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, por 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. Por 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. Por 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.

**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
---------------------

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:

1. 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.
2. 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.
3. Esta PDU é transferida á súa vez á capa de sesión mediante o mesmo proceso, repetíndose así para todas as capas.
4. Ó chegar ó nivel físico envíanse os datos que son recibidos pola capa física do receptor.
5. Cada capa do receptor ocúpase de extraer a cabeceira, que anteriormente engadira a súa capa homóloga, interpretala e entregar a PDU á capa superior.
6. 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:

APDUUnidade de datos en capa de aplicación *(capa 7)*.
PPDUUnidade de datos na capa de presentación *(capa 6)*.
SPDUUnidade de datos na capa de sesión *(capa 5)*.
Segmento de transporte ou DatagramaUnidade de datos na capa de transporte *(capa 4)*.
PaqueteUnidade de datos no capa de rede *(capa 3)*.
TramaUnidade de datos na capa de ligazón *(capa 2)*.
BitsUnidade de datos na capa física *(capa 1)*.

Exemplos
--------

O protocolo OSI define unha serie de capas con funcións específicas.| Capa | Exemplos varios | Protocolos TCP/IP | SS7 | AppleTalk | OSI | 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 | Establecemento 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) |

Notas
-----

1. ↑  ZIMMERMAN, Hubert (1980). "OSI Reference Model – The ISO Model of Architecture for Open Systems Interconnection" (PDF). *IEEE Transactions on Communications* (en inglés) **28** (4): 425–432. 10.1.1.136.9497. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 09 de marzo de 2005. Consultado o 27 de novembro de 2014.

Véxase tamén
------------

|  |  |
| --- | --- |
|  | Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  ***Modelo OSI Modificar a ligazón no Wikidata*** |

### Ligazóns externas

* Estándar ISO 7498-1:1994 (formato ZIP)
* Cybertelecom — Layered Model of Regulation
* Introduction to Data Communications
* MODELO DE REFERENCIA OSI - Interconexión de Sistemas AbiertosArquivado 04 de decembro de 2014 en Wayback Machine.
* OSI: Securing the Stack, Layer 8 -- Social engineering and security policy

| * v
* c
* e
Protocolos de Internet |
| --- |
| Capa de Aplicación | 
* HTTP
* HTTPS
* SMTP
* FTP
* SSH
* SNMP
* IRC
* NNTP
* POP3
* IMAP
* Telnet
* BitTorrent

 |
| Capa de Transporte | 
* TCP
* UDP
* SCTP
* RTP
* DCCP

 |
| Capa de Rede | 
* IPv4
* IPv6
* ARP
* ICMP

 |
| Capa de Ligazón | 
* Ethernet
* 802.11 WiFi
* Token ring
* FDDI
* PPP

 |
| Capa Física | 
* RS-232
* EIA-422
* RS-449
* EIA-485

 |
| Categoría |

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q93312
* GEC: 0247945
* GND: 4201284-3
* MAG: 147972487

 |