Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) de la Organización Internacional de Normas (ISO).
El modelo OSI trata sobre la transferencia de información entre dos máquinas, de forma que cuando los datos lleguen a la segunda máquina sean válidos y utilizables.
El modelo OSI de siete niveles es una forma rápida y fácil de comprender las reglas que rigen esta comunicación. Considerando dos máquinas cualesquiera, lo más lógico sería conectarlas físicamente utilizando el mismo cable, los mismos conectores y los mismos niveles de señal.
El Nivel 1 es el cable: fibra óptica, coaxial o par trenzado.
El Nivel 2 es el juego de circuitos integrados (chipset) que contienen las reglas para la utilización compartida del cable. 802.3 es simplemente un conjunto de reglas para compartir el cable. 802.5 es otro ejemplo de esto, como FDDI. Por tanto los Niveles 1 y 2 se componen del hardware que forma la infraestructura física de una red.
Los Niveles 3 y 4 son segmentos de software. Este software establece las conexiones. Por ejemplo, si descuelgo el teléfono y marco un número de Hong Kong, y allí alguien descuelga el teléfono, esto es equivalente a lo que hacen los Niveles 3 y 4.
Si yo digo "Hola" y me responde "How Chong Ming", no podemos comunicarnos: falta otro segmento de software. Este segundo segmento de software permite entrar en un host, transferir un fichero y establecer un simple correo electrónico.
Esta es la función de los niveles 5, 6 y 7: dar significado a la comunicación. Por tanto, en el modelo OSI, los niveles 1 y 2 forman la infraestructura de comunicaciones sobre la que actúan los Niveles 3 y 7.
Los Niveles 3 y 4 son segmentos de software que a veces residen en la tarjeta o en el propio host. Los Niveles 5, 6 y 7 residen y se ejecutan siempre en el host. Por tanto los productos de Nivel 2 proporcionan una infraestructura independiente del fabricante y los niveles 3 y superiores dependen claramente del fabricante. Todo lo que hay que hacer ver las opciones de que disponemos para este software de comunicaciones. Niveles 5, 6 y 7
Hoy en día todos los fabricantes disponen de estos protocolos, y si se desea libertad de elección del host será necesario soportar todos los protocolos. En una red, el número medio de protocolos que circulan por ella es de cinco.
Para complicar un poco más las cosas, el modelo de siete niveles tiene aproximadamente 257 especificaciones. De ellas se han ratificado entre 70 y 100, que son por tanto verdaderas normas.
Para que dos máquinas puedan comunicarse deben utilizar las mismas especificaciones para cada uno de los siete niveles. El resultado ha sido la elección, de acuerdo con el cliente, de las especificaciones que simplifican la implantación de la red. Las especificaciones seleccionadas se denominan perfiles, que se explican más adelante.
Nivel 1 - Físico
Proporciona el interfaz con el medio físico (cable, fibra, etc.) y la forma de controlar su uso, por ejemplo RS232 V24, 802.3 10BaseT, 802.3 10Base2, 802.3 10Base5, etc.
Nivel 2 - Enlace de datos
Como los medios físicos de transmisión están sujetos a fallos aleatorios y ruido, se introducen los protocolos de enlace de datos para su detección y corrección. También puede introducirse un control de flujo en este nivel, conocido como control de enlace lógico, para evitar que un transmisor pueda saturar un receptor más lento. Se manejan conceptos como: Probabilidad de error. Caudal. Retardo de Propagación: (Tiempo que un bit pasa en la línea). Retardo de Transmisión: (Tiempo que se tarda en poner un paquete en la línea). Los dispositivos que trabajan en este nivel son el bridge y el Switch.
Es también el nivel donde tiene lugar el arbitraje para el uso compartido del esquema de CABLEADO, conocido como Control de Acceso al Medio o nivel MAC.
Además es conveniente saber qué interfaz tenemos, es decir, qué reglas ha de respetar el Nivel de Enlace para hacer uso del Nivel Físico. Hay que conocer por ejemplo el tipo de conector que une los niveles, sus características mecánicas, eléctricas y la interfaz funcional para que las señales signifiquen lo mismo para los dos niveles.
El Nivel de Enlace agrupa los bits en unidades funcionales denominadas tramas. La información no se envía como un chorro continuo sino en grupos. El esquema básico es:
Nivel 3 - red
Este nivel permite mantener y dirigir las comunicaciones entre varias redes (rutas, conmutación, etc.). Puede por tanto hacer uso de los caminos entre redes o a través de una red que proporciona el Nivel de Enlace. Los dispositivos que trabajan en este nivel son los routers y Gategays
Nivel 4 - Transporte
Este nivel especifica al Nivel de red los caminos que deben utilizarse en una comunicación (rutas paralelas si fuera necesario para ampliar el ancho de banda) para optimizar la utilización de la red. El nivel del transporte hace de "bisagra" del modelo, ya que establece compromisos entre la capacidad de la red que tiene por debajo y las necesidades de los procesos (aplicaciones) que tiene por encima.
Nivel 5 - Sesión
Es el nivel más bajo entre los protocolos de alto nivel. Especifica el tipo de transmisión requerida (dúplex, semidúplex, velocidad, etc.). Además se comunica con el nivel de sesión correspondiente al equipo receptor para sincronizar y gestionar los datos comunicados.
Nivel 6 - Presentación
El nivel de presentación se encarga de la función bidireccional de extraer información de las aplicaciones y pasarla a un formato apropiado para su comprensión (por lo tanto depende de la máquina), además de presentar los datos intercambiados entre sistemas a las aplicaciones de forma que éstas puedan interpretarlos. Pueden modificarse los datos sin alterar su significado (p. ej. cambiar de código ASCII a EBCDIC).
Nivel 7 - Aplicación
Es el nivel superior de los definidos en el modelo de referencia OSI, y soporta las aplicaciones que intercambian información entre sí. Hay muchos tipos de aplicaciones relevantes para OSI; desde el proceso de transacción entre un terminal y un ordenador hasta la interconexión de procesos en tiempo real en programas de control.
NORMAS DE redES
Ya se ha mencionado una buena parte de las normas de red existentes. No obstante vale la pena resumirlas brevemente y fijar su importancia relativa.
IEEE 802.3 CSMA/CD
Es la primera norma totalmente ratificada por el comité IEEE. Describe los niveles físico y de enlace de datos del modelo OSI, y proporciona un protocolo de acceso por detección múltiple de portadora con detección de colisión. Lo anterior significa que todos los dispositivos tienen el mismo derecho a acceder a la red. Los dispositivos escuchan la red y si no detectan tráfico, pueden utilizarla para efectuar una conexión y transferir datos.
IEEE 802.4 Token Passing Bus
Esta norma está ratificada en su totalidad por IEEE y se utiliza dentro del protocolo de acceso al medio en los dos niveles inferiores del modelo ISO. Proporciona un esquema de paso de testigo entre nodos para una red en bus sobre cable coaxial. El método de acceso puede modularse de tres formas, de las cuales la modulación en banda ancha es la más conocida.
Los paquetes se transmiten por la red a una velocidad de 10 Mbps. Si se desea un ancho de banda adicional se puede modular varios canales en una sola portadora.
Los trabajos que actualmente está finalizando el comité 802.4 cubren el funcionamiento de la banda portadora, un método alternativo de bajo coste que utiliza fibra para soportar el método de acceso así como la técnica de modulación, las pruebas de conformidad, los niveles redundantes y los medios inalámbricos.
La norma IEEE 802.4 no es tan común como la IEEE 802.3 o la IEEE 802.5
IEEE 802.5 Token Ring - Anillo con paso de testigo
Esta norma ha sido fuertemente promovida por IBM. Describe los niveles físico y de enlace de datos del modulo OSI y proporciona el método de acceso por paso de testigo para su utilización hasta en 250 nodos. Cualquier nodo del sistema puede asumir la responsabilidad de gestionar el sistema, dependiendo del estado del nodo. Los datos pueden pasar por la red en un sistema basado en prioridades. La velocidad de transmisión en la red Local es 4 ó 16 Mbps.
IEEE 802.6 red de Area Metropolitana
Esta norma describe una red metropolitana (MAN) más que una red de área local. Una red metropolitana interconecta nodos en un diámetro de 50 km. a través de fibra óptica. El objetivo es funcionar a 100 Mbps conectando nodos que estén separados hasta 2 km.
La norma existe sólo como borrador, y no cuenta con una gran aprobación al ser considerada inadecuada para soportar tráfico de voz. Se han presentado otras propuestas ante el comité.
IEEE 802.9 IVD
Esta norma está aún sin ratificar, y se encuentra en fase de comité. Es una norma para redes sobre par trenzado sin apantallar (esquema de CABLEADO telefónico) e incluye soporte de datos y de voz - hay que estar atentos a su desarrollo.
Normas FDDI ( Fibre Distributed Interface)
El comité X3T9.5 del instituto americano de normalización ANSI ha desarrollado las cuatro normas FDDI. ANSI es miembro de la organización internacional ISO y responsable de desarrollar el modelo de referencia de siete niveles OSI. Las normas FDDI se encuadran en los niveles uno y dos del modelo OSI.