Modelo Osi y sus funciones

INTRODUCCION

El siguiente trabajo tiene
como objetivos principales definir y explicar
el Modelo OSI, Así como cada una de las capas que lo
integran, como son:

• Capa Física

• Capa de Enlace de Datos

• Capa de Red

• Capa de Transporte

• Capa de Sesión

• Capa de Presentación

• Capa de Aplicación

Asimismo, se definirá y explicara el
funcionamiento del Protocolo de Internet IP,
mostrando como opera este dentro del Modelo OSI.
Adicionalmente se explicaran y ejemplificaran los tipos de IP
versión 4, que son:

• Clase A

• Clase B

• Clase C

• Clase D

• Clase E

Igualmente se explicaran y ejemplificaran los tipos de
IP versión 6, que son:

• Direcciones unicast

• Direcciones anycast

• Direcciones multicast

En este sentido este informe permitirá
entender como se hizo posible
la comunicación entre equipos y
tecnologías de distintos fabricantes.

MODELO
OSI

Durante los años 60 y 70 se crearon muchas
tecnologías de redes, cada una basada en
un diseño específico de hardware.
Estos sistemas eran construidos de una sola pieza,
una arquitectura monolítica. Esto significa que
los diseñadores debían ocuparse de todos los
elementos involucrados en el proceso, estos elementos forman
una cadena de transmisión que tiene diversas
partes: Los dispositivos físicos de
conexión,  los protocolos software y
hardware usados en la comunicación.

Los programas de aplicación realizan la
comunicación y la interfaz hombre-máquina que
permite al humano utilizar la red.  Este modelo, que
considera la cadena como un todo monolítico, es poco
práctico, pues el más
pequeño cambio puede implicar alterar todos sus
elementos.

El diseño original de Internet del Departamento
de Defensa Americano disponía un esquema de cuatro capas,
aunque data de los 70 es similar al que se continúa
utilizando:

Capa Física o de Acceso de Red: Es la
responsable del envío de
la información sobre
el sistema hardware utilizado en cada caso, se utiliza
un protocolo distinto según el tipo de
red física.

Capa de Red o Capa Internet: Es la encargada
de enviar los datos a través de las distintas
redes físicas que pueden conectar una máquina
origen con la de destino de la información.  Los
protocolos de transmisión, como
el IP están íntimamente asociados a esta
capa.

Capa de Transporte: Controla el
establecimiento y fin de la conexión, control de
flujo de datos, retransmisión de datos perdidos y otros
detalles de la transmisión entre dos sistemas.  Los
protocolos más importantes a este nivel son TCP y UDP
(mutuamente excluyentes).

Capa de Aplicación: Conformada por los
protocolos que sirven directamente a los programas de usuario,
navegador, e-mail, FTP, TELNET, etc.

Respondiendo a la teoría general
imperante el mundo de la computación, de
diseñar el hardware por módulos y el software por
capas, en 1978
la organización ISO (International
Standards Organization), propuso un modelo
de comunicaciones para redes al que titularon "The
reference model of Open Systems Interconnection", generalmente
conocido como MODELO OSI. 

Su filosofía se basa en descomponer la
funcionalidad de la cadena de transmisión en diversos
módulos, cuya interfaz con los adyacentes esté
estandarizada. Esta filosofía de diseño
presenta una doble ventaja: El cambio de un módulo no
afecta necesariamente a la totalidad de la cadena, además,
puede existir una cierta inter-operabilidad entre
diversos productos y fabricantes hardware/software,
dado que los límites y las interfaces
están perfectamente definidas. 

Esto supone por ejemplo, que dos softwares de
comunicación distintos puedan utilizar el mismo medio
físico de comunicación.

El modelo OSI tiene dos componentes
principales:

• Un modelo de red, denominado modelo básico de
  referencia o capa de servicio.

• Una serie de protocolos concretos.

El modelo de red, aunque inspirado en el de Internet no
tiene más semejanzas con aquél.  Está
basado en un modelo de siete (7) capas, mientras que el primitivo
de Internet estaba basado en cuatro (4).  Actualmente todos
los desarrollos se basan en este modelo de 7 niveles que son los
siguientes:  1 Físico;  2
de Enlace;  3 de Red; 4 de Transporte; 5
de Sesión; 6 de Presentación y 7
de Aplicación. Cada nivel realiza
unafunción concreta, y está separado de los
adyacentes por interfaces conocidas, sin que le incumba
ningún otro aspecto del total de la
comunicación.

Generalmente los dispositivos utilizados en las redes
circunscriben su operación a uno o varios de estos
niveles. Por ejemplo, un hub (concentrador) que
amplifica y retransmite la señal a través de todos
sus puertos está operando exclusivamente en la capa 1,
mientras que un conmutador (switch) opera en las capas 1 y
2;  un router opera en las capas 1, 2 y 3. 
Finalmente una estación de trabajo de usuario generalmente
maneja las capas 5, 6 y 7.

En lo que respecta al software, hay que señalar
que cada capa utiliza un protocolo específico para
comunicarse con las capas adyacentes, y que añade a la
cabecera del paquete cierta información
adicional.

Capas del modelo OSI

La descripción de las diversas capas
que componen este modelo es la siguiente:

1. Capa física

Es la encargada de transmitir los bits de
información por la línea o medio utilizado para la
transmisión. Se ocupa de las propiedades
físicas y características eléctricas de los
diversos componentes,  de la velocidad de
transmisión, si esta es unidireccional o bidireccional
(simplex, duplex o flull-duplex). 

También de aspectos mecánicos de las
conexiones y terminales, incluyendo
la interpretación de
las señales eléctricas.

Como resumen de los cometidos de esta capa, podemos
decir que se encarga de transformar un paquete de
información binaria en una sucesión de impulsos
adecuados al medio físico utilizado en la
transmisión. Estos impulsos pueden ser
eléctricos (transmisión por cable),
electromagnéticos (transmisión Wireless) o
luminosos (transmisón óptica). Cuando
actúa en modo recepción el trabajo es
inverso, se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de
datos binarios que serán entregados a la capa de
enlace.

2. Capa de enlace

Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia
y desde la capa física a la capa de red. Especifica como
se organizan los datos cuando se transmiten en un medio
particular. Esta capa define como son los cuadros, las
direcciones y las sumas de control de los
paquetes Ethernet.

Además del direccionamiento local, se ocupa de la
detección y control de errores ocurridos en la capa
física, del control del acceso a dicha capa y de la
integridad de los datos y fiabilidad de la transmisión.
Para esto agrupa la información a transmitir en bloques, e
incluye a cada uno una suma de control que permitirá al
receptor comprobar su integridad. Los datagramas recibidos
son comprobados por el receptor. Si algún datagrama
se ha corrompido se envía un mensaje de control al
remitente solicitando su reenvío.

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos
subcapas:

• Control lógico de enlace LLC: define la
  forma en que los datos son transferidos sobre el medio
  físico, proporcionando servicio a las capas
  superiores.

• Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa
  actúa como controladora del hardware subyacente (el
  adaptador de red).  De hecho el controlador de la
  tarjeta de red es denominado a veces "MAC driver", y
  la dirección física contenida en el
  hardware de la tarjeta es conocida como dirección. Su
  principal consiste en arbitrar la utilización del
  medio físico para facilitar que varios equipos puedan
  competir simultáneamente por la utilización de
  un mismo medio de transporte. El
  mecanismo CSMA/CD ("Carrier Sense
  Multiple Access with Collision Detection")
  utilizado en Ethernet es un típico ejemplo de esta
  subcapa.

3. Capa de Red

Esta capa se ocupa de la transmisión de los
datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la
dirección adecuada tarea esta que puede ser complicada en
redes grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los
errores o pérdidas de paquetes. Define
la estructura de direcciones y rutas de Internet. A
este nivel se utilizan dos tipos de paquetes: paquetes de
datos y paquetes de actualización de ruta. Como
consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en
dos:

• Transporte: Encargada de encapsular los datos a
  transmitir (de usuario).  Utiliza los paquetes de
  datos.  En esta categoría se encuentra el
  protocolo IP.

• Conmutación: Esta parte es la encargada
  de intercambiar información de conectividad
  específica de la red.  Los routers son
  dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de
  estos paquetes de actualización de ruta.  En esta
  categoría se encuentra el
  protocolo ICMP responsable de generar mensajes
  cuando ocurren errores en la transmisión y de un modo
  especial de eco que puede comprobarse mediante
  ping.

Los protocolos más frecuentemente utilizados en
esta capa son dos: X.25 e IP.

4. Capa de Transporte

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del
servicio, describe
la calidad y naturaleza del envío de
datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la
retransmisión para asegurar su llegada. Para ello
divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos
(datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa
de red para su envío. 

Durante la recepción, si la capa de Red utiliza
el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de
reordenar los paquetes recibidos fuera de
secuencia. También puede funcionar en sentido inverso
multiplexando una conexión de transporte entre diversas
conexiones de datos.  Este permite que los datos
provinientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo
hacia la capa de red.

Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP,
que con su homólogo IP de la capa de Red,
configuran la suite TCP/IP utilizada en Internet,
aunque existen otros como UDP, que es una capa de transporte
utilizada también en Internet por algunos programas de
aplicación.

5. Capa de Sesión

Es una extensión de la capa de transporte que
ofrece control de diálogo y
sincronización, aunque en realidad son pocas las
aplicaciones que hacen uso de ella.

6. Capa de Presentación

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del
servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de
datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la
retransmisión para asegurar su llegada.  Para ello
divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos
(datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa
de red para su envío. 

Durante la recepción, si la capa de Red utiliza
el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de
reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. 
También puede funcionar en sentido inverso multiplexando
una conexión de transporte entre diversas conexiones de
datos.  Este permite que los datos provinientes de diversas
aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de
red.

Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de
la comunicación, estableciendo los arreglos necesarios
para que puedan comunicar máquinas que utilicen
diversa representación interna para los
datos. Describe como pueden transferirse números de
coma flotante entre equipos que utilizan distintos
formatos matemáticos.

En teoría esta capa presenta los datos a la capa
de aplicación tomando los datos recibidos y
transformándolos en formatos
como texto imágenes y sonido.  En
realidad esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las
aplicaciones que hacen uso de ella.  

7. Capa de Aplicación

Esta capa describe como hacen su trabajo los programas
de aplicación (navegadores, clientes de correo,
terminales remotos, transferencia de ficheros etc).  Esta
capa implementa la operación con ficheros del
sistema. Por un lado interactúan con la capa de
presentación y por otro representan la interfaz con el
usuario, entregándole la información y recibiendo
los comandos que dirigen la
comunicación.

Algunos de los protocolos utilizados por los programas
de esta capa
son HTTP, SMTP, POP, IMAP etc.

En resumen, la función principal de cada capa
es:

IP (PROTOCOLO DE
INTERNET):

Cada computador que se conecta a Internet se
identifica por medio de una dirección IP. Ésta se
compone de 4 campos comprendidos entre el 0 y el 255 ambos
inclusive y separados por puntos.

No está permitido que coexistan en la Red dos
computadores distintos con la misma dirección, puesto que
de ser así, la información solicitada por uno de
los computadores no sabría a cual de ellos
dirigirse.

Dicha dirección es un número de 32 bit y
normalmente suele representarse como cuatro cifras de 8 bit
separadas por puntos.

La dirección de Internet (IP Address) se utiliza
para identificar tanto al computador en concreto como
la red a la que pertenece, de manera que sea posible distinguir a
los computadores que se encuentran conectados a una misma
red.

Con este propósito, y teniendo en cuenta que en
Internet se encuentran conectadas redes de tamaños muy
diversos, se establecieron tres clases diferentes de direcciones,
las cuales se representan mediante tres rangos
de valores:

• Clase A: Son las que en su primer byte tienen
  un valor comprendido entre 1 y 126, incluyendo
  ambos valores. Estas direcciones utilizan únicamente
  este primer byte para identificar la red, quedando los otros
  tres bytes disponibles para cada uno de los computadores que
  pertenezcan a esta misma red. Esto significa que
  podrán existir más de dieciséis millones
  de ordenadores en cada una de las redes de esta clase.
  Este tipo de direcciones es usado por redes muy extensas,
  pero hay que tener en cuenta que sólo puede haber 126
  redes de este tamaño.

• Clase B: Estas direcciones utilizan en su
  primer byte un valor comprendido entre 128 y 191, incluyendo
  ambos. En este caso el identificador de la red se obtiene de
  los dos primeros bytes de la dirección, teniendo que
  ser un valor entre 128.1 y 191.254 (no es posible
  utilizar los valores 0 y 255 por tener un
  significado especial). Los dos últimos bytes de la
  dirección constituyen el identificador del host
  permitiendo, por consiguiente, un número máximo
  de 64516 ordenadores en la misma red.

• Clase C: En este caso el valor del primer byte
  tendrá que estar comprendido entre 192 y 223,
  incluyendo ambos valores. Este tercer tipo de direcciones
  utiliza los tres primeros bytes para el número de la
  red, con un rango desde 192.1.1 hasta 223.254.254. De esta
  manera queda libre un byte para el computador, lo que permite
  que se conecten un máximo de 254 computadores en cada
  red. Estas direcciones permiten un menor número de
  computadores que las anteriores, aunque son las más
  numerosas pudiendo existir un gran número redes de
  este tipo (más de dos millones).

• Clase D: Las direcciones de esta clase estan
  reservadas para multicasting que son usadas por direcciones
  de computadores en areas limitadas.

• Clase E: Son direcciones que se encuentran
  reservadas para su uso futuro.

En la clasificación de direcciones anterior se
puede notar que ciertos números no se usan. Algunos de
ellos se encuentran reservados para un posible uso futuro, como
es el caso de las direcciones cuyo primer byte sea superior a 223
(clases D y E, que aún no están definidas),
mientras que el valor 127 en el primer byte se utiliza en algunos
sistemas para propósitos especiales.

También es importante notar que los valores 0 y
255 en cualquier byte de la dirección no pueden usarse
normalmente por tener otros propósitos
específicos.

El número 0 está reservado para las
máquinas que no conocen su dirección, pudiendo
utilizarse tanto en la identificación de red para
máquinas que aún no conocen el número de red
a la que se encuentran conectadas, en la identificación de
computador para máquinas que aún no conocen su
número dentro de la red, o en ambos casos.

El número 255 tiene también un significado
especial, puesto que se reserva para el broadcast. El broadcast
es necesario cuando se pretende hacer que un mensaje sea visible
para todos los sistemas conectados a la misma red. Esto puede ser
útil si se necesita enviar el mismo datagrama a un
número determinado de sistemas, resultando más
eficiente que enviar la misma información solicitada de
manera individual a cada uno. Otra situación para el uso
de broadcast es cuando se quiere convertir el nombre
por dominio de un ordenador a su correspondiente
número IP y no se conoce la dirección
del servidor de nombres de dominio más
cercano.

Lo usual es que cuando se quiere hacer uso del broadcast
se utilice una dirección compuesta por el identificador
normal de la red y por el número 255 (todo unos en
binario) en cada byte que identifique al computador. Sin embargo,
por conveniencia también se permite el uso del
número 255.255.255.255 con la misma finalidad, de forma
que resulte más simple referirse a todos los sistemas de
la red.

El broadcast es una característica que se
encuentra implementada de formas diferentes dependiendo del medio
utilizado, y por lo tanto, no siempre se encuentra
disponible.

IP (Internet Protocol) versión 6:

La nueva versión del protocolo IP recibe el
nombre de IPv6, aunque es también conocido
comúnmente como IPv6 (Protocolo de Internet de Nueva
Generación). El número de versión de este
protocolo es el 6 frente a la versión 4 utilizada hasta
entonces, puesto que la versión 5 no pasó de la
fase experimental. Los cambios que se introducen en esta nueva
versión son muchos y de gran importancia, aunque la
transición desde la versión 4 no debería ser
problemática gracias a las características de
compatibilidad que se han incluido en el protocolo. IPv6 se ha
diseñado para solucionar todos los problemas que
surgen con la versión anterior, y además ofrecer
soporte a las nuevas redes de alto rendimiento (como ATM,
Gigabit Ethernet y otros)

Una de las características más llamativas
es el nuevo sistema de direcciones, en el cual se pasa de los 32
a los 128 bit, eliminando todas las restricciones del sistema
actual. Otro de los aspectos mejorados es la seguridad, que
en la versión anterior constituía uno de los
mayores problemas. Además, el nuevo formato de la cabecera
se ha organizado de una manera más efectiva, permitiendo
que las opciones se sitúen en extensiones separadas de la
cabecera principal.

Formato de la cabecera:

El tamaño de la cabecera que el protocolo IPv6
añade a los datos es de 320 bit, el doble que en la
versión 4. Sin embargo, esta nueva cabecera se ha
simplificado con respecto a la anterior. Algunos campos se han
retirado de la misma, mientras que otros se han convertido en
opcionales por medio de las extensiones. De esta manera los
routers no tienen que procesar parte de la información de
la cabecera, lo que permite aumentar de rendimiento en la
transmisión. El formato completo de la cabecera sin las
extensiones es el siguiente:

• Versión: Número de versión
  del protocolo IP, que en este caso contendrá el valor
  6. Tamaño: 4 bit.

• Prioridad: Contiene el valor de la prioridad o
  importancia del paquete que se está enviando con
  respecto a otros paquetes provenientes de la misma fuente.
  Tamaño: 4 bit.

• Etiqueta de flujo: Campo que se utiliza para
  indicar que el paquete requiere un tratamiento especial por
  parte de los routers que lo soporten. Tamaño: 24
  bit.

• Longitud: Es la longitud en bytes de los datos
  que se encuentran a continuación de la cabecera.
  Tamaño: 16 bit.

• Siguiente cabecera: Se utiliza para indicar el
  protocolo al que corresponde la cabecera que se sitúa
  a continuación de la actual. El valor de este campo es
  el mismo que el de protocolo en la versión 4 de IP.
  Tamaño: 8 bit.

• Límite de existencia: Tiene el mismo
  propósito que el campo de la versión 4, y es un
  valor que disminuye en una unidad cada vez que el paquete
  pasa por un nodo. Tamaño:8 bit.

• Dirección de origen: El número de
  dirección del host que envía el paquete. Su
  longitud es cuatro veces mayor que en la versión 4.
  Tamaño: 128 bit.

• Dirección de destino: Número de
  dirección de destino, aunque puede no coincidir con la
  dirección del host final en algunos casos. Su longitud
  es cuatro veces mayor que en la versión 4 del
  protocolo IP. Tamaño: 128 bit.

• Organización de la cabecera IPv6.

  Versión Prioridad Etiqueta de flujo Longitud Siguiente cabecera Límite de existencia Dirección de origen Dirección de destino

   

  Las extensiones que permite añadir esta
  versión del protocolo se sitúan inmediatamente
  después de la cabecera normal, y antes de la cabecera
  que incluye el protocolo de nivel de transporte.

  Los datos situados en cabeceras opcionales se
  procesan sólo cuando el mensaje llega a su destino
  final, lo que supone una mejora en el rendimiento. Otra
  ventaja adicional es que el tamaño de la cabecera no
  está limitado a un valor fijo de bytes como
  ocurría en la versión 4.

  Por razones de eficiencia, las extensiones de
  la cabecera siempre tienen un tamaño múltiplo
  de 8 bytes. Actualmente se encuentran definidas extensiones
  para routing extendido, fragmentación y ensamblaje,
  seguridad, confidencialidad de datos, etc.

  Direcciones en la versión 6:

  El sistema de direcciones es uno de los cambios
  más importantes que afectan a la versión 6 del
  protocolo IP, donde se han pasado de los 32 a los 128 bit
  (cuatro veces mayor).

  Estas nuevas direcciones identifican a un interfaz o
  conjunto de interfaces y no a un nodo, aunque como cada
  interfaz pertenece a un nodo, es posible referirse a
  éstos a través de su interfaz.

  El número de direcciones diferentes que
  pueden utilizarse con 128 bits es enorme. Teóricamente
  serían 2128 direcciones posibles, siempre que no
  apliquemos algún formato u organización a estas
  direcciones. Este número es extremadamente alto,
  pudiendo llegar a soportar más de 665.000 trillones de
  direcciones distintas por cada metro cuadrado de la
  superficie del planeta Tierra. Según
  diversas fuentes consultadas, estos números
  una vez organizados de forma práctica y
  jerárquica quedarían reducidos en el peor de
  los casos a 1.564 direcciones por cada metro cuadrado, y
  siendo optimistas se podrían alcanzar entre los tres y
  cuatro trillones.

  Existen tres tipos básicos de direcciones
  IPv6 según se utilicen para identificar a un interfaz
  en concreto o a un grupo de interfaces. Los bits de
  mayor peso de los que componen la dirección IPv6 son
  los que permiten distinguir el tipo de dirección,
  empleándose un número variable de bits para
  cada caso. Estos tres tipos de direcciones son:

  • Direcciones unicast: Son las direcciones
    dirigidas a un único interfaz de la red. Las
    direcciones unicast que se encuentran definidas
    actualmente están divididas en varios grupos.
    Dentro de este tipo de direcciones se encuentra
    también un formato especial que facilita la
    compatibilidad con las direcciones de la versión 4
    del protocolo IP.

  • Direcciones anycast: Identifican a un
    conjunto de interfaces de la red. El paquete se
    enviará a un interfaz cualquiera de las que forman
    parte del conjunto. Estas direcciones son en realidad
    direcciones unicast que se encuentran asignadas a varios
    interfaces, los cuales necesitan ser configurados de
    manera especial. El formato es el mismo que el de las
    direcciones unicast.

  • Direcciones multicast: Este tipo de
    direcciones identifica a un conjunto de interfaces de la
    red, de manera que el paquete es enviado a cada una de
    ellos individualmente.

  Las direcciones de broadcast no están
  implementadas en esta versión del protocolo, debido a
  que esta misma función puede realizarse ahora mediante
  el uso de las direcciones multicast.

  MOTIVOS DEL
  SURGIMIENTO DE LA IP VERSION 6:

  El motivo básico para crear un nuevo
  protocolo fue la falta de direcciones. IPv4 tiene un
  espacio de direcciones de 32 bits, en cambio IPv6 ofrece un
  espacio de 128 bits. El reducido espacio de direcciones de
  IPv4, junto al hecho de falta
  de coordinación para su asignación
  durante la década de los 80, sin ningún tipo de
  optimización, dejando incluso espacios de direcciones
  discontinuos, generan en la actualidad, dificultades no
  previstas en aquel momento.

  Otros de los problemas de IPv4 es la gran
  dimensión de las tablas de ruteo en el backbone de
  Internet, que lo hace ineficaz y perjudica los tiempos de
  respuesta.

  Debido a la multitud de nuevas aplicaciones en las
  que IPv4 es utilizado, ha sido necesario agregar nuevas
  funcionalidades al protocolo básico, aspectos que no
  fueron contemplados en el análisis inicial
  de IPv4, lo que genera complicaciones en su escalabilidad
  para nuevos requerimientos y en el uso simultáneo de
  dos o más de dichas funcionalidades.

  Entre las más conocidas se pueden mencionar
  medidas para permitir la Calidad de Servicio, Seguridad y
  movilidad.

  FUNCIONAMIENTO DE LA CAPA DE RED EN EL
  MODELO OSI:

  La capa de red proporciona sus servicios a la capa
  de transporte, siendo una capa compleja que proporciona
  conectividad y selección de la mejor ruta
  para la comunicación entre máquinas que pueden
  estar ubicadas en redes geográficamente
  distintas.

  Es la responsable de las funciones de
  conmutación y enrutamiento de la información
  (direccionamiento lógico), proporcionando
  los procedimientos necesarios para el intercambio
  de datos entre el origen y el destino, por lo que es
  necesario que conozca la topología de la red
  (forma en que están interconectados los nodos), con
  objeto de determinar la ruta más adecuada.

  Sus principales funciones son:

  • Dividir los mensajes de la capa de transporte
    (segmentos) en unidades más complejas,
    denominadas paquetes, a los que asigna las
    direcciones lógicas de los computadores que se
    están comunicando.

  • Conocer la topología de la red y manejar
    el caso en que la máquina origen y la
    máquina destino estén en redes
    distintas.

  • Encaminar la información a través
    de la red en base a las direcciones del paquete,
    determinando los métodos de
    conmutación y enrutamiento a través de
    dispositivos intermedios (routers).

  • Enviar los paquetes de nodo a nodo usando un
    circuito virtual o datagramas.

  • Ensamblar los paquetes en el computador
    destino.

  En esta capa es donde trabajan los routers,
  dispositivos encargados de encaminar o dirigir los paquetes
  de datos desde el origen hasta el destino a través de
  la mejor ruta posible entre ellos.

  FUNCIONAMIENTO DE LA IP DENTRO DEL MODELO
  OSI:

  El protocolo de IP es la base fundamental de
  Internet. Hace posible enviar datos de la fuente al destino.
  El nivel de transporte parte el flujo de datos en datagramas.
  Durante su transmisión se puede partir un datagrama en
  fragmentos que se montan de nuevo en el destino

  Paquetes de IP:

  

  • Versión. Es la 4. Permite las
    actualizaciones.

  • IHL. La longitud del encabezamiento en
    palabras de 32 bits. El valor máximo es 15, o 60
    bytes.

  • Tipo de servicio. Determina si el
    envío y la velocidad de los datos es fiable. No
    usado.

  • Longitud total. Hasta un máximo de
    65.535 bytes.

  • Identificación. Para determinar a
    qué datagrama pertenece un fragmento.

  • DF (Don't Fragment). El destino no puede
    montar el datagrama de nuevo.

  • MF (More Fragments). No establecido en el
    fragmento último.

  • Desplazamiento del fragmento. A qué
    parte del datagrama pertenece este fragmento. El
    tamaño del fragmento elemental es 8
    bytes.

  • Tiempo de vida. Se decrementa cada
    salto.

  • Protocolo. Protocolo de transporte en que
    se debiera basar el datagrama. Las opciones incluyen el
    enrutamiento estricto (se especifica la ruta completa),
    el enrutamiento suelto (se especifican solamente algunos
    routers en la ruta), y grabación de la
    ruta

  La operación técnica en la que los
  datos son transmitidos a través de la red se puede
  dividir en dos pasos discretos, sistemáticos. A cada
  paso se realizan ciertas acciones que no se pueden
  realizar en otro paso. Cada paso incluye sus propias reglas y
  procedimientos, o protocolo.

  Los pasos del protocolo se tienen que llevar a cabo
  en un orden apropiado y que sea el mismo en cada uno de los
  equipos de la red.

  En el equipo origen, estos pasos se tienen que
  llevar a cabo de arriba hacia abajo. En el equipo de destino,
  estos pasos se tienen que llevar a cabo de abajo hacia
  arriba.

  El equipo origen:

  Los protocolos en el equipo origen:

  • Se dividen en secciones más
    pequeñas, denominadas paquetes.

  • Se añade a los paquetes
    información sobre la dirección IP, de forma
    que el equipo de destino pueda determinar si los datos le
    pertenecen.

  • Prepara los datos para transmitirlos a
    través de la NIC y enviarlos a
    través del cable de la red.

  El equipo de destino:

  Los protocolos en el equipo de destino constan de la
  misma serie de pasos, pero en sentido inverso.

• Toma los paquetes de datos del cable y los introduce
  en el equipo a través de la NIC.

• Extrae de los paquetes de datos toda la
  información transmitida eliminando la
  información añadida por el equipo
  origen.

• Copia los datos de los paquetes en un búfer
  para reorganizarlos enviarlos a la
  aplicación.

Los equipos origen y destino necesitan realizar cada
paso de la misma forma para que los datos tengan la misma
estructura al recibirse que cuando se enviaron.

¿COMO SE
PROCESAN LOS PAQUETES TCP/IP EN EL MODELO
OSI?

Los protocolos como TCP/IP determinan cómo se
comunican las computadoras entre ellas por redes como
Internet. Estos protocolos funcionan conjuntamente, y se
sitúan uno encima de otro en lo que se conoce
comúnmente como pila de protocolo. Cada pila del protocolo
se diseña para llevar a cabo un propósito especial
en la computadora emisora y en la receptora. La pila
TCP combina las pilas de aplicación,
presentación y sesión en una también
denominada pila de aplicación.

En este proceso se dan las características del
envasado que tiene lugar para transmitir datos:

La pila de aplicación TCP formatea los datos que
se están enviando para que la pila inferior, la de
transporte, los pueda remitir. La pila de aplicación TCP
realiza las operaciones equivalentes que llevan a cabo
las tres pilas de OSI superiores: aplicaciones,
presentación y sesión.

La siguiente pila es la de transporte, que es
responsable de la transferencia de datos, y asegura que los datos
enviados y recibidos son de hecho los mismos, en otras palabras,
que no han surgido errores durante él envió de los
datos. TCP divide los datos que obtiene de pila de
aplicación en segmento.

Agrega una cabecera contiene información que se
usará cuando se reciban los datos para asegurar que no han
sido alterados en ruta, y que los segmentos se pueden volver a
combinar correctamente en su forma original.

La tercera pila prepara los datos para la entrega
introduciéndolos en data gramas IP, y determinando la
dirección Internet exacta para estos. El protocolo IP
trabaja en la pila de Internet, también llamada pila de
red. Coloca un envase IP con una cabecera en cada segmento. La
cabecera IP incluye información como la dirección
IP de las computadoras emisoras y receptoras, la longitud del
data grama y el orden de su secuencia.

El orden secuencial se añade porque el data grama
podría sobrepasar posiblemente el tamaño permitido
a los paquetes de red, y de este modo necesitaría
dividirse en paquetes más pequeños. Incluir el
orden secuencial les permitiría volverse a combinar
apropiadamente.

CONCLUSION

Una de las necesidades más acuciantes de un
sistema de comunicaciones es el establecimientos de
estándares, sin ellos sólo podrían
comunicarse entre si equipos del mismo fabricante y que usaran la
misma tecnología.

La conexión entre equipos electrónicos se
ha ido estandarizando paulatinamente, el Modelo OSI es la
principal referencia para las comunicaciones por red. Aunque
existen otros modelos, en la actualidad la mayoría de
los fabricantes de redes relacionan sus productos con el modelo
OSI, especialmente cuando desean enseñar a los usuarios
cómo utilizar sus productos.

Los fabricantes consideran que es la mejor herramienta
disponible para enseñar cómo enviar y recibir datos
a través de una red.

El modelo de referencia OSI permite que los usuarios
vean las funciones de red que se producen en cada capa. Es un
modelo entendible para los usuarios.

Además en el trabajo se definió y explico
la IP tanto en su versión 4 como en su nueva
versión, IP versión 6. Entendiendo que la necesidad
de la creación de la nueva versión radica en el
agotamiento de las direcciones de la IP anterior.

Se explico el modelo OSI y se hizo énfasis en la
capa 3, debido a que en esta capa funciona u opera el protocolo
de Internet, es decir, el protocolo IP, En esta capa se establece
las comunicaciones y determina el camino que tomarán los
datos en la red.

Autor:

Ary Hernández