Cómo funciona el modelo osi. Información general sobre tecnologías de redes

Modelo Interconexión de sistemas abiertos (OSI) Es el esqueleto, fundamento y base de todas las entidades de la red. El modelo define los protocolos de red distribuyéndolos en 7 capas lógicas. Es importante tener en cuenta que en cualquier proceso, el control de transmisión de la red se mueve de una capa a otra, conectando protocolos secuencialmente en cada una de las capas.

Video: Modelo OSI en 7 minutos

Las capas inferiores son responsables de los parámetros físicos de transmisión, como las señales eléctricas. Sí - sí, las señales en los cables se transmiten utilizando la representación en corrientes :) Las corrientes se representan como una secuencia de unos y ceros (1 y 0), luego, los datos se decodifican y se enrutan a través de la red. Los niveles superiores cubren consultas relacionadas con la presentación de datos. En términos relativos, los niveles superiores son responsables de los datos de la red desde el punto de vista del usuario.

El modelo OSI se concibió originalmente como un enfoque, arquitectura o patrón estándar que describiría la conexión en red de cualquier aplicación de red. ¿Miremos más de cerca?

# 01: nivel físico

En el primer nivel modelos OSI hay una transferencia de señales físicas (corrientes, luz, radio) desde la fuente al receptor. En este nivel operamos con cables, contactos en conectores, codificación de unos y ceros, modulación, etc.

Entre las tecnologías que viven en el primer nivel, se puede distinguir el estándar más básico: Ethernet. Ahora está en todos los hogares.

Tenga en cuenta que no solo las corrientes eléctricas pueden actuar como portadores de datos. Las radiofrecuencias, las ondas de luz o infrarrojas también se utilizan en todas partes en las redes actuales.

Los dispositivos de red que pertenecen al primer nivel son concentradores y repetidores, es decir, piezas de hardware "estúpidas" que simplemente pueden funcionar con una señal física sin profundizar en su lógica (sin decodificar).

# 02: Capa de enlace de datos

Imagina que recibimos una señal física del primer nivel: física. Es un conjunto de voltajes de distintas amplitudes, ondas o radiofrecuencias. Una vez recibido, el segundo nivel verifica y corrige los errores de transmisión. En el segundo nivel, operamos con el concepto de "marco", o como dicen, "marco". Aquí aparecen los primeros identificadores, direcciones MAC. Consisten en 48 bits y se parecen a esto: 00: 16: 52: 00: 1f: 03.

La capa de enlace es compleja. Por lo tanto, se divide convencionalmente en dos subniveles: control de enlace lógico (LLC, Control de enlace lógico) y control de acceso a medios (MAC, Control de acceso a medios).

Dispositivos como interruptores y puentes habitan esta capa. ¡Por cierto! El estándar Ethernet también está aquí. Está cómodamente ubicado en la primera y segunda (1 y 2) capas del modelo OSI.

# 03: capa de red

¡Vamos arriba! La capa de red introduce el término "enrutamiento" y, por lo tanto, la dirección IP. Por cierto, para convertir direcciones IP a direcciones MAC y viceversa, use protocolo ARP.

Es en este nivel donde se produce el enrutamiento del tráfico, como tal. Si queremos llegar al sitio sitio web, luego enviamos, recibimos una respuesta en forma de dirección IP y la sustituimos en el paquete. Sí, sí, si en el segundo nivel usamos el término marco / marco, como dijimos anteriormente, aquí usamos el paquete.

De los dispositivos, su majestad el enrutador vive aquí :)

El proceso en el que los datos se transfieren de los niveles superiores a los inferiores se denomina encapsulamiento datos, y cuando, por el contrario, hacia arriba, desde el primero, físico al séptimo, entonces este proceso se llama decapsulación datos

# 04: capa de transporte

La capa de transporte, como su nombre lo indica, proporciona la transferencia de datos a través de la red. Aquí hay dos estrellas de rock principales: TCP y UDP. La diferencia es que se utilizan diferentes transportes para diferentes categorías de tráfico. El principio es este:

• El tráfico es sensible a las pérdidas - ¡No hay problema, TCP (Protocolo de control de transmisión)! Proporciona control sobre la transmisión de datos;
• Perder un poco, no da miedo - de hecho, ahora que está leyendo este artículo, es posible que se hayan perdido un par de paquetes. Pero no le parece bien como usuario. UDP (Protocolo de datagramas de usuario) está bien para usted. ¿Y si fuera telefonía? La pérdida de paquetes allí es crítica, ya que la voz en tiempo real simplemente "croará";

# 05: Nivel de sesión

Pídale a cualquier ingeniero de red que le explique la capa de sesión. Será difícil para él hacer esto, infa 100%. El hecho es que en el trabajo diario, un ingeniero de redes interactúa con los primeros cuatro niveles: físico, canal, red y transporte. El resto, o los llamados niveles "superiores", están más relacionados con el trabajo de los desarrolladores de software :) ¡Pero lo intentaremos!

La capa de sesión se ocupa de administrar conexiones o, más simplemente, sesiones. Los destroza. Recuerda el meme sobre " NO HUBO UN SOLO RIP"? Recordamos. Entonces, este es el quinto nivel que probé :)

# 06 capa de presentación

En el sexto nivel, se realiza la conversión de formatos de mensajes, como la codificación o la compresión. JPEG y GIF viven aquí, por ejemplo. La capa también es responsable de transferir el flujo a la cuarta (capa de transporte).

# 07 Capa de aplicación

En el séptimo piso, en la punta del iceberg, ¡está la capa de aplicación! Estos son los servicios de red que nos permiten, como usuarios finales, navegar por Internet. Eche un vistazo a qué protocolo ha abierto nuestra base de conocimientos. Eso es correcto, HTTPS. Este tipo es del séptimo piso. HTTP, FTP y SMTP simples también viven aquí.

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El modelo consta de 7 niveles ubicados uno encima del otro. Las capas interactúan entre sí ("verticalmente") a través de interfaces y pueden interactuar con la capa paralela de otro sistema ("horizontalmente") utilizando protocolos. Cada nivel puede interactuar solo con sus vecinos y realizar las funciones asignadas solo a él. Se pueden encontrar más detalles en la figura.

Nivel (Aplicaciones) aplicado (ing. Capa de aplicación)

El nivel superior (7º) del modelo proporciona interacción entre la red y el usuario. El nivel permite que las aplicaciones de usuario accedan a servicios de red como el procesador de consultas de la base de datos, el acceso a archivos y el reenvío de correo electrónico. También es responsable de la transmisión de la información del servicio, proporciona a las aplicaciones información sobre errores y genera solicitudes a nivel de presentación... Ejemplo: POP3, FTP.

Representante (nivel de presentación) (ing. Capa de presentación)

Esta capa es responsable de la conversión de protocolo y la codificación / decodificación de datos. Convierte las solicitudes de aplicación recibidas desde la capa de aplicación en un formato para su transmisión a través de la red y convierte los datos recibidos de la red en un formato que las aplicaciones puedan entender. En este nivel, se puede realizar la compresión / descompresión o la codificación / decodificación de datos, así como la redirección de solicitudes a otro recurso de red si no se pueden procesar localmente.

La capa 6 (vistas) del modelo de referencia OSI suele ser un protocolo intermedio para transformar información de capas adyacentes. Esto permite intercambiar aplicaciones en sistemas informáticos heterogéneos de una manera transparente a la aplicación. La capa de presentación proporciona formato y transformación de código. El formato de código se utiliza para garantizar que la aplicación reciba información para su procesamiento que tenga sentido para ella. Si es necesario, esta capa puede traducirse de un formato de datos a otro. La capa de presentación se ocupa no solo de los formatos y la presentación de los datos, sino que también se ocupa de las estructuras de datos que utilizan los programas. Por lo tanto, la capa 6 asegura que los datos estén organizados en tránsito.

Para comprender cómo funciona esto, imagine que hay dos sistemas. Uno usa el código de intercambio de información ASCII binario extendido para representar datos (es usado por la mayoría de los otros fabricantes de computadoras). Si estos dos sistemas necesitan intercambiar información, entonces se necesita una capa de presentación que realizará la conversión y traducirá entre los dos formatos diferentes.

Otra función que se realiza a nivel de presentación es el cifrado de datos, que se utiliza en los casos en que es necesario proteger la información transmitida para que no sea recibida por destinatarios no autorizados. Para solucionar este problema, los procesos y códigos a nivel de presentación deben realizar la transformación de datos. En este nivel, existen otras rutinas que comprimen textos y convierten imágenes gráficas en flujos de bits para que se puedan transmitir por la red.

Los estándares de presentación también definen cómo se presentan los gráficos. Para este propósito, se puede utilizar el formato PICT, un formato de imagen utilizado para transferir gráficos QuickDraw entre programas Macintosh y PowerPC. Otro formato de presentación es el formato de archivo de imagen JPEG etiquetado.

Existe otro grupo de estándares de nivel de presentación que definen la presentación de sonido y película. Esto incluye la interfaz de instrumentos musicales electrónicos MPEG que se utiliza para comprimir y codificar videoclips en CD, digitalizar el almacenamiento y transferir a velocidades de hasta 1,5 Mbps, y Capa de sesión)

El quinto nivel del modelo se encarga de mantener la sesión de comunicación, permitiendo que las aplicaciones interactúen entre sí durante mucho tiempo. La capa gestiona la creación / terminación de sesiones, el intercambio de información, la sincronización de tareas, la determinación del derecho a transferir datos y el mantenimiento de una sesión durante los períodos de inactividad de las aplicaciones. La sincronización de la transmisión se garantiza colocando puntos de control en el flujo de datos, desde los cuales se reanuda el proceso cuando se interrumpe la comunicación.

Capa de transporte (ing. Capa de transporte)

El cuarto nivel del modelo está diseñado para entregar datos sin errores, pérdidas y duplicaciones en la secuencia a medida que fueron transmitidos. En este caso, no importa qué datos se transmitan, desde dónde y dónde, es decir, proporciona el mecanismo de transmisión en sí. Divide los bloques de datos en fragmentos, cuyo tamaño depende del protocolo, combina los cortos en uno y divide los largos. Los protocolos de esta capa están diseñados para la comunicación punto a punto. Ejemplo: UDP.

Existen muchas clases de protocolos de capa de transporte, que van desde protocolos que proporcionan solo funciones de transporte básicas (por ejemplo, funciones de transferencia de datos sin acuse de recibo), y que terminan con protocolos que garantizan la entrega de múltiples paquetes de datos en la secuencia correcta al destino, multiplexación de múltiples flujos de datos, proporcionan un mecanismo de control del flujo de datos y garantizar la validez de los datos recibidos.

Algunos protocolos de la capa de red, denominados protocolos sin conexión, no garantizan que los datos se entreguen a su destino en el orden en que los envió el dispositivo de origen. Algunas capas de transporte manejan esto recopilando datos en la secuencia correcta antes de transmitirlos a la capa de sesión. La multiplexación de datos significa que la capa de transporte es capaz de procesar simultáneamente múltiples flujos de datos (los flujos pueden provenir de diferentes aplicaciones) entre dos sistemas. Un mecanismo de control de flujo es un mecanismo que regula la cantidad de datos transferidos de un sistema a otro. Los protocolos de la capa de transporte a menudo tienen la función de controlar la entrega de datos, lo que obliga al sistema receptor a enviar acuses de recibo al lado transmisor de que se han recibido los datos.

Capa de red (ing. Capa de red)

La tercera capa del modelo de red OSI está destinada a determinar la ruta de transmisión de datos. Responsable de traducir direcciones lógicas y nombres a físicos, determinar las rutas más cortas, conmutación y enrutamiento, rastrear problemas y congestión en la red. En este nivel, funciona un dispositivo de red, como un enrutador.

Los protocolos de la capa de red enrutan los datos del origen al destino y se pueden dividir en dos clases: protocolos orientados a la conexión y sin conexión.

Puede describir el funcionamiento de los protocolos con el establecimiento de una conexión utilizando el ejemplo de un teléfono regular. Los protocolos de esta clase comienzan la transmisión de datos invocando o configurando la ruta de los paquetes desde el origen al destino. Después de eso, se inicia la transmisión de datos en serie y luego, al final de la transmisión, se interrumpe la conexión.

Los protocolos sin conexión, que envían datos que contienen información completa de la dirección en cada paquete, funcionan de manera similar a un sistema de correo. Cada carta o paquete contiene la dirección del remitente y el destinatario. Además, cada oficina de correos intermedia o dispositivo de red lee la información de la dirección y decide el enrutamiento de los datos. Una carta o un paquete de datos se pasa de un dispositivo intermedio a otro hasta que se entrega al destinatario. Los protocolos sin conexión no garantizan que la información llegue al destinatario en el orden en que se envió. Los protocolos de transporte son responsables de configurar los datos en el orden correcto cuando se utilizan protocolos de red sin conexión.

Capa de enlace (ing. Capa de enlace de datos)

Esta capa está destinada a garantizar la interconexión de redes en la capa física y controlar los errores que puedan ocurrir. Empaqueta los datos recibidos de la capa física en tramas, verifica la integridad, si es necesario, corrige errores (envía una segunda solicitud por una trama dañada) y la envía a la capa de red. La capa de enlace puede interactuar con una o más capas físicas, controlando y gestionando esta interacción. La especificación IEEE 802 divide esta capa en 2 subcapas: MAC (Media Access Control) regula el acceso al medio físico compartido, LLC (Logical Link Control) proporciona servicios de capa de red.

En programación, este nivel representa el controlador de la tarjeta de red, en los sistemas operativos hay una interfaz de programación para la interacción del canal y las capas de red entre sí, este no es un nivel nuevo, sino simplemente una implementación del modelo para un SO específico. Ejemplos de tales interfaces: ODI,

Capa física (ing. Capa fisica)

El nivel más bajo del modelo está destinado directamente a transferir el flujo de datos. Transmite señales eléctricas u ópticas a una transmisión por cable o radio y, en consecuencia, las recibe y las convierte en bits de datos de acuerdo con métodos de codificación de señales digitales. En otras palabras, proporciona una interfaz entre un medio de red y un dispositivo de red.

Fuentes

• Alexander Filimonov Construcción de redes Ethernet multiservicio, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4
• A Guide to Unified Networking Technologies // cisco systems, 4ta edición, Williams 2005 ISBN 584590787X

Fundación Wikimedia. 2010.

Este modelo fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de Normalización (ISO), y en el original se llama Interconexión de sistemas abiertos, OSI.
El modelo de interacción de sistemas abiertos (de hecho, un modelo de interacción de red) es un estándar para diseñar comunicaciones de red y asume un enfoque en capas para construir redes.
Cada nivel del modelo sirve a diferentes etapas del proceso de interacción. Al dividirlo en capas, el modelo de red OSI facilita que el hardware y el software funcionen juntos. El modelo OSI divide las funciones de red en siete capas: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace de datos y física.

• Capa fisica (Capa física): define la forma en que las computadoras están conectadas físicamente a la red. Las funciones de los medios relacionados con esta capa son la conversión bit a bit de datos digitales en señales transmitidas a través de un medio físico (por ejemplo, a través de un cable), así como la transmisión de la señal real.
• Capa de enlace (Capa de enlace de datos): es responsable de organizar la transmisión de datos entre los suscriptores a través de la capa física, por lo que se proporcionan medios de direccionamiento en este nivel que permiten identificar de manera única al remitente y al destinatario en todo el conjunto de suscriptores conectados a la línea de comunicación común. Las funciones de esta capa también incluyen la ordenación de la transmisión con el fin de que varios pares de abonados utilicen en paralelo una línea de comunicación. Además, las instalaciones de la capa de enlace proporcionan una verificación de errores que puede ocurrir cuando la capa física transmite datos.
• Capa de red (Capa de red): proporciona la entrega de datos entre computadoras en la red, que es la unión de varias redes físicas. Este nivel presupone la presencia de medios lógicos de direccionamiento que permitan identificar de forma inequívoca una computadora en una red unida. Una de las principales funciones realizadas por medio de este nivel es la transferencia dirigida de datos a un destinatario específico.
• Capa de transporte (Capa de transporte): implementa la transferencia de datos entre dos programas que se ejecutan en diferentes computadoras, al tiempo que garantiza que no haya pérdida ni duplicación de información que pueda ocurrir como resultado de errores de transmisión de capas inferiores. Si los datos transmitidos a través de la capa de transporte están fragmentados, entonces los medios de esta capa garantizan el ensamblaje de los fragmentos en el orden correcto.
• Nivel de sesión (o sesión) (Capa de sesión): permite que dos programas mantengan una interacción continua a través de la red, denominada sesión (sesión) o sesión. Esta capa gestiona el establecimiento de la sesión, el intercambio de información y la terminación de la sesión. También es responsable de la identificación, lo que permite que solo ciertos suscriptores participen en la sesión, y proporciona servicios de seguridad para agilizar el acceso a la información de la sesión.
• Capa de presentación (Capa de presentación): realiza una transformación intermedia de los datos del mensaje saliente al formato general, que se proporciona mediante las capas inferiores, así como la transformación inversa de los datos entrantes del formato general a un formato comprensible para el programa receptor.
• Nivel de aplicación (Capa de aplicación): proporciona funciones de red de alto nivel, como transferencia de archivos, mensajería de correo electrónico, etc.

Modelo OSI en lenguaje sencillo

El modelo OSI es una abreviatura del inglés Open System Interconnection, es decir, el modelo de interconexión de sistemas abiertos. Los sistemas abiertos pueden entenderse como equipos de red (computadoras con tarjetas de red, conmutadores, enrutadores).
El modelo de red OSI es un plano (o plan de acción de comunicación) para dispositivos de red. OSI también juega un papel en la creación de nuevos protocolos de red, ya que sirve como referencia para la interoperabilidad.
OSI consta de 7 bloques (capas). Cada unidad desempeña su propia función única en la conexión en red de varios dispositivos de red.
7 capas del modelo OSI: 1 - Física, 2 - Canales, 3 - Red, 4 - Transporte, 5 - Sesión, 6 - Vistas, 7 - Aplicaciones.
Cada nivel del modelo tiene su propio conjunto de protocolos de red (estándares de transferencia de datos) con los que los dispositivos de la red intercambian datos.
Recuerde, cuanto más complejo es un dispositivo de red, más posibilidades ofrece, pero también ocupa más niveles y, como resultado, funciona más lentamente.

Modelos de red. Parte 1. OSI.

Definitivamente es mejor comenzar con la teoría y luego, sin problemas, pasar a la práctica. Por lo tanto, primero consideraremos el modelo de red (modelo teórico) y luego abriremos el telón sobre cómo el modelo de red teórico encaja en la infraestructura de red (equipos de red, computadoras de usuario, cables, ondas de radio, etc.).
Entonces, modelo de red es un modelo para la interacción de protocolos de red. Y los protocolos, a su vez, son estándares que determinan cómo los diferentes programas intercambiarán datos.
Permítanme explicarles con un ejemplo: al abrir cualquier página en Internet, el servidor (donde se encuentra la página que se está abriendo) envía datos (documento de hipertexto) a su navegador a través del protocolo HTTP. Gracias al protocolo HTTP, su navegador, al recibir los datos del servidor, sabe cómo procesarlos y los procesa con éxito, mostrándole la página solicitada.
Si aún no sabe qué es una página en Internet, lo explicaré en pocas palabras: cualquier texto en una página web está encerrado en etiquetas especiales que le dicen al navegador qué tamaño de texto usar, su color, ubicación en la página (izquierda, derecha o centrar). Esto se aplica no solo al texto, sino también a imágenes, formularios, elementos activos y todo el contenido en general, es decir, lo que hay en la página. El navegador, al detectar etiquetas, actúa de acuerdo con sus instrucciones y le muestra los datos procesados \u200b\u200bque se incluyen en estas etiquetas. Usted mismo puede ver las etiquetas de esta página (y este texto entre las etiquetas), para ello vaya al menú de su navegador y seleccione - ver el código fuente.
No nos distraigamos demasiado, el "Modelo de red" es un tema necesario para quienes quieren convertirse en especialistas. Este artículo consta de 3 partes y para ti, traté de escribir no aburrido, comprensible y breve. Para obtener más detalles o aclaraciones adicionales, cancele la suscripción en los comentarios en la parte inferior de la página, y ciertamente lo ayudaré.
Nosotros, como en Cisco Networking Academy, consideraremos dos modelos de red: el modelo OSI y el modelo TCP / IP (a veces llamado DOD), y al mismo tiempo los compararemos.

Modelo de referencia de red OSI

OSI son las siglas de Open System Interconnection. En ruso suena así: Modelo de red de interacción de sistemas abiertos (modelo de referencia). Este modelo se puede llamar con seguridad el estándar. Este es el modelo que siguen los fabricantes de dispositivos de red al desarrollar nuevos productos.
El modelo de red OSI consta de 7 capas, y se acostumbra comenzar a contar desde abajo.
Vamos a enumerarlos:
7. Capa de aplicación
6. Presentación o capa de presentación
5. Capa de sesión
4. Capa de transporte
3. Capa de red
2. Capa de enlace de datos
1. Capa física

Como se mencionó anteriormente, el modelo de red es un modelo para la interacción de protocolos de red (estándares), por lo que en cada nivel existen sus propios protocolos. Para enumerar su aburrido proceso (y no hay nada que ver con él), así que analicemos mejor todo con un ejemplo, porque la asimilación del material en los ejemplos es mucho mayor;)

Nivel de aplicación

La capa de aplicación o capa de aplicación es la capa superior del modelo. Conecta aplicaciones de usuario a la red. Todos estamos familiarizados con estas aplicaciones: navegación web (HTTP), envío y recepción de correo (SMTP, POP3), recepción y recepción de archivos (FTP, TFTP), acceso remoto (Telnet), etc.

Nivel representativo

La capa de presentación o capa de presentación: convierte los datos al formato apropiado. Con un ejemplo, es más fácil de entender: esas imágenes (todas las imágenes) que ves en la pantalla se transmiten al transferir un archivo en forma de pequeñas porciones de unos y ceros (bits). Entonces, cuando le envía una foto a su amigo por correo electrónico, el protocolo de capa de aplicación SMTP envía la foto al nivel inferior, es decir, al nivel de Presentación. Donde su foto se convierte en una forma conveniente de datos para niveles más bajos, por ejemplo, en bits (unos y ceros).
Exactamente de la misma manera, cuando tu amigo empiece a recibir tu foto, le llegará en forma de todos iguales y ceros, y es el nivel de Representación el que convierte los bits en una foto completa, por ejemplo un JPEG.
Así es como funciona esta capa con protocolos (estándares) de imágenes (JPEG, GIF, PNG, TIFF), codificaciones (ASCII, EBDIC), música y video (MPEG), etc.

Nivel de sesión

Capa de sesión o capa de sesión: como su nombre lo indica, organiza una sesión de comunicación entre computadoras. Un buen ejemplo sería la conferencia de audio y video, en este nivel se establece con qué códec se codificará la señal, y este códec debe estar presente en ambas máquinas. Otro ejemplo es el protocolo SMPP (protocolo peer-to-peer de mensajes cortos), que se utiliza para enviar SMS y solicitudes USSD que conocemos bien. Un último ejemplo: PAP (Protocolo de autenticación de contraseña) es un protocolo antiguo para enviar un nombre de usuario y una contraseña a un servidor sin cifrado.
No diré nada más sobre el nivel de sesión, de lo contrario profundizaremos en las aburridas características de los protocolos. Y si (las características) te interesan, escríbeme cartas o deja un mensaje en los comentarios con una solicitud para ampliar el tema con más detalle, y el nuevo artículo no te hará esperar mucho;)

Capa de transporte

Capa de transporte: esta capa garantiza la fiabilidad de la transferencia de datos del remitente al destinatario. De hecho, todo es muy sencillo, por ejemplo, te comunicas mediante una webcam con tu amigo o profesor. ¿Es necesaria una entrega fiable de cada parte de la imagen transmitida aquí? Por supuesto que no, si pierde algunos bits de la transmisión de video, ni siquiera lo notará, incluso la imagen no cambiará (tal vez cambie el color de un píxel de cada 900,000 píxeles, que parpadeará a una velocidad de 24 cuadros por segundo).
Y ahora pongamos un ejemplo: un amigo te envía (por ejemplo, por correo) en el archivo información importante o un programa. Descarga este archivo a su computadora. Aquí, se necesita un 100% de fiabilidad, porque si se pierden un par de bits al descargar el archivo, no puede descomprimirlo, es decir, extraer los datos requeridos. O imagine enviar una contraseña al servidor, y un bit se pierde en el camino: la contraseña ya perderá su apariencia y el valor cambiará.
Así, cuando miramos videos en Internet, en ocasiones vemos algunos artefactos, retrasos, ruido, etc. Y cuando leemos el texto de una página web, la pérdida (o reducción) de letras no está permitida, y cuando descargamos programas, también todo va sin errores.
En este nivel, distinguiré dos protocolos: UDP y TCP. El Protocolo de datagramas de usuario (UDP) transmite datos sin establecer una conexión, no reconoce la entrega de datos y no vuelve a intentarlo. Protocolo TCP (Transmission Control Protocol), que establece una conexión antes de la transmisión, confirma la entrega de los datos, vuelve a intentarlo si es necesario, garantiza la integridad y secuencia correcta de los datos descargados.
Por eso, para música, video, videoconferencia y llamadas utilizamos UDP (transferimos datos sin verificación y sin demoras), y para texto, programas, contraseñas, archivos, etc. - TCP (transmisión de datos con acuse de recibo, se dedica más tiempo).

Capa de red

Capa de red: esta capa define la ruta a través de la cual se transferirán los datos. Y, por cierto, este es el tercer nivel del modelo de red OSI, y hay dispositivos que se denominan dispositivos del tercer nivel: enrutadores.
Todos hemos oído hablar de la dirección IP, y eso es lo que hace el Protocolo de Internet (IP). Una dirección IP es una dirección lógica en una red.
Hay muchos protocolos en este nivel, y analizaremos todos estos protocolos con más detalle más adelante, en artículos separados y con ejemplos. Ahora solo enumeraré algunos populares.
Como todo el mundo ha oído hablar de la dirección IP y del comando ping, este es el protocolo ICMP.
Los mismos routers (con los que trabajaremos en el futuro) utilizan protocolos de esta capa para enrutar paquetes (RIP, EIGRP, OSPF).
Toda la segunda parte del curso CCNA (Exploration 2) trata sobre el enrutamiento.

Capa de enlace

Capa de enlace de datos: la necesitamos para la interacción de redes a nivel físico. Probablemente todos hayan oído hablar de la dirección MAC, aquí está la dirección física. Dispositivos de capa de enlace: conmutadores, concentradores, etc.
El IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) define la capa de enlace en dos subcapas: LLC y MAC.
LLC: control de enlace lógico, diseñado para comunicarse con la capa superior.
MAC son las siglas de Media Access Control, diseñado para interactuar con la capa inferior.
Déjame explicarte con un ejemplo: tu computadora (laptop, comunicador) tiene una tarjeta de red (o algún otro adaptador), por lo que hay un controlador para interactuar con ella (con la tarjeta). Un controlador es algún tipo de programa, el subnivel superior del enlace de datos, a través del cual es posible comunicarse con los niveles inferiores, o más bien con el microprocesador (hardware), el subnivel inferior del enlace de datos.
Hay muchos representantes típicos en este nivel. PPP (Point-to-Point) es un protocolo para conectar dos computadoras directamente. FDDI (Interfaz de datos distribuidos por fibra): el estándar transmite datos a una distancia de 200 kilómetros. CDP (Cisco Discovery Protocol) es un protocolo propietario (propietario) propiedad de Cisco Systems, con el que puede descubrir dispositivos vecinos y obtener información sobre estos dispositivos.
Toda la tercera parte del curso CCNA (Exploration 3) trata sobre dispositivos de segundo nivel.

Capa fisica

La capa física es la capa más baja que transfiere directamente el flujo de datos. Todos conocemos bien los protocolos: Bluetooth, IRDA (comunicación por infrarrojos), cables de cobre (par trenzado, línea telefónica), Wi-Fi, etc.
Para obtener más detalles y especificaciones, consulte los siguientes artículos y el curso CCNA. Toda la primera parte del curso CCNA (Exploración 1) está dedicada al modelo OSI.

Conclusión

Por eso hemos analizado el modelo de red OSI. En la siguiente parte, pasaremos al modelo de red TCP / IP, es más pequeño y los protocolos son los mismos. Para pasar con éxito las pruebas CCNA, es necesario hacer una comparación e identificar las diferencias, lo cual se hará.

Después de algunas deliberaciones, decidí poner aquí un artículo del sitio de Problemas de red. Mantener todo en un solo lugar.

Y hola de nuevo, queridos amigos, hoy descubriremos qué es el modelo de red OSI, por qué, de hecho, está previsto.

Como probablemente ya entienda, las redes modernas son muy, muy complejas, en ellas tienen lugar muchos procesos diferentes, se realizan cientos de acciones. Con el fin de simplificar el proceso de descripción de esta variedad de funciones de red (y lo que es aún más importante para simplificar el proceso de desarrollo posterior de estas funciones), se ha intentado estructurarlas. Como resultado de la estructuración, todas las funciones realizadas por una red informática se dividen en varios niveles, cada uno de los cuales es responsable solo de una determinada gama de tareas altamente especializadas. Aquí, el modelo de red se puede comparar con la estructura de una empresa. La empresa se divide en departamentos. Cada departamento realiza sus propias funciones, pero durante el trabajo contacta con otros departamentos.

Separación de funciones mediante un modelo de red

El modelo de red OSI está diseñado de tal manera que las capas superiores del modelo de red utilizan las capas inferiores del modelo de red para transferir su información. Las reglas por las que se comunican las capas del modelo se denominan protocolos de red. Un protocolo de red de un cierto nivel del modelo puede comunicarse con protocolos de su propio nivel o con protocolos de capas vecinas. Aquí nuevamente, puede establecer una analogía con el trabajo de la empresa. La empresa siempre tiene una jerarquía claramente establecida, aunque no tan estricta como en el modelo de red. Los empleados de un nivel de la jerarquía realizan las asignaciones recibidas de los empleados de un nivel superior de la jerarquía.

Interacción entre capas del modelo de red OSI

Cada dispositivo que opera en la red puede representarse como un sistema que opera en las capas apropiadas del modelo OSI. Además, este dispositivo puede utilizar en su trabajo, tanto todos los niveles del modelo OSI, como solo algunos de sus niveles inferiores. Por lo general, cuando se dice que un dispositivo funciona en un cierto nivel del modelo, se entiende que funciona en un nivel determinado del modelo de red y en todos los niveles inferiores.

Operación en algunas capas del modelo de red OSI

Cuando dos dispositivos de red diferentes se comunican entre sí, utilizan los protocolos de las mismas capas del modelo de red, mientras que el proceso de interacción involucra tanto los protocolos de la capa en la que se produce la interacción, como los protocolos necesarios de todas las capas inferiores, ya que se utilizan para la transferencia de datos. recibido de los niveles superiores.

Comunicación de dos sistemas desde la perspectiva del modelo OSI

Al transferir información desde el nivel superior del modelo de red al nivel inferior del modelo de red, se agrega información de servicio a esta información útil, llamada encabezado (en el segundo nivel, no solo se agrega el encabezado, sino también el tráiler). Este proceso de agregar información de servicio se llama encapsulación. Al recibir (transferir información del nivel inferior al superior), esta información de servicio se separa y se reciben los datos iniciales. Este proceso se llama desencapsulación. En esencia, este proceso es muy similar al proceso de enviar una carta por correo. Imagina que quieres enviarle un correo electrónico a tu amigo. Está escribiendo una carta; esta es información útil. Cuando lo envías por correo, lo empacas en un sobre, inscribiendo en él la dirección del destinatario, es decir, agregas algún encabezado a la información útil. Esto es esencialmente encapsulación. Al recibir su carta, su amigo la desencapsula, es decir, abre el sobre y saca información útil: su carta.

Demostración del principio de encapsulación.

El modelo OSI subdivide todas las funciones realizadas durante la interacción de los sistemas en 7 capas: Física - 1, Enlace de datos -2, Red - 3, Transporte - 4, Sesión -5, Representante (Presentación) -6 y Aplicado (Aplicación) - 7.

Capas del modelo de interacción de sistemas abiertos

Consideremos brevemente el propósito de cada uno de los niveles del modelo de interacción de sistemas abiertos.

La capa de aplicación es el punto a través del cual las aplicaciones se comunican con la red (punto de entrada al modelo OSI). Usando esta capa del modelo OSI, se realizan las siguientes tareas: administración de red, administración de ocupación del sistema, administración de transferencia de archivos, identificación de usuarios por sus contraseñas. Ejemplos de protocolos de este nivel son: HTTP, SMTP, RDP, etc. Muy a menudo, los protocolos de nivel de aplicación realizan simultáneamente las funciones de los protocolos de presentación y de nivel de sesión.

Este nivel es responsable del formato de presentación de datos. A grandes rasgos, convierte los datos recibidos de la capa de aplicación a un formato adecuado para su transmisión a través de la red (bueno, y, en consecuencia, realiza la operación inversa convirtiendo la información recibida de la red a un formato adecuado para su procesamiento por las aplicaciones).

En este nivel tiene lugar el establecimiento, mantenimiento y gestión de una sesión de comunicación entre dos sistemas. Es este nivel el responsable de mantener la comunicación entre los sistemas durante todo el período de tiempo durante el cual tiene lugar su interacción.

Los protocolos de esta capa del modelo de red OSI son responsables de transferir datos de un sistema a otro. En este nivel, los bloques de datos grandes se dividen en bloques más pequeños adecuados para el procesamiento por la capa de red (los bloques de datos muy pequeños se combinan en bloques más grandes), estos bloques se marcan adecuadamente para su posterior recuperación en el lado receptor. Además, cuando se utilizan los protocolos adecuados, esta capa puede proporcionar control sobre la entrega de paquetes de la capa de red. El bloque de datos que se opera en una capa determinada generalmente se denomina segmento. Ejemplos de protocolos de esta capa son: TCP, UDP, SPX, ATP, etc.

Esta capa es responsable de enrutar (determinar las rutas óptimas de un sistema a otro) los bloques de datos de esta capa. Un bloque de datos en este nivel generalmente se denomina paquete. Además, este nivel es responsable del direccionamiento lógico de los sistemas (las mismas direcciones IP), sobre cuya base se realiza el enrutamiento. Los protocolos de este nivel incluyen: IP, IPX, etc., los dispositivos que operan en este nivel son enrutadores.

Esta capa es responsable del direccionamiento físico de los dispositivos de red (direcciones MAC), el control de acceso a los medios y la corrección de errores que realiza la capa física. El bloque de datos utilizado en la capa de enlace de datos se denomina trama. Este nivel incluye los siguientes dispositivos: interruptores (no todos), puentes, etc. Ethernet es una tecnología típica que utiliza esta capa.

Transmite impulsos ópticos o eléctricos sobre el medio de transmisión seleccionado. Los dispositivos de este nivel incluyen todo tipo de repetidores y concentradores.

El modelo OSI en sí mismo no es una implementación práctica; solo asume un cierto conjunto de reglas para la interacción de los componentes del sistema. Un ejemplo práctico de implementación de una pila de protocolos de red es la pila de protocolos TCP / IP (así como otras pilas de protocolos menos comunes).

¿Acaba de empezar a trabajar como administrador de red? ¿No quieres estar confundido? Nuestro artículo te será útil. ¿Ha escuchado cómo un administrador experimentado habla sobre problemas de red y menciona algunos niveles? ¿Alguna vez le han preguntado en el trabajo qué niveles están protegidos y funcionan si está utilizando un firewall antiguo? Para comprender los conceptos básicos de la seguridad de la información, debe comprender el principio de jerarquía del modelo OSI. Intentemos ver las capacidades de este modelo.

Un administrador de sistemas que se precie debe estar bien versado en términos de redes

Traducido del inglés: el modelo de referencia básico para la interacción de sistemas abiertos. Más precisamente, el modelo de red de la pila de protocolos de red OSI / ISO. Introducido en 1984 como un marco conceptual que dividía el proceso de envío de datos en la World Wide Web en siete sencillos pasos. No es el más popular, ya que se retrasó el desarrollo de la especificación OSI. La pila de protocolos TCP / IP es más rentable y se considera el modelo principal utilizado. Sin embargo, tiene muchas posibilidades de encontrarse con el modelo OSI como administrador del sistema o en el campo de TI.

Se han creado muchas especificaciones y tecnologías para dispositivos de red. Es fácil confundirse con tal variedad. Es el modelo de interacción de sistemas abiertos que ayuda a los dispositivos de red a entenderse entre sí utilizando varios métodos de comunicación. Tenga en cuenta que OSI es más útil para los proveedores de software y hardware que diseñan productos interoperables.

Pregunte, ¿cuál es el beneficio para usted? El conocimiento del modelo multinivel le dará la oportunidad de comunicarse libremente con los empleados de las empresas de TI, discutir los problemas de la red ya no será un aburrimiento deprimente. Y cuando aprenda a comprender en qué etapa ocurrió la falla, podrá encontrar fácilmente las razones y reducir significativamente el alcance de su trabajo.

Capas OSI

El modelo contiene siete pasos simplificados:

• Físico.
• Canal.
• Red.
• Transporte.
• Sesión.
• Ejecutivo.
• Aplicado.

¿Por qué la descomposición en pasos facilita la vida? Cada uno de los niveles corresponde a una determinada etapa del envío de un mensaje de red. Todos los pasos son secuenciales, lo que significa que las funciones se realizan de forma independiente, no hay necesidad de información sobre el trabajo en el nivel anterior. El único componente necesario es cómo se reciben los datos del paso anterior y cómo se envía la información al siguiente paso.

Pasemos al conocimiento directo de los niveles.

Capa fisica

La tarea principal de la primera etapa es transferir bits a través de canales de comunicación físicos. Los canales de comunicación física son dispositivos diseñados para transmitir y recibir señales de información. Por ejemplo, fibra óptica, cable coaxial o par trenzado. La transferencia también puede realizarse de forma inalámbrica. La primera etapa se caracteriza por el medio de transmisión de datos: protección contra interferencias, ancho de banda, impedancia característica. Las cualidades de las señales eléctricas finales (tipo de codificación, niveles de voltaje y velocidad de transmisión de la señal) también se configuran y conectan a tipos estándar de conectores, se asignan conexiones de contacto.

Las funciones del escenario físico se llevan a cabo absolutamente en todos los dispositivos conectados a la red. Por ejemplo, un adaptador de red implementa estas funciones desde el lado de la computadora. Es posible que ya se haya encontrado con los protocolos de primer paso: RS-232, DSL y 10Base-T, que determinan las características físicas del canal de comunicación.

Capa de enlace

En la segunda etapa, la dirección del dispositivo abstracto se asocia con el dispositivo físico y se verifica la disponibilidad del medio de transmisión. Los bits se forman en conjuntos: marcos. La tarea principal de la capa de enlace es identificar y corregir errores. Para una transmisión correcta, antes y después de la trama, se insertan secuencias de bits especializadas y se agrega la suma de control calculada. Cuando la trama llega al destino, la suma de comprobación de los datos ya recibidos se calcula de nuevo, si coincide con la suma de comprobación en la trama, la trama se reconoce como correcta. De lo contrario, aparece un error que puede corregirse mediante la retransmisión de información.

La etapa de canal permite transferir información, gracias a la estructura especial de conexiones. En particular, los buses, puentes y conmutadores funcionan a través de los protocolos de nivel de enlace. Las especificaciones del segundo paso incluyen Ethernet, Token Ring y PPP. Las funciones de la etapa del canal en la computadora las realizan los adaptadores de red y sus controladores.

Capa de red

En situaciones estándar, las funciones de la etapa de canal no son suficientes para la transferencia de información de alta calidad. Las especificaciones del segundo paso solo pueden transferir datos entre nodos con la misma topología, por ejemplo, un árbol. Es necesaria la tercera etapa. Es necesario formar un sistema de transporte unificado con una estructura ramificada para varias redes con una estructura arbitraria y que difieran en el método de transferencia de datos.

En otras palabras, el tercer paso procesa el protocolo de Internet y actúa como un enrutador: encontrar la mejor ruta para la información. Un enrutador es un dispositivo que recopila datos sobre la estructura de interconexión y reenvía paquetes a la red de destino (transmisiones de tránsito - saltos). Si encuentra un error en la dirección IP, entonces este es un problema a nivel de red. Los protocolos de la tercera etapa se dividen en redes, enrutamiento o resolución de direcciones: ICMP, IPSec, ARP y BGP.

Capa de transporte

Para que los datos lleguen a las aplicaciones y a los niveles superiores de la pila, se requiere un cuarto paso. Proporciona el grado requerido de confiabilidad en la transmisión de información. Hay cinco clases de servicios de transporte. Su diferencia radica en la urgencia, la viabilidad de restaurar la comunicación interrumpida, la capacidad de detectar y corregir errores de transmisión. Por ejemplo, pérdida o duplicación de paquetes.

Cómo elegir la clase de servicios de la etapa de transporte. Cuando la calidad de los canales de comunicación es alta, un servicio ligero será una opción adecuada. Si los canales de comunicación al principio funcionan de manera insegura, es recomendable recurrir a un servicio desarrollado que brinde las máximas oportunidades para encontrar y resolver problemas (control de entrega de datos, tiempos de espera de entrega). Especificaciones de la etapa 4: TCP y UDP de la pila TCP / IP, SPX de la pila Novell.

La unión de los primeros cuatro niveles se denomina subsistema de transporte. Proporciona completamente el nivel de calidad seleccionado.

Nivel de sesión

La quinta etapa ayuda a regular los diálogos. Es imposible que los interlocutores se interrumpan o hablen sincrónicamente. La capa de sesión recuerda el lado activo en un momento específico y sincroniza la información, coordinando y manteniendo conexiones entre dispositivos. Sus funciones le permiten regresar a un punto de control durante una transferencia larga y no comenzar de nuevo. Además, en la quinta etapa, puede finalizar la conexión cuando se complete el intercambio de información. Especificaciones a nivel de sesión: NetBIOS.

Nivel representativo

La sexta etapa consiste en transformar los datos en un formato reconocible universal sin cambiar el contenido. Dado que los diferentes dispositivos utilizan diferentes formatos, la información procesada a nivel representativo hace posible que los sistemas se entiendan entre sí, superando las diferencias sintácticas y de código. Además, en la sexta etapa, es posible cifrar y descifrar datos, lo que garantiza el secreto. Ejemplos de protocolos: ASCII y MIDI, SSL.

Nivel de aplicación

El séptimo paso en nuestra lista y el primero si el programa envía datos a través de la red. Consiste en un conjunto de especificaciones a través del cual el usuario, páginas web. Por ejemplo, al enviar mensajes por correo, es en el nivel de la aplicación donde se selecciona un protocolo conveniente. La composición de las especificaciones para la séptima etapa es muy diversa. Por ejemplo, SMTP y HTTP, FTP, TFTP o SMB.

Es posible que escuche sobre el octavo nivel del modelo ISO. Oficialmente, no existe, pero ha aparecido una octava etapa cómica entre los trabajadores de TI. Esto se debe al hecho de que los problemas pueden surgir por culpa del usuario, y como saben, una persona está en la cima de la evolución, por lo que apareció el octavo nivel.

Habiendo examinado el modelo OSI, pudo comprender la compleja estructura de la red y ahora comprender la esencia de su trabajo. ¡Es bastante fácil cuando el proceso está desglosado!