Modelo OSI Y TCP/IP ALUMNA:
Perla Jennifer Mendoza Martínez ASIGNATURA: Fundamentos de redes. DOCENTE: Susana Mónica Román Nájera ING. EN TIC’s
Un protocolo son una serie de reglas que utilizan dos ordenadores para comunicar entre sí. Cualquier producto que utilice un protocolo dado debería poder funcionar con otros productos que utilicen el mismo protocolo. August 31, 2016
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………2 INTRODUCCIÓN ……………………………………………………………2 OBJETIVO………………………………………………………….………..3 MODELO OSI (CAPAS)…………….……………………………………4 (CAPAS)…………….……………………………………4-8 -8 MODELO TCP/IP (CAPAS)……………………………………………9 (CAPAS)……………………………………………9-11 -11 CONCLUSIÓN……………………………………………………………..12 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………13 ANEXOS……………………………………………………………… ANEXOS………………………………………………………………..14-17 ..14-17
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INTRODUCCIÓN Una computadora es un universo de conexiones, información y de un lenguaje informático que no necesariamente conocemos cuando lo utilizamos, dentro de este universo existe el Modelo ISO/OSI y el Modelo ICP/IP (modelo utilizado para Internet). Esta investigación trata de estos dos modelos, en el caso del Modelo OSI, se da a conocer sus inicios y en forma general sabremos cómo funciona este modelo, y por ultimo existen 7 capas en el Modelo ISO/OSI, que son las siguientes.
Capa Física.
Capa de Enlace de Datos.
Capa de Red.
Capa de Transporte.
Capa de Sesión.
Capa de Presentación.
Capa de Aplicación.
En el Modelo TCP/IP, modelo utilizado para Internet, primero conoceremos como funciona Internet lo que nos lleva a conocer a fondo su modelo, al igual que en el modelo anterior sabremos cómo funciona y nos enfocaremos en sus capas que a diferencia del Modelo ISO/OSI solo tiene 4 capas:
Capa de Aplicación
Capa de Transporte
Capa de Internet
Capa de Acceso de Red
El próximo punto en este informe pretende explicar cómo trabajan estas capas y la función que cumple cada una dentro del proceso en el que reciben y envían los datos, y para finalizar esta investigación con la intención de entender mejor estos modelos, es que se comparan y se muestran las diferencias y similitudes que existen entre el Modelo ISO/OSI y Modelo TCP/IP. 2
OBJETIVO Conocerá el proceso de comunicación de datos y sus componentes y será capaz de diseñar e implementar una red de área local.
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Modelo OSI El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open System Interconnection) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO; ISO; esto es, un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.
Cap a Fís ic a (Cap a 1 )
La Capa Física del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico (medios guiados: cable coaxial, cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables; cables; medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas); inalámbricas) ; características del medio (p.e. tipo de cable o calidad del mismo; tipo de conectores normalizados o en su caso tipo de antena; etc.) antena; etc.) y la forma en la que se transmite la información (codificación de señal, niveles de
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tensión/intensidad tensión /intensidad
de
corriente
eléctrica,
modulación, modulación, tasa
binaria,
etc.)
Es la encargada de transmitir los bits de información a través del medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes; de la velocidad de transmisión, si ésta es uni o bidireccional (símplex, dúplex o full-dúplex). También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales, incluyendo la interpretación de las señales eléctricas/electromagnéticas. Se encarga de transformar una trama de datos proveniente del nivel de enlace en una señal adecuada al medio físico utilizado en la transmisión. Estos impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable) o electromagnéticos (transmisión sin cables). Estos últimos, dependiendo de la frecuenc f recuencia ia / longitud de onda de la señal pueden ser ópticos, de micro-ondas o de radio. Cuando actúa en modo recepción el trabajo es inverso; se encarga de transformar la señal transmitida en tramas de datos binarios que serán entregados al nivel de enlace.
Capa de enlace de dato s (Capa 2)
La capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo. Se hace un direccionamiento de los datos en la red ya sea en la distribución adecuada desde un emisor a un receptor, la notificación de errores, de la topología de la red de cualquier tipo. La tarjeta NIC (Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español o Tarjeta de Red) que se encarga que tengamos conexión, posee una dirección una dirección MAC (control de acceso al medio) y la LLC (control de enlace lógico). lógico) . Los Switches realizan su función en esta capa. Capa de red (Capa (Capa 3)
El cometido de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano encaminadores, aunque encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en ocasiones enrutadores. 5
Adicionalmente Adicionalmente la capa de red lleva un control control de la congestión de red, que red, que es el fenómeno que se produce cuando una saturación de un nodo tira abajo toda la red (similar a un atasco en un cruce importante en una ciudad grande). La PDU de la capa 3 es el PAQUETE. el PAQUETE. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas. En este nivel se determina la ruta de los datos (Direccionamiento lógico) y su receptor final IP. final IP. Capa de transp orte (Capa (Capa 4)
Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas superiores, dividirlos en pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa de red. En
resumen,
podemos
definir
a
la
capa
de
transporte
como:
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama SEGMENTOS.
Capa de s esión (Capa (Capa 5)
Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones entre usuarios (procesos o aplicaciones) finales. Ofrece varios servicios que son cruciales para la comunicación. En conclusión esta capa es la que se encarga de mantener el enlace entre los dos computadores que estén trasmitiendo archivos. Los firewalls actúan sobre esta capa, para bloquear los accesos a los puertos de un computador. En esta capa no interviene el administrador de red. Capa de p resentación (Capa (Capa 6)
Podemos resumir definiendo a esta capa como la encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de 6
datos
necesarias
para
la
correcta
interpretación
de
los
mismos.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. En pocas palabras es un traductor Capa de ap licación (Capa (Capa 7)
Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), SMTP), gestores de bases de datos y servidor y servidor de ficheros (FTP). (FTP). Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel
de
aplicación
pero
ocultando
la
complejidad
subyacente.
Hay otros protocolos de nivel de aplicación que facilitan el uso y administración de la red: SNMP (Simple Network Management Protocol) DNS (Domain Name System).
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Formato de los datos Estos datos reciben una serie de nombres y formatos específicos en función de la capa en la que se encuentren, debido a como se describió anteriormente la adhesión de una serie de encabezados e información final. Los formatos de información son los que muestra el gráfico:
El siguiente diagrama intenta mostrar la pila OSI y otros protocolos relacionados con el modelo el modelo OSI :
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Modelo TCP/IP Normalmente,
los
tres
niveles
superiores
del
modelo
OSI
(Aplicación,
Presentación y Sesión) son considerados simplemente como el nivel de aplicación en el conjunto TCP/IP. Como TCP/IP no tiene un nivel de sesión unificado sobre el que los niveles superiores se sostengan, estas funciones son típicamente desempeñadas (o ignoradas) por las aplicaciones de usuario. La diferencia más notable entre los modelos de TCP/IP y OSI es el nivel de Aplicación, en TCP/IP se integran algunos niveles del modelo OSI en su nivel de Aplicación. Una interpretación simplificada de la pila TCP/IP se muestra debajo:
El n iv el Físi co (cap a 1)
El nivel físico describe las características físicas de la comunicación, como las convenciones sobre la naturaleza del medio usado para la comunicación (como las comunicaciones por cable, fibra óptica o radio), radio), y todo lo relativo a los detalles como los conectores, código de canales y modulación, modulación, potencias de señal, longitudes de onda, sincronización onda, sincronización y temporización y distancias máximas.
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El nivel de Enlace de datos (capa 2)
El nivel El nivel de enlace de datos especifica cómo son transportados los paquetes sobre el nivel físico, incluyendo los delimitadores (patrones de bits concretos que marcan el comienzo y el fin de cada trama). trama). Ethernet, Ethernet, por ejemplo, incluye campos en la cabecera de la trama que especifican que máquina o máquinas de la red son las destinatarias de la trama. Ejemplos de protocolos de nivel de enlace de datos son Ethernet, Wireless Ethernet, Wireless Ethernet, SLIP, Ethernet, SLIP, Token Token Ring y ATM. El nivel de Internet (capa 3)
Como fue definido originalmente, el nivel de red soluciona el problema de conseguir transportar paquetes a través de una red sencilla. Ejemplos de protocolos son X.25 son X.25 y Host/IMP Protocol de ARPANET. de ARPANET. Con la llegada del concepto de Internet, nuevas Internet, nuevas funcionalidades fueron añadidas a este nivel, basadas en el intercambio de datos entre una red origen y una red destino. Generalmente esto incluye un enrutamiento de paquetes a través de una red de redes, conocida como Internet. El nivel de Transp orte (capa 4)
Los protocolos del nivel de transporte pueden solucionar problemas como la fiabilidad ("¿alcanzan los datos su destino?") y la seguridad de que los datos llegan en el orden correcto. En el conjunto de protocolos TCP/IP, los protocolos de transporte también determinan a qué aplicación van destinados los datos. Los protocolos de enrutamiento dinámico que técnicamente encajan en el conjunto de protocolos TCP/IP (ya que funcionan sobre IP) son generalmente considerados parte del nivel de red; un ejemplo es OSPF (protocolo IP número 89). El nivel de Ap licación (capa 5)
El nivel de aplicación es el nivel que los programas más comunes utilizan para comunicarse a través de una red con otros programas. Los procesos que acontecen en este nivel son aplicaciones específicas que pasan los datos al nivel
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de aplicación en el formato que internamente use el programa y es codificado de acuerdo con un protocolo estándar. Algunos programas programas específicos específicos se considera que se ejecutan en este nivel. Proporcionan servicios que directamente trabajan con las aplicaciones de usuario. Estos programas y sus correspondientes protocolos incluyen a HTTP (HyperText Transfer Protocol), FTP (Transferencia de archivos), SMTP (correo electrónico), SSH (login remoto seguro), DNS seguro), DNS (Resolución de nombres de dominio) y a muchos otros.
Ventajas e inco nven ientes del mo delo TCP/IP TCP/IP
El conjunto TCP/IP está diseñado para enrutar y tiene un grado muy elevado de fiabilidad, es adecuado para redes grandes y medianas, así como en redes empresariales. Se utiliza a nivel mundial para conectarse a Internet y a los servidores web. Es compatible con las herramientas estándar para analizar el funcionamiento de la red.
Un inconveniente de TCP/IP es que es más difícil de configurar y de mantener que NetBEUI o IPX/SPX; IPX/SPX; además es algo más lento en redes con un volumen de tráfico medio.
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CONCLUSIÓN Para concluir esta investigación es importante destacar que el Modelo ISO/OSI (Open System Interconnection model), definido por la ISO (International Standards Organization) es un marco conceptual que puede ser referenciado a comprender mejor cómo funcionan los dispositivos en la red. Este Modelo consta de 7 capas,
Capa Física,
Capa de Enlace de Datos,
Capa de Red,
Capa de Transporte,
Capa de Sesión,
Capa de Presentación,
Capa de Aplicación.
El proceso de envío de datos se inicia normalmente en la capa de aplicación, se envía a través de la pila a la capa física y, a continuación, a través de la red al destinatario. Los datos se reciben en la capa física, y el paquete de datos se transmite luego a la pila a la capa de aplicaciones. La función del modelo OSI es estandarizar la comunicación entre equipos para que diferentes fabricantes puedan desarrollar productos (software o hardware) compatibles (siempre y cuando sigan estrictamente el modelo OSI). El Modelo TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos. Este Modelo tiene cuatro capas:
la capa de Aplicación,
la capa de Transporte,
la capa de Internet
la capa de Acceso de Red
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BIBLIOGRAFÍA
Comer, Douglas E. Redes Globales de Información TCP/IP, Principios básicos, protocolos y arquitectura. Prentice Hall.
Interconnections: Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols (2nd Edition)
TCP/IP Illustrated, Vol. 1: The Protocols
Unix Network Programming, Volume 1: The Sockets Networking API
OTRAS FUENTES
Fundamentos de redes
(2010). Internet. En línea. Página consultada el 27
de agosto del 2016. Disponible en: http://cprzara2.educa/Fundamentos% 20de%20redes/3.-%20Protocolos%20de%20red.pdf
Modelo TCP/IP
(2013). Internet. En línea. Página consultada el 27 de
agosto del 2016. Disponible en: https://docs.oracle.com/cd/E19957-01/8202981/ipov-10/index.html
(2013). Internet. En línea. Página consulta el 27 de agosto del 2016 http://es.ccm.net/contents/282-tcp-ip
TCP/IP
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Anexos
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Cuadro Comparativo Modelo OSI y TCP/IP. MODELO DE REFERENCIA OSI
MODELO DE REFERENCIA TCP/IP
El modelo OSI consiste en siete capas, las cuales son:
El protocolo TCP/IP se divide en 5 capas, a saber:
La Capa de Aplicación: Esta provee el
acceso al entorno OSI para los usuarios y los servicios de información distribuida. La Capa de Presentación: Proporciona independencia a los procesos de aplicación respecto a las diferencias existentes en las representaciones de los datos. La Capa de Sesión: Facilita el control de la comunicación entre las aplicaciones; establece, gestiona y cierra las conexiones entre las aplicaciones cooperadoras (nivel lógico). La Capa de Transporte: Ofrece seguridad, transferencia seguridad, transferencia transparente de datos entre los puntos interconectados y además establece los procedimientos de recuperación de errores y control de flujo origen-destino. La Capa de Red: Da a las capas superiores independencia en lo que se refiere a las técnicas de conmutación y de transmisión utilizadas para conectar los sistemas, es responsable del establecimiento, mantenimiento y cierre de las conexiones (nivel hardware). La Capa de Enlace de Datos: Suministra un servicio de transferencia de datos seguro a través del medio físico enviando bloques de datos, llevando a cabo la sincronización, el control de errores y el de flujo de información que se requiere. La Capa Física: Encargada de la transmisión de cadenas de bits no estructuradas sobre el medio físico, se relaciona con las características mecánicas, eléctricas, funcionales y procedimientos para acceder al medio físico.
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La Capa de Aplicación: En esta capa se
encuentra toda la lógica necesaria para posibilitar las distintas aplicaciones del usuario.
La Capa de Origen-Destino: También
llamada Capa de Transporte, es la que tiene aquellos aquellos procedimientos que garantizan una transmisión segura.
La Capa de Internet: En las situaciones
en las que los dispositivos están conectados a redes diferentes, se necesitarán una serie de procedimientos que permitan que los datos atraviesen esas redes, para ello se hace uso de esta capa, en otras palabras, el objetivo de esta capa es el de comunicar computadoras en redes distintas.
La Capa de Acceso a la Red: Es la
responsable del intercambio de datos entre el sistema final y la red a la cual se esta conectado, el emisor debe proporcionar a la red la dirección de destino. Se encuentra relacionada con el acceso y el encaminamiento de los datos a través de la red.
La Capa Física: Define la interfaz física
entre el dispositivo de transmisión de datos (por ejemplo, la estación del trabajo del computador) y computador) y el medio de transmisión o red. Esta capa se encarga de la especificación de las características del medio de transmisión, la la naturaleza de las señales, la la velocidad de los datos y cuestiones afines.
Modelos de referencia
OSI
Características: OSI define claramente las diferencias entre los servicios, las interfaces, y los protocolos.
Servicio: lo que un nivel hace Interfaz: cómo se pueden acceder los servicios Protocolo: la implementación de los servicios
TCP/IP no tiene esta clara separación.
Ventajas: Proporciona a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red utilizados por las empresas a nivel mundial.
Desventajas:
Las capas contienen demasiadas actividades redundantes, por ejemplo, el control de errores se integra en casi todas las capas siendo que tener un único control en la capa de aplicación o presentación sería suficiente.
La gran cantidad de código que fue necesario para implantar el modelo OSI y su consecuente lentitud hizo que la palabra OSI fuera interpretada como "calidad pobre", lo que contrastó con TCP/IP que se implantó exitosamente en el sistema operativo Unix operativo Unix y era gratis.
TCP Características: /IP
Estándar en EE.UU. desde 1983 Dispone de las mejores herramientas para crear grandes redes de ordenadores Independencia del fabricante
Ventajas:
Encaminable Imprescindible para Internet Soporta múltiples tecnologías Puede funcionar en máquinas de todo tamaño (multiplataforma)
Desventajas:
El modelo no distingue bien entre servicios, interfaces y protocolos, lo cual afecta al diseño al diseño de nuevas de nuevas tecnologías en base a TCP/IP. Peor rendimiento para uso en servidores de fichero e impresión
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