MODELO OSI

“MODELO OSI (HARDWARE Y PROTOCOLOS)” 

INTRODUCCIÓN: El modelo OSI ha sido creado para una exitosa conexión entre dispositivos de una red ya sea de area local (LAN), o mundial (WAN). Las siete capas dentro del modelo OSI dictan el proceso que debe llevar desde el inicio de cableado de una red (CAPA FISICA), hasta donde un software de red se comunica con el usuario final con acceso a la red (CAPA DE APLICACIÓN).

Pero para poder entender la estructura de una red se necesita saber de qué se compone. Además de las los procesos para estandarizar la instalación y comunicación de una red (protocolos).

JUSTIFICACIÓN: Este trabajo está realizado mediante investigación en internet y poder comenzar a entender la administración de una red de área local. Además de sus componentes físicos (hardware) y sus protocolos.

OBJETIVO: El objetivo con este trabajo de investigación es conocer, comprender los conceptos básicos y componentes físicos y protocolos en los que se basa el modelo OSI, para poder comprender el tema mucho mejor.

1. CAPA FISICA

HARDWARE

• HUB (concentrador). Es el dispositivo más básico que hay, aunque tiene un número limitado de maquinas que se pueden conectar a él. Es solo una toma múltiple de RJ45, permite centralizar todo este cableado y amplifica la señal de la red. El HUB recibe la seña y la repite emitiéndola por todos los puertos que están conectados a éste, excepto a el que recibió el paquete, así todos los puntos tienen acceso a estos datos.

También se encarga de enviar una señal de choque a todos los puertos si existe una colisión.

Existen 3 tipos de HUBS:

- PASIVOS: No necesitan electricidad.

- ACTIVOS: Necesitan alimentación.

- SMARTHUBS: Son HUBS inteligentes que incluyen microprocesador.

• NIC (Network Interface Card). Es una tarjeta de red que permite la comunicación entre dos o más aparatos conectados entre sí y permite compartir recursos entre dos o más equipos.

• MODEM. Es un dispositivo que permite conectar dos dispositivos remotos mediante una línea telefónica para compartir información entre sí.

Un módem convierte las señales digitales de una computadora a señales análogas de una línea telefónica.

Como las computadores se comunican mediante señales digitales y la línea telefónica son dispositivos análogos que envían señales como una corriente continua; el modem tiene la tarea de unir estos el espacio entre estos dos dispositivos. Logra esto modulando los datos digitales para convertirlos en una señal análoga. Cuando el modem recibe señales análogas mediante la línea telefónica, hace lo opuesto: demodula o quita las frecuencias de la onda análoga para convertirlas en impulsos digitales.

Por eso surgió el nombre de MODEM (MODULACIÓN Y DEMODULACIÓN).

PROTOCOLOS.

• IEEE 802.5. Es un estándar dado por el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y define una red de área local LAN en configuración de anillo con método de paso de testigo (Token) como control de acceso al medio.

Su velocidad estándar es de 4 a 16 Mbps

Utiliza una topología lógica en anillo, aunque por medio de una unidad de acceso de estación múltiple (MSAU), la red puede verse como si fuera una estrella. Tiene topología física estrella y topología lógica en anillo.

Utiliza cable especial apantallado, aunque el cableado también puede ser par trenzado.

La longitud total de la red no puede superar los 366 metros.

A cada MAU se pueden conectar ocho computadoras.

• IEEE 802.3. En IEEE 802.3 se definen especificaciones de networking basadas en Ethernet. Este estándar describe la serie de bits digitales que viajan por el cable. Ethernet es única en su método para acceder al cable. IEEE 802.3 y sus variantes obtienen el uso del cable al competir por él. Este sistema se denomina Acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).

En la práctica, el CSMA/CD requiere que cada host que desea utilizar el cable primero lo escuche para determinar si está limpio. Cuando está limpio, el host puede transmitir. Debido a que existe la posibilidad de que otra estación haya realizado una transmisión simultáneamente, cada estación que transmite escucha el cable a medida que envía la primera parte de su mensaje. Si no escucha ninguna otra señal, continúa hasta que el mensaje finaliza, y luego comienza el proceso nuevamente para el mensaje siguiente. SI la estación escucha otra señal mientras todavía está transmitiendo, detiene la transmisión. Después, la estación envía una señal de atascamiento. Todas las estaciones que escuchan la señal de atascamiento borran el paquete recibido parcialmente y, esperan un período aleatorio antes de volver a comenzar la transmisión.

Este método de comunicación se denomina no determinista, es decir, no se puede predecir cuál estación transmitirá y cuándo transmitirá. No obstante, cada estación en algún punto en el tiempo tendrá la oportunidad de transmitir. La ventaja de este sistema es que se ejecuta a sí mismo sin requerir ninguna administración.

Este tipo de método de acceso tiene desventajas. Cada vez que una estación transmite por medio del cable, existe la posibilidad de que sus datos colisionen con otros. Además, cuando las estaciones retransmiten, cada retransmisión podría también sufrir colisiones. Por lo tanto, es importante que todo el cableado sea sólido técnicamente. Todo mensaje que se pierda debido a fallas en el cableado obligará a la retransmisión de paquetes. Esto no debe tomarse a la ligera. Las colisiones y las retransmisiones contribuyen de manera significativa a la congestión del cable, lo que a su vez reduce la velocidad de la red. Se estima que si apenas el uno por ciento de los paquetes del cable se dañan, el rendimiento declinará en un 75%.

• PROTOCOLO 802.11 . La especificación IEEE 802.11 (ISO/IEC 8802-11) es un estándar internacional que define las características de una red de área local inalámbrica (WLAN).

El estándar 802.11 en realidad es el primer estándar y permite un ancho de banda de 1 a 2 Mbps

La capa física define la modulación de las ondas de radio y las características de señalización para la transmisión de datos mientras que la capa de enlace de datos define la interfaz entre el bus del equipo y la capa física, en particular un método de acceso parecido al utilizado en el estándar Ethernet, y las reglas para la comunicación entre las estaciones de la red. En realidad, el estándar 802.11 tiene tres capas físicas que establecen modos de transmisión alternativos.

2. CAPA DE ENLACE DE DATOS

HARDWARE:

• SWITCH. Este dispositivo permite enviar los datos a cada máquina de destino, sin que todas escuchen el mensaje, como en el hub. El switch rompe los dominios de colisión.

La diferencia entre el hub y el switch es que los switches toman decisiones basándose en las direcciones MAC y los hubs no toman ninguna decisión. Como los switches son capaces de tomar decisiones, así hacen que la LAN sea mucho más eficiente. Los switches hacen esto "conmutando" datos sólo desde el puerto al cual está conectado el host correspondiente. A diferencia de esto, el hub envía datos a través de todos los puertos de modo que todos los hosts deban ver y procesar (aceptar o rechazar) todos los datos. Esto hace que la LAN sea más lenta.

• BRIDGE: Un puente o bridge es un dispositivo de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta dos segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la dirección física de destino de cada paquete.

Un bridge conecta dos segmentos de red como una sola red usando el mismo protocolo de establecimiento de red.

Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento a que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no necesitan configuración manual.

La principal diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el primero sólo pasa las tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.

Para hacer el bridging o interconexión de más de 2 redes, se utilizan los switch.

Se distinguen dos tipos de bridge:

Locales: sirven para enlazar directamente dos redes físicamente cercanas.

Remotos o de área extensa: se conectan en parejas, enlazando dos o más redes locales, formando una red de área extensa, a través de líneas telefónicas.

• WIRELESS ACCESS POINT (WAP): Es un dispositivo que interconecta dispositivos de red alámbrica para convertirla en inalámbrica.

Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IP asignadas, para poder ser configurados. Los puntos de acceso (AP) son dispositivos que permiten la conexión inalámbrica de un equipo móvil de cómputo (ordenador, tableta, Smartphone) con una red. Generalmente los puntos de acceso tienen como función principal permitir la conectividad con la red, delegando la tarea de ruteo y

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