Modelo OSI

miniatura|400px|Comunicación no modelo OSI (exemplo coas capas 3 a 5)
O **modelo OSI** (***O**pen **S**ystems **I**nterconnection*), ou **Interconexión de Sistemas Abertos**, é un conxunto de estándares ISO (segundo a ISO/IEC 7498-1) relativo á interconexión dos sistemas de comunicacións publicado en 1980. Un sistema aberto é un sistema que non depende dunha arquitectura específica propietaria. Este estándar tamén é coñecido por **capas OSI**.

## Propósito 
Para facilitar o proceso de estandarización e obter interconectividade entre máquinas de diferentes fabricantes ou marcas, a Organización Internacional para a Estandarización 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.

Seguindo o esquema deste modelo creáronse numerosos protocolos. A chegada de protocolos máis flexibles onde as capas non están tan desmarcadas e a correspondencia cos niveis non era tan clara puxo a este esquema nun segundo plano. Con todo úsase no ensino como unha maneira de mostrar como pode estruturarse unha "pila" de protocolos de comunicacións.

O modelo especifica o protocolo que debe usarse en cada capa, e adoita falarse de modelo de referencia xa que se usa como unha gran ferramenta para o ensino de comunicación de redes.

Trátase dunha normativa estandarizada útil debido á existencia de moitas tecnoloxías, fabricantes e compañías dentro do mundo das comunicacións, e ó estar en continua expansión, tivo que crearse un método para que todos puidesen entenderse dalgún modo, mesmo cando as tecnoloxías non coincidisen. Deste xeito, non importa a localización xeográfica ou a linguaxe utilizada. Todo o mundo debe aterse a unhas normas mínimas para poder comunicarse entre si. Isto é sobre todo importante cando falamos da rede de redes, é dicir, Internet.

Este modelo está dividido en sete capas:

## Descrición das capas 
### Capa física 
Esta capa está directamente ligada ó equipo físico de cable ou outra canle de comunicación. 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 cun control de erros básico. As súas funcións principais poden resumirse en:

* Definir as características eléctricas e mecánicas do medio, taxa de transferencia dos bits, voltaxe etc.
* Transmitir o fluxo de bits a través do medio físico.
* Control do aceso ó medio.
* Control lóxico de ligazón.
* Confirmación e retransmisión de tramas.
* Control da cantidade e velocidade de transmisión das informacións pola rede.
* Garantir a conexión (aínda que non a fiabilidade desa conexión).

### Capa de ligazón de datos 
Esta capa tamén se designa por capa de ligazón de datos. Prové dunha ligazón confiábel entre dous nodos directamente conectados, detectando e corrixindo, na medida do posíbel, os erros que se puidesen producir na capa física, establecendo un protocolo de comunicación entre sistemas conectados directamente. O enderezo é físico, embutido na interface de rede.

* Exemplo de protocolos de ligazón WAN: PPP, X.25.
* Exemplo de protocolos de ligazón LAN: Ethernet, Token ring.
* Funciona en ambientes TCP/IP

### Capa de rede 
Encárgase de identificar o enrutamento existente entre unha ou máis redes. As unidades de información denomínanse paquetes, e pódense clasificar en protocolos enrutables e protocolos de enrutamento.

* Enrutables: viaxan cos paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
* Enrutamento: permiten seleccionar as rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)

O obxectivo da capa de rede é facer que os datos cheguen desde a orixe ó destino, aínda cando ambos non estean conectados directamente. A capa de rede é responsábel do enderezo dos paquetes, convertendo enderezos lóxicos en enderezos físicos, de forma que os paquetes consigan chegar correctamente ó 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 dende a orixe ata o destino.

Os dispositivos que facilitan tal tarefa denomínanse encamiñadores ou enrutadores, aínda que é máis frecuente atopalo co nome en inglés *routers*. Os *routers* traballan nesta capa, aínda que poden actuar como *switch* de nivel 2 en determinados casos, dependendo da función que se lle asigne. Os *firewalls* actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direccións de máquinas.

Neste nivel realízase o direccionamento lóxico e a determinación da ruta dos datos até o seu receptor final.

As funcións desta capa son as seguintes:
* Enrutamento. 
* Encamiñamento. 
* Enderezo.
* Interconexión de redes.
* Tratamento de erros. 
* Control de conxestións. 
* Secuenciamento (orde en secuencia) dos paquetes.

Os protocolos utilizados na capa de rede que levan datos do usuario son: 
* Versión 4 do Protocolo de Internet (IPv4). 
* Versión 6 do Protocolo de Internet (IPv6). 
* Intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX). 
* AppleTalk. 
* Servizo de rede sen conexión (CLNS/DECNet).

### Capa de transporte 
Capa encargada de efectuar o transporte dos datos (que se atopan dentro do paquete) da máquina orixe á de destino, independizándoo do tipo de rede física que se estea a utilizar.
A PDU da capa 4 chámase segmento ou datagrama, dependendo de se corresponde a TCP ou UDP.

No emisor, a capa de transporte é responsable de dividir os datos enviados pola capa de sesión en paquetes que serán transmitidos pola rede, é dicir, xestionados pola capa de rede. No receptor, a capa de transporte é responsable de unir os paquetes recibidos da capa de rede e xerar o dato orixinal para envialo á capa de sesión.
 
Todo isto inclúe ter un control de fluxo (colocar os paquetes recibidos en orde, en caso de que chegaran fóra de orde) e corrección de erros, tipicamente enviando ó 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 1 a 3 ocúpanse da maneira con que os datos serán transmitidos pola rede. As capas de 5 a 7 ocúpanse dos datos contidos nos paquetes de datos, para seren enviados ou recibidos pola aplicación responsable. A capa 4, transporte, fai a ligazón entre eses dous grupos.

Os seus protocolos son o TCP e o UDP; o primeiro orientado a conexión e o outro sen conexión.
Traballan, polo tanto, con portos lóxicos e xunto coa capa rede dan forma ós coñecidos como Sockets IP:Porto (exemplo de socket: 191.16.200.54:80).

O obxectivo final da capa de transporte é proporcionar un servizo eficiente, confiable e de baixo custo ós seus usuarios, normalmente entidades da capa de sesión.

### Capa de sesión 
Esta capa é a que se encarga de manter e controlar a ligazón establecida entre dous computadores que están a transmitir datos de calquera índole. Polo tanto, o servizo provisto por esta capa é a capacidade de asegurar que, dada unha sesión establecida entre dúas máquinas, a mesma poderase efectuar para as operacións definidas de principio a fin, renovándoas en caso de interrupción. En moitos casos, os servizos da capa de sesión son parcial ou totalmente prescindibles.

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

### Capa de presentación 
O obxectivo é encargarse da representación da información, de maneira que aínda que distintos equipos poidan ter diferentes representacións internas de caracteres os datos cheguen de maneira recoñecible.

Esta capa é a primeira en traballar máis o contido da comunicación que como se establece a mesma. Nela trátanse aspectos tales como a semántica e a sintaxe dos datos transmitidos, xa que distintas computadoras poden ter diferentes formas de manexalas.

Esta capa tamén permite cifrar os datos e comprimilos. Polo tanto, podería dicirse que esta capa actúa como un tradutor, por iso ás veces é chamada capa de tradución.

Grazas a esta capa computadores con arquitectura de hardware e SOs diferentes poden comunicarse.

### Capa de aplicación 
A capa de aplicación ofrece ás aplicacións a posibilidade de acceder ós servizos das demais capas e define os protocolos que utilizan as aplicacións para intercambiar datos, como correo electrónico (POP e SMTP), xestores de bases de datos e servidor de ficheiros (FTP) etc. Hai tantos protocolos como aplicacións distintas e posto que continuamente se desenvolven novas aplicacións, o número de protocolos medra sen parar.

Cabe aclarar que o usuario normalmente non interactúa directamente co nivel de aplicación, adoita interactuar con programas que á súa vez interactúan co nivel de aplicación pero ocultando a complexidade subxacente.

## Unidades de datos 
O intercambio de información entre dúas capas OSI consiste en que cada capa no sistema fonte agrégalle información de control ós datos, e cada capa no sistema de destino analiza e quita a información de control dos datos que recibe como segue:

Se un computador (A) desexa enviar datos a outro (B), en primeiro termo os datos deben empaquetarse a través dun proceso denominado encapsulamento, é dicir, a medida que os datos se desprazan a través das capas do modelo OSI, reciben encabezados, información final e outros tipos de información.

dereita|250px

**N-PDU** (Unidade de datos de protocolo)
:É a información intercambiada entre entidades pares, é dicir, dúas entidades pertencentes á mesma capa pero en dous sistemas diferentes, utilizando unha conexión (N-1).
:Está composta por:
:**N-SDU** (Unidade de datos do servizo)
:Son os datos que necesitan as entidades (N) para realizar funcións do servizo pedido pola entidade (N+1).
:**N-PCI** (Información de control do protocolo)
:Información intercambiada entre entidades (N) utilizando unha conexión (N-1) para coordinar a súa operación conxunta.

**N-IDU** (Unidade de datos de interface)
:É a información transferida entre dous niveis adxacentes, é dicir, dúas capas contiguas.
:Está composta por:
:** N-ICI** (Información de control do interface)
:Información intercambiada entre unha entidade (N+1) e unha entidade (N) para coordinar a súa operación conxunta.

:**Datos de Interface-(N)**
:Información transferida entre unha entidade-(N+1) e unha entidade-(N) e que normalmente coincide coa (N+1)-PDU.

## Transmisión dos datos 
miniatura|250px|Transferencia de información no modelo OSI.

A capa de aplicación recibe a mensaxe do usuario e engádelle unha cabeceira constituíndo así a PDU da capa de aplicación. A PDU transfírese á capa de aplicación do nodo destino, este elimina a cabeceira e entrega a mensaxe ó usuario.

Para iso foi necesario todo este proceso:
# Entregar a PDU á capa de presentación para iso hai que engadirlle a correspondente cabeceira ICI e transformala así nunha IDU, a cal se transmite á devandita capa.
# A capa de presentación recibe a IDU, quítalle a cabeceira e extrae a información, é dicir, a SDU, a esta engádelle a súa propia cabeceira (PCI) constituíndo así a PDU da capa de presentación.
# Esta PDU é transferida á súa vez á capa de sesión mediante o mesmo proceso, repetíndose así para todas as capas.
# Ó chegar ó nivel físico envíanse os datos que son recibidos pola capa física do receptor.
# Cada capa do receptor ocúpase de extraer a cabeceira, que anteriormente engadira a súa capa homóloga, interpretala e entregar a PDU á capa superior.
# Finalmente, chegará á capa de aplicación, a cal entregará a mensaxe ó usuario.

## Formato dos datos 
Outros datos reciben unha serie de nomes e formatos específicos en función da capa na que se atopen, debido a como se describiu anteriormente a adhesión dunha serie de encabezados e información final.

Os formatos de información son os que mostra o gráfico:

center

;APDU: Unidade de datos en capa de aplicación *(capa 7)*.

;PPDU: Unidade de datos na capa de presentación *(capa 6)*.

;SPDU: Unidade de datos na capa de sesión *(capa 5)*.

;Segmento de transporte ou Datagrama: Unidade de datos na capa de transporte *(capa 4)*.

;Paquete: Unidade de datos no capa de rede *(capa 3)*.

;Trama: Unidade de datos na capa de ligazón *(capa 2)*.

;Bits: Unidade de datos na capa física *(capa 1)*.

## Exemplos 
## Notas 
## Véxase tamén 
### Ligazóns externas 
* [Estándar ISO 7498-1:1994](http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/s020269_ISO_IEC_7498-1_1994(E).zip) (formato ZIP)
* Cybertelecom — Layered Model of Regulation 
* Introduction to Data Communications
* MODELO DE REFERENCIA OSI - Interconexión de Sistemas Abiertos
* OSI: Securing the Stack, Layer 8 -- Social engineering and security policy