Modelo OSI

OSI (Open Systems Interconnection), ou Interconexión de Sistemas Abertos, é un conxunto de estándares ISO relativo á comunicación de datos. Un sistema aberto é un sistema que non depende dunha arquitectura específica propietaria.

Este standard tamén é coñecido por "Capas OSI".

Propósito

Para facilitar o proceso de estandarización e obter interconectividade entre máquinas de diferentes fabricantes, a Organización Internacional de Estandarización (ISO — International Organization for Standardization) aprobou, no inicio dos anos 80, un modelo de referencia para permitir a comunicación entre máquinas heteroxéneas, denominado OSI (Open Systems Interconnection). Ese modelo serve de base para calquera tipo de rede, sexa de curta, media ou longa distancia.

Descrición das capas

Capa física

Esta capa está directamente ligada ao equipo físico ó cable ou outro canle de comunicación (ver modulación), é a que comunica directamente co controlador do interface de rede. Ocúpase, polo tanto, de permitir unha comunicación bastante simple e fiable, na maioría dos casos con control de erros básico:

• Move bits a través dun medio físico.
• Define as características eléctricas e mecánicas do medio, taxa de transferencia dos bits, voltaxe, etc...
• Control de aceso ao medio.
• Control lóxico de enlace.
• Confirmación e retransmisión de tramas.
• Control da cantidade e velocidade de transmisión das informacións pola rede.

Capa de ligazón de datos

Esta capa tamén se designa por Capa de enlace.

• Establece un protocolo de comunicación entre sistemas conectados directamente. O enderezo é físico, embutido na interface de rede.
• Exemplo de protocolos de enlace WAN: PPP, X.25.
• Exemplo de protocolos de enlace LAN: Ethernet, Token ring.
• Funciona en ambientes TCP/IP

Capa de rede

A capa de Rede é responsábel do enderezo dos paquetes, convertendo enderezos lóxicos en enderezos físicos, de forma que os paquetes consigan chegar correctamente ao destino. Esta capa tamén determina a ruta que os paquetes seguirán para acadar o destino, baseada en factores como condicións do tráfico da rede e prioridades. Esa capa é usada cando a rede posúe máis dun segmento e, con iso, hai máis dun camiño para un paquete de datos para o tráfico da orixe ao destino. Enrutamento, encamiñamento, enderezo, interconexión de redes, tratamento de erros, control de conxestións e secuenciamento (orde en secuencia) dos paquetes son funcións desta capa.

• Move paquetes a partir da súa fonte orixinal ata o seu destino a través dun ou máis enlaces.
• Define como dispositivos de rede descobren uns aos outros e como os paquetes son enrutados ata o seu destino final.

Capa de transporte

A capa de Transporte é responsable de pegar os dados enviados pola capa de Sesión e dividilos en paquetes que serán transmitidos pola rede, é dicir, repasados pola capa de Rede. No receptor, a capa de Transporte é responsable por pegar os paquetes recibidos da capa de Rede e remontar o dado orixinal para envialo á capa de Sesión.

Iso inclúe control de fluxo (colocar os paquetes recibidos en orde, en caso de que chegaran fora de orde) e corrección de erros, tipicamente enviando para o transmisor unha confirmación de recibo (acknowledge), informando que o paquete foi recibido con éxito.

A capa de Transporte separa as capas de nivel de aplicación (capas 5 a 7) das capas inferiores (capas de 1 a 3). As capas de 1 a 3 están preocupadas coa maneira con que os datos serán transmitidos pola rede. Xa as capas de 5 a 7 están preocupados cos datos contidos nos paquetes de datos, para seren enviados ou recibidos pola aplicación responsable dos datos. A capa 4, Transporte, fai a ligazón entre eses dous grupos.

• Determina a clase de servizo necesaria como: Orientada a conexión e con control de erro e servizo de confirmación, sen conexións e sen confiabilidade.

Capa de sesión

A capa de Sesión permite que dúas aplicacións en computadores diferentes estabelezan unha sesión de comunicación. Nesta sesión, esas aplicacións definen como será feita a transmisión de datos e coloca marcacións nos datos que están sendo transmitidos. Se por ventura fallase a rede, os computadores reiniciarían a transmisión dos dados a partir da última marcación recibida polo computador receptor.

• Pon a disposición servizos como puntos de control periódicos a partir dos cais a comunicación pode ser restablecida en caso de avaría na rede.

O obxectivo final da capa de transporte é proporcionar servizo eficiente, confiable e de baixo custe os seus usuarios, normalmente entidades da capa de sesión. O hardware ou software dentro da capa de transporte fai que o servizo sexa denominado entidade de transporte.

A entidade de transporte comunicase cos seus usuarios a través de primitivas de servizo trocadas nun ou máis TSAP, que son definidas de acordo co tipo de servizo prestado: orientado ou non á conexión. Estas primitivas son transportadas polas TPDU.

A figura de abaixo exemplifica unha entidade de transporte asociada a un TSAP e a un NSAP. En realidade, unha entidade de transporte podería estar simultaneamente asociada a varios TSAP e NSAP. No caso de multiplexación, asociada a varios TSAP e a un NSAP; e no caso de splitting, asociada a un TSAP e a varios NSAP.

Continuando, a ISO define o protocolo de transporte para operar en dous (2) modos:

2.1. Orientado á conexión e 2.2. Non orientado á conexión. É obvio que o protocolo de transporte non orientado á conexión é menos fiábel. El non garante - entre outras cousas máis, a entrega das TPDU, nin tampouco a ordenación das mesmas. Mentres, onde o servizo da capa de rede e das outras capas inferiores é bastante fiable - como en redes locais, o protocolo de transporte non orientado á conexión pode ser utilizado, sen overhead inherente a unha operación orientada á conexión. Facendo un estudo, observase que o servizo de transporte baseado en conexións é semellante ao servizo de rede baseado en conexións. O enderezo e control de fluxo tamén son semellantes en ambas capas. Para completar, o servizo de transporte sen conexións tamén é moi semellante ao servizo de rede sen conexións.

A partir dos feitos previos, aparece a seguinte pregunta: "Por que termos dúas capas e non unha soa?". A resposta é sutil, mais procede: A capa de rede é parte da sub-rede de comunicacións e é executada é prové o servizo (polo menos nas WAN). Cando a capa de rede non prové un servizo fiable, a capa de transporte asume as responsabilidades; mellorando a calidade do servizo.

Capa de presentación

Esta capa prové independencia das representacións de datos (por exemplo a criptografía) ao traducir os datos do formato da aplicación ao formato da rede e viceversa. A capa de presentación traballa transformando os datos nun formato que a capa de aplicación poida aceptar. Esta capa formatea e encripta os datos para seren transmitidos a través da rede, evitando problemas de compatibilidade. Ás veces é chamada de capa de Tradución

• Define como enteiros, mensaxes de texto e outros datos que se codifican e tramiten pola rede.
• Permite que computadores con arquitectura de hardware e SOs diferentes troquen información.

Capa de aplicación

A capa de aplicación fai o interface entre o protocolo de comunicación e o de aplicación que pediu, ou recibirá a información a través da rede. Por exemplo, ao solicitar a recepción de e-mails a través do aplicación de e-mail, este entrará en contacto coa capa de Aplicación do protocolo de rede efectuando tal solicitude. Todo nesta capa está orientado ás aplicacións. Telnet e FTP son exemplos de aplicacións de rede que existen enteiramente na capa de aplicación.

Táboa de exemplos

Capa	Exemplos	suite TCP/IP	S7	suite AppleTalk	suite OSI	suite IPX	SNA	UMTS
7 - Aplicación	HL7, Modbus	HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, NFS, NTP	ISUP, INAP, MAP, TUP, TCAP	AFP, PAP	FTAM, X.400, X.500, DAP		APPC
6 - Presentación	TDI, ACII, EBCDIC, MIDI, MPEG	XDR, SL, TLS		AFP, PAP
5 - Sesión	Named Pipes, NetBIOS, SIP, SAP, SDP	Establecimento da sesión TCP		ASP, ADSP, CIP		NWLink	DLC?
4 - Transporte	NetBEUI	TCP, UDP, RTP, SCTP		ATP, NBP, AEP, RTMP	TP0, TP1, TP2, TP3, TP4	SPX, RIP
3 - Rede	NetBEUI, Q.931	IP, ICMP, IPsec, ARP, RIP, OSPF, BGP	MTP-3, SCCP	DDP	X.25 (PLP), CLNP	IPX		RRC (Radio Resource Control)
2 - Ligazón de Datos	Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP, HDLC, Q.921, Frame Relay, ATM, Fibre Channel		MTP-2	LocalTalk, TokenTalk, EtherTalk, Apple Remote Access, PPP	X.25 (LAPB), Token Bus	802.3 framing, Ethernet II framing	SDLC	MAC (Media Access Control)
1 - Físico	RS-232, V.35, V.34, Q.911, T1, E1, 10BASE-T,100BASE-TX , ISDN, SONET, DSL		MTP-1	Localtalk on shielded, Localtalk on unshielded (PhoneNet)	X.25 (X.21bis, EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA-530, G.703)		Twinax	PHY (Physical Layer)