Niveles OSI de la ISO

by Enrique Monzó
<kikemonzo@ono.com>
v1.0, Nov 2004

Nivel Físico

Define las características mecánicas, eléctricas y funcionales de la trasmisión física de corriente o cadena de bits a través de la subred de comunicación.

Funciones

Determina los aspectos mecánicos y eléctricos de los conectores y fibras utilizados.
Controla y gestiona la trasmisión de datos tanto analógicos como digitales.
Modulación y demodulación de las señales.
Controlar o gestionar el tipo de trasmisión dependiendo de si son simplex, semiduplex o duplex.
Sincroniza y delimita el número de bits que forma un bloque.
Multiplexación del canal.
Se encarga de la detección de errores (CSMA/CD).

La unidad de información es el bit.
Estándares implementados en el nivel físico: RS232, CCITT x.21, CCITT x.21bis y RDSI.
Se implementa en el soporte físico del controlador de comunicación.

Servicios que proporciona a la capa superior (enlace).

Independizar a los niveles superiores del tipo de medio usado.
Se encarga de la detección de errores en las lineas de trasmisión.
Se encarga también de la activación, mantenimiento y desactivación de la conexión física para la trasmisión de bits entre entidades de la capa de enlace de datos.

Nivel de Enlace

Resuelve los problemas creados por la fiabilidad de los circuitos que detecta, como consecuencia de los errores de los datos trasmitidos imbuidos por el ruido y diafonía, etc; tanto es así que convierte el sistema de comunicación entre emisor y receptor en un camino libre de errores.

Funciones

Se encarga de dividir la información en tramas y enviar secuencialmente a medida que recibe la validación de que las tramas anteriores han llegado correctamente; esto implica secuencialidad de tramas perdidas y un control de errores en las tramas.
Función de control del buffer de almacenamiento.
Controla el ritmo de envío.
Organiza el tráfico bidireccional.
Controla el acceso al medio.

La unidad de información es la trama.
Estándares implementados en el nivel de enlace: CCITT x.25.
Se implementa en el soporte físico del controlador de comunicación.

Servicios que proporciona a la capa superior (red).

Proporciona los servicios de sincronización de tramas y transparencias.
Coordinación de la comunicación y control del flujo.
Control de errores en los datos de la trasmisión.
Recuperación ante fallos.

Nivel de Red

Se encarga de administrar la red.

Funciones

Determina cuando y por donde son enviados los paquetes de la red desde el origen al destino.
Lleva la contabilidad del uso de la subred de cara a establecer tarifas.
Permite la interconexión de redes heterogéneas y debe ser capaz de gestionar el enrutamiento de paquetes.
Se encarga de dar soporte a las diferentes configuraciones de red y debe garantizar la secuencialidad de la información.

La unidad de información es el paquete, que tiene longitud fija y contiene datos + direccionamiento.
Estádares implementados en el nivel de red: IEEE 802.1, CCITT x.25, IP (Internet Protocol).
Se implementa en el soporte lógico del controlador de comunicaciones.

Servicios que proporciona a la capa superior (transporte).

Comunicación de extremo a extremo haciendo transparente todo lo concerniente al medio de interconexión entre sistemas de comunicación.
Establecer y liberar conexiones de red.
Notificar de la ocurrencia de errores irrecuperables.

Nivel de Transporte

El nivel de transporte acepta datos de la capa superior, los divide en fragmentos más pequeños, si es necesario, y lo pasa en nivel de red. Debe asegurar que todos lo fragmentos llegan correctamente al otro extremo. Debe diseñarse de modo que sea eficiente y que aisle a la capa de sesión de las capas inferiores. Si el tráfico es alto puede repartir datos entre varias redes (debe poder conectarse a más de una) para poder trasmitir más datos. Si el tráfico es bajo se encarga de multiplexar varias conexiones a través de una misma red, reduciendo el coste.

Funciones

Direccionamiento: indica a la capa de red a que proceso y en que máquina son destinados los paquetes.
Gestiona el uso de las conexiones de red y se encarga de regular el flujo de datos evitando que hosts más rápidos desborden la capacidad de recepción de un host más lento.

La unidad de información es el mensajes o TPDU.
Se implementa en el soporte lógico del sistema conectado. Estándares implementados en el nivel de transporte: TCP, clases 0 a 4 de ISO 8073.

Servicios que proporciona a la capa superior (sesión).

Garantiza una trasmisión circuito virtual de extremo a extremo, libre de errores.
Garantiza que los mensajes lleguen al receptor en el orden que fueron enviados.
Se encarga de enviar mensajes aislados, llamados transacciones.
Permite la radiodifusión de mensajes a destinos multiples. Comunicaciones vía satélite.

Nivel de Sesión

La capa de sesión establece y mantiene la conexión entre dos procesos de aplicación situados en 2 máquinas diferentes.

Funciones

Permite a un usuario entrar en un sistem remoto a tiempo compartido.
Permite trasferir ficheros entre dos máquinas.
Permite identificar usuario para gestionar privilegios de acceso y tasas de tarificación.
Controla el paso de testigo en caso de no poderse trasmitir al mismo tiempo por limitación del protocolo.
Se encarga de habilitar un servicio de sincronización para establecer puntos de recuperación.

La unidad de información es la SPDU (Session protocol data unit).
Se implementa en el soporte lógico del sistema conectado.

Servicios que proporciona a la capa superior (presentación).

Establecimiento y liberación de sesiones.
Intercambio de datos.
Gestión de interacciones.
Sincronización.
Información de situaciones excepcionales.

Nivel de Presentación

La capa de presentación se encarga de la sintaxis y semántica de la información transmitida (codificación, encriptación y compresión de datos).

Funciones

Se encarga de las traducciones de alfabeto o diferentes juegos de caracteres (por ejemplo, ASCII).
Se encarga de comprimir los mensajes.
Se encarga del cifrado de datos para mantener su privacidad y garantizar su veracidad.
Permite la compatibilidad de ficheros en distintos formatos.
Permite el manejo de distintos terminales y la traducción de los datos al formato de cada terminal.

La unidad de información es el mensaje o PPDU (Presentation protocol data unit).
Se implementa en rutinas dispersas en las librerías del sistema.

Servicios que proporciona a la capa superior (aplicación).

Trasmisión (de información) independiente a la forma de representación de los datos.
Encriptación y compresión de datos.

Nivel de Aplicación

Las funciones de la capa de aplicación vienen determinadas por los requerimientos del usuario. Los procesos de aplicación de usuarios distribuidos se comunican entre sí por medio de las entidades de aplicación facilitadas por el modelo OSI.
Los servicios que proporciona (ya no a la capa superior, pues es la de nivel más alto), son de dos tipos:

Servicios CASE

Identificar la disponibilidad de partes implicadas en la comunicación.
Se encarga del control de acceso, asignación de costes, determinación de la calidad de servicio (QoS) y de la negociación de los parámetros de la comunicación.

Servicios SASE

Permiten el acceso remoto a ficheros.
Permiten transferencia de ficheros.
Proporcionan terminal virtual.
Posibilitan proceso remoto de trabajo.
Proporcionan servicios de correo electrónico.
Permiten gestión de acceso distribuido a bases de datos distribuidas.

Utiliza el protocolo MHS (sistema de gestión de mensajes), el protocolo FTAM para transferencia, gestión y acceso a archivos en un sistema remoto, el HTTP para acceso a información de internet, y los protocolos de la colección TCP/IP: - Telnet: conexiones remotas a servicios de terminal.
- TFTP: transferencia simple de archivos.
- FTP: transferencia avanzada de archivos.
- SMTP: transferencia de mensajes de correo electrónico.