazando lenta pero seguramente a IPv4. El término paqueteDónde datagramaa menudo se usa para referirse a las PDU de la capa de red, como los paquetes IP.
La capa de red es responsable de determinar la ruta de extremo a extremo. El diseño de la red de Capa 3 garantiza que tengan cada dirección IP único. Las direcciones IPv4 y las direcciones IPv6 son dos ejemplos de ello. direcciones de red Dónde direcciones lógicas.
Una red tiene tanto una topología física como una topología lógica; la topología lógica está asociada con la capa de red y el direccionamiento de Capa 3 proporciona el esquema de etiquetado jerárquico para la topología lógica.
A subred es una red que se combina con otras redes para formar una red más grande.
El dispositivo de red más común asociado con la Capa 3 es un enrutador. Los enrutadores se interconectan para formar la columna vertebral de Internet. Los enrutadores definen las redes que componen Internet. Los enrutadores reenvían paquetes IP a través de Internet.
Figura 4: Capa 3 del modelo OSI
Capa de Transporte – Capa 4
La capa 4 de OSI es la capa de transporteque se muestra en Figura 5. La capa de transporte es responsable de segmentar los datos de las aplicaciones, regular el flujo de información y mejorar el rendimiento. calidad de servicio (QoS) disponible al menos en la capa de red.
Mientras que la capa de red se dedica a mover datos entre redes remotas, la capa de transporte proporciona y mantiene la sesión de comunicación específica para una aplicación o servicio en ambos hosts al final de cada sesión.
El término segmento a menudo se usa para describir las PDU de la capa de transporte; por ejemplo, los paquetes IP contienen segmentos TCP y segmentos UDP.
Históricamente, se han utilizado una serie de protocolos de Capa 4 en diferentes tipos de redes. Pero con el tiempo, dos protocolos de la capa de transporte primaria han ganado una aceptación casi universal:
- Protocolo de control de transporte (TCP) – Enlace dirigido un protocolo con mecanismos de confiabilidad incorporados que garantizan la entrega de datos entre el origen y el destino i circuitos virtualesbasado en operaciones prescriptivas: ventanas correderas y secuenciación e identificación de elementos de datos.
- Protocolo de datagramas de usuario (UDP) - a no conectado un protocolo que envía datos sin garantizar la entrega o recepción. UDP se utiliza con tráfico de voz y video, y otros tipos de tráfico donde no es tan importante verificar la llegada y el orden de los datos que constituyen una sesión de comunicación. UDP es a menudo el protocolo de capa de transporte elegido cuando la velocidad es más importante que la confiabilidad.
Los dispositivos de capa 4 incluyen cortafuegos. Los firewalls no solo toman decisiones sobre el enrutamiento de paquetes, sino que también determinan si los datos cumplen con las políticas requeridas para ingresar a una red. Los requisitos de la política están definidos por la configuración de Capa 3 y Capa 4.
Figura 5: Capa 4 del modelo OSI
Capa de sesión – Capa 5
La capa 5 de OSI es la capa de sesiónse muestra en la Figura 6. La capa de sesión es responsable de establecerla, mantenerla y terminarla. sesiones entre dos computadoras. Esto incluye iniciar, apagar y resincronizar dos computadoras mientras se comunican, un proceso conocido como control de sesión.
La capa 5 es una palabra clave para recordar Comunicación. Las funciones de sesión de capa 5 son similares a los circuitos virtuales TCP, pero implican más gastos generales administrativos para proporcionar una mejor funcionalidad.
La capa de enlace de datos sirve a la capa de red. La capa de red realiza la capa de transporte. La capa de transporte realiza la capa de sesión. La capa de sesión sirve a la capa de presentación, que exploraremos a continuación.
Figura 6: Capa 5 del modelo OSI
Capa de presentación - Capa 6
La capa 6 de OSI es la Capa de presentaciónque se muestra en Imagen 7. La capa de presentación facilita la comunicación entre aplicaciones en sistemas informáticos separados para que los mecanismos de facilitación sean transparentes para las aplicaciones. La capa 6 es responsable de tres funciones principales:
- cifrado/descifrado
- compresión/descompresión
- el formato que define la comunicación, por ejemplo JPEG para gráficos, TXT para archivos de texto, MP3 para archivos de audio; todos los dispositivos de comunicación deben poder hablar el mismo idioma para interactuar.
Términos proporción y formato suelen estar relacionados con la capa de presentación. La capa de presentación realiza la capa de aplicación.
Figura 7: Capa 6 del modelo OSI
Capa de aplicación - Capa 7
La capa 7 de OSI es la capa de aplicaciónque se muestra en Imagen 8. La capa de aplicación es la capa más cercana al usuario y proporciona servicios a las aplicaciones que utilizan terminales. No proporciona servicios a ninguna otra capa OSI.
La World Wide Web (WWW) es un sistema implementado en la capa de aplicación del modelo OSI.
La capa de aplicación a menudo se asocia con servicios y aplicaciones como Telnet, SSH, FTP, HTTP, HTTPS y mensajería (SMTP, POP, IMAP).
Los procesadores de texto y las hojas de cálculo a menudo se agrupan en un Paquete de software de oficinay lloró aplicaciones de oficina; Las aplicaciones de oficina modernas se están integrando con la capa de aplicación para facilitar el intercambio de documentos de oficina a través de Internet como un medio de colaboración en tiempo real para los equipos de proyecto.
Imagen 8: Capa 7 del modelo OSI
práctica
práctica el proceso de colocar una PDU dentro de otra PDU para su distribución a través de la red. Mira Figura 9.
A medida que los datos pasan a través de las capas OSI, las PDU se encapsulan recursivamente en PDU asociadas con las capas respectivas. En cada etapa de la encapsulación, se agregan encabezados y pies de página al principio y a la PDU respectivamente para crear una nueva PDU.
El proceso se puede describir i cinco pasosusando nuestra terminología PDU adoptada:
- Detalles – Los datos consisten en cadenas de caracteres alfanuméricos utilizados por una aplicación de sistema informático.
- segmentos – Los datos se agrupan en segmentos para el transporte de extremo a extremo. Mediante el uso de segmentos, la capa de transporte garantiza que los hosts de mensajes en ambos extremos de, por ejemplo, un sistema de mensajería puedan comunicarse de manera confiable.
- Paquetes – Los paquetes, o datagramas, contienen segmentos que incluyen encabezados de red con direcciones lógicas de origen y destino (generalmente IPv4 o IPv6).
- Marcos – Las tramas atraviesan una ruta de un solo salto que conecta directamente un dispositivo de red con otro dispositivo de red; Un salto es un eslabón en una cadena de eslabones que incluye una instancia de comunicación de red de extremo a extremo. El encabezado de la trama incluye las direcciones físicas de origen y destino requeridas para la comunicación de la capa de enlace de datos.
- Partes – Información binaria (eléctrica u óptica) enviada a través de un medio en forma de señales.
Figura 9: práctica
Resumen
En esta lección, se presentó el modelo OSI de siete capas. Se explicaron las ventajas de utilizar el modelo OSI. Cada capa se describe en detalle.
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