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Computadores y comunicaciones: el modelo de referencia OSI
Computadores Comunicaciones El modelo de referencia O SI La I.S.O. International Standarization Organizaron comprendió la importancia y urgencia de la definición de un modelo de sistema abierto que pudiera servir de marco de referencia para todos los trabajos de normalización posteriores sobre sistemas de información distribuidos. JUAN CUBERES MONSERRAT realiza una descripción de los elementos de la arquitectura O.S.LLS.A. Open Systems Interconection Interconexión de Sistemas Abiertos y del modelo de referencia resultantes de la materialización de estos trabajos. BIT27 En el trascurso de los años setenta y ligado al desarrollo de la tecnología informática, aparece la necesidad de las redes públicas y privadas de datos. tomó pronto conciencia del problema que supo diferentes fabricantes que se plantearan las comunicaciones desde diseños conceptúa 1 dos porque su capacidad de interconexión res de los usuarios de disponer de sistemas capaces de conectarse con cualquier otro, independientemente de quien fuese el Como consecuencia de ello surgió la siguiente cuestión Qué se le debe añadir a un sistema para que pueda llamársele abierto y comunicarse sin problemas con cualquier otro. En 1978 la International Standarization Organizaron I.S.O. a través de su Comité Técnico 97, crea un subcomité especial, el S.C. ló.para normalizarla Interconexión de Sistemas Abiertos I.S.A. El término abierto fue especialmente seleccionado para hacer hincapié en la facilidad de interconexión que el uso de estos procedimientos y métodos debería proporcionar. Desde el primer momento se fue consciente de la ardua tarea que suponía mate ializ a la que debía realizarse. Así pues, marse al problema a través de la definición de un modelo que pudiera servir de marco de referencia para todos los trabajos de El modelo de referencia pasó a ser la tarea fundamental del S.C. 16, y su objetivo, el definir una arquitectura que asentase las bases para cualquier desarrollo posterior de normativa a nivel mundial sobre sistemas de información distribuida. Todos estos trabajos se materializaron en Mayo de 1983 con la publicación de la norma I.S.O. 7498 y su correspondiente en el C.C.I.T.T.. la X.200, que describen el modelo de referencia. En este artículo se intenta dará conocer los elementos de la arquitectura I.S.A. y el los esfuerzos tendentes a resolver los problemas que supone la interconexión de sis APROXIMACIÓN AL PROBLEMA La I.S.A. está relacionada con el intercambio de información abiertos, pero no con el funcionamiento interno de cada sistema real y menos aún 28BIT Cuando decimos que la I.S.A. está resonada con el intercambio de información. información entre sistemas, sino también a la capacidad de cooperación entre ellos forma distribuida. En el desarrollo de recomendaciones y abiertos, se utiliza un modelo que se desarrolla en tres pasos, con niveles cada vez más abstractos. El primer paso, lo constituye la definición del Modelo de Referencia para la Interconexión de Sistemas Abiertos, que está descrito en la I.S.O. 7498 y la X.200. Es el nivel más alto, y por tanto, el que impone El segundo paso lo constituye la definición de los servicios para la Interconexión de Sistemas Abiertos. Esta fase representa un nivel más bajo de abstracción, El tercer paso lo constituyen las establece ya una descripción exacta y detallada del funcionamiento de abiertos en por el me l Modelo Es importante q de referencia de I.S.O. es modelo, y por tanto, no puede implementarse. Un modelo define un marco de referencia al que pueden ajustarse productos, cuyo diseño esté inspirado en el modelo. Sin embargo, no tienen por qué ser compatibles entre ellos si no utilizan protocolos conforme a I.S.A. ppy dular que ha dividido el trabajo en fragmentos más manejables y asequibles. Ver Figura 1. ELEMENTOS DE LA ARQUITECTURA Sistemas, Capas y Entidades Para I.S.A. un sistema real es un conjunto de ordenadores, operadores, procesos, etc., que forman un todo autónomo capaz de efectuar procesamiento yo transferencia de información. Un proceso de aplicación es un elemento, dentro de un sistema, que efectúa el procesamiento de información para una aplicación determinada. En el modelo de referencia, las comunicación que se ejecutan en distintos sistemas. Cada sistema, para I.S.A. está compuesto, desde un punto de vista lógico, por subsistemas ordenados jerárquicamente. Todos los subsistemas de una misma jerarquía y por tanto, residentes en sistemas diferentes conforman una Capa. Así pues, un subsistema puede verse desde un aspecto lógico como la intersección de una Capa con un Sistema. Cada subsistema está formado a su vez por una o varias entidades. Las entidades son elementos activos dentro del subsistema. Una Capa estará, pues, compuesta de entidades distribuidas entre diferentes sistemas abiertos interconectados. La i, un valor, es decir, 3 los procesos de la capa inmediatamente superior, y de esta forma, la capa más alta proporciona el juego completo de servicio necesarios para ejecutar aplicaciones distribuidas. Un aspecto muy importante de la estructuración en capas, es que para cada una se definen los servicios que deben proporcionarse a la capa superior por tanto, existe una total independencia entre la forma de implementar una capa y los servicios que debe dar. Esto permite realizar Servicios y Puntos de Acceso al Servicio Un servicio es la capacidad que una capa proporciona a las entidades de la capa El suministrador del servicio, en general, estará distribuido en diferentes equipos, pero, para el usuario, esta distribución es totalmente transparente. Los usuarios deben ver al suministrador como una caja negra distribuida, cuyo funcionamiento proporciona el servicio. No todas las funciones que suna capa tienen por qué utilizadas desde fuera de la capa son las que Los puntos en los que tas entidades de una capa acceden al o a los que les ofrece la capa inmediatamente inferior, se denominan puntos de acceso al servicio. VFi 2p denominan Ver Figura 2. Fig. 2 Servicios y de acceso. Protocolos y Conexiones En el marco de I.S.A., se entiende por protocolo a un conjunto de reglas y formatos que determinan el comportamiento de la comunicación entre entidades de una Para que pueda existir intercambio de información entre dos o más entidades de asociación entre ellas por medio de la capa cha capa un protocolo, a esta asociación se Las entidades de subsistemas de una misma Capa, sólo pueden comunicarse utilizando los servicios de establecimiento de conexiones de la capa inmediatamente Las entidades de la capa más baja se medios físicos que las conectan. Identificados Para identificar y se denomina capa N a una capa cualquiera capa Nl la capa inmediatamente superior y capa Los servicios proporcionados por una capa N se denominan, por extensión, servicios N. La arquitectura I.S.A. trabaja básicamente con tres tipos de elementos que precisan ser identificados Entidades N, Puntos de acceso al y Conexiones N. {Ver Figura 3. Las entidades N se identifican con un título este título es único, e identificará a la entidad en cualquier punto de la red de El empleo de una dirección de punto de puede emplearse para identificar entidades Nl. En este caso, cuando una entidad Nl se desconecta del punto de acceso al servicio N, la dirección N no ofrece ya acceso a la entidad Nl. Si ahora al punto necta una entidad Nl diferente, la dirección N identificará a la nueva entidad Nl y no a la antigua. Una guía de direcciones N es una función de la capa N, mediante la cual el título global de una entidad N se traduce en la dirección N1 del punto de acceso al servicio NI al cual está conectada dicha entidad N en ese momento. Gestión de Actividades Dentro del modelo son precisas unas funciones que traten todos aquellos problemas derivados del inicio, terminación y supervisión de actividades en su todas las situaciones anómalas que se produzcan. Todo este grupo de funciones se denominan actividades de gestión. Desde el punto de vista de la arquitectura de I.S.A., las únicas actividades de gestión que se trata son aquellas implicadas actividades de gestión. Se considera que todas las demás actividades de gestión son locales de cada sistema en particular, y no están implicadas en la interconexión saliéndose pues del alcance de I.S.A. Con estas premisas se distinguen tres categorías de actividades de gestión Gestión de aplicación Se refiere a la gestión del proceso de aplicación intcrcuniom con los usuarios de I.S.A. Gestión de Sistemas Esta se refiere a la gestión de recursos I.S.A. a través de todas las capas de la una actividad de la capa de aplicación. Gestión de Capa Se refiere esta de actividades y c TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN liza en I.S.A. siempre entre entidades N pares que son actividades de una misma BIT29 E. 3. Elementos básicos de arquitectura I.S.A. qu precisan ser idfintiílcaciOi. Establecimiento de una Para poder intercambiar dos entidades N precisan de Nl que a su vez será de entre entidades Nl. Adetn des N a nterconectar debei intercambio de protocolo de de conexión. disponga de i temas Abiertos. La una misma capa N en Unidades de Dat de Protocolo N. Una unidad de datos de protocolo N contiene información de control del Ver Figura 4.de protocolo . a para el conjunto de entidades N por. Los datos de usuario don Nl. una con N se transfieren de fo entre entidades N por una El intercambio de datos, conforme a las reglas que define un protocolo N, sólo existe una n No todos los sistemas abiertos tienen tino final de los datos. Cuando los medios físicos de I.S.A. no Liberación de la Conexión La liberación de una conexión N> requiere la disponibilidad de una conexión Nl o una referencia común al tiempo de esta conexión. Además, también será preciso que las entidades N que participan en la conexión se encuentren en un estado tal, que las permita ejecutar el intercambio de protocolo de liberación de conexión. La liberación de una conexión Nl no implica necesariamente la liberación de la conexión N que la utilizaba, ya que ha podido ser o estar en un proceso de intentar restablecerla. El Control La gestión di la es responsable de los errores producidas pares de Información adicional introducida por cada capa para 7ld wo7al el protocolo de dicha capa. La detección y notificación de errores puede exigir la inclusión de información adicional en la información de control del protocolo N utilizado en dicha y que reside en la última capa, la capa de aplicación. Hasta aquí hemos visto los elementos que utiliza la arquitectura I.S.A. y su interación, veamos ahora cómo queda concretado el modelo en sus siete capas específicas. Ver Figura 5. La Capa de Aplicación Es esta capa del modelo, la a las aplicaciones de los Identificación del interlocutor. Acuerdo respecto a mecanismo de secreto a utilizar. Metodología de asignación de cos Determinación de idoneidad de re Determinación de la calidad del ser Selección de la disciplina de diálogo. a los Procedimiento a utilizar para el de la integridad de los datos. Para facilitar estos servicios en la capa de aplicación, existen unas entidades diferenciadas, entidades de aplicación. En las entidades de aplicación existen actividades o procesos propios y específicos para cada usuario, y otro grupo de actividades de servicios comunes de aplicación. Es importante recordar que esta etapa de aplicación es donde residen las actividades de gestión de sistema que ya menciona Por último demás, existe gestión de la c a actividad propia de 1 La Capa de Presentación Esta capa es la que mediante sus servidos permite independizar la representación de la información de las entidades de Los servicios que esta capa proporciona a las entidades de aplicación son Es decir, en esta capa residen las funciones de conversión de códigos, modificación de la disposición de los datos, operaciones con las estructuras de datos, etc., que llamaremos, en general, funciones de modificación de sintaxis. En principio, existirán tres versiones sintácticas de los datos la utilizada por la aplicación de origen, la utilizada por la aplicación destino y la utilizada por las entidades de presentación para la transferencia de la información. Los se s de por U Computadores Comunicaciones Capa de Sesión El objeto de capa es ofrecer los el diálogo entre las entidades de Los servicios proporcionados a las entidades de presentación por esta capa son Establecimiento de conexiones de sesión. Liberación de conexiones de sesión. Intercambio normal de datos, Servicio de cuarentena, servicio mediante el cual una entidad de d dd poneps unidades de datos de si entrega a la entidad de presentación los datos de la cuarentena Informe sobre excepciones y situaciones excepcionales. Se crea una conexión de sesión cuando lo solicita una entidad de presentación en Dura al s o de s La Capa de Transporte El objeto de la capa de transporte La capa de transporte es la encargada de optimizar el uso del servicio de red disponible, para ofrecer la calidad de entidades de sesión. La capa de transporte identifica cada entidad de sesión por su dirección de transporte y ofrece los medios para establecer, porte. Así pues, podemos resumir los servicios Establecimiento de conexiones de transporte, seleccionando la calidad de servicio disponible. Transferencia de datos. Liberación de la conexión de transporte. La Capa de Red La capa de red es la responsable de proporcionar a las entidades de transporte transferencia transparente de datos, independientemente de factores tales como Red, independiente del medio de comunicación utilizado, en todos los salvo en lo referido a calidad del que se de datos es proporcionar a las entidades de red el mismas, y detectar, y a ser posible, corregir los errores que se produzcan en la capa física. Es evidente que los servicios de detección de errores estarán muy relacionados con la tecnología de transferencia física que se utilice, por lo que existen diferentes protocolos para sol ven tarde forma más idónea los problemas que cada tecnología problemas que cada tecnología La Capa Física El objeto de la capa física es proporcionar los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para la transmisión de bits entre entidades de enlace, es decir, para acceder al medio físico. Las entidades de la capa física están interconectadas por medios físicos. CONCLUSIONES modelo de referencia, ha bajo de desarrollo. s de dar el segundo y e que se encuentran estos desarrollos. Como puede apreciarse en el cuadro, los acuerdo para definir las capas son problemáticos por la implantación que ya dos, sin encontrar éstas dificultades, lo que permite más fáciles acuerdos. el sector de te presenta resultados obtenidos en los dio plazo los sistemas abiertos extensa y consolidada, Juan Cuberes Monserrat, Ingeniera de Telecomunicación por la ETSITM ha desarrollado trabajos de planificación, desarrollo y especificación de sistemas de comunicación en DYCEC, SEL e ISDEFE. Actualmente participa en la definición de la red de datos aeronáuticos CID1N para la 0AC1 como asesor de la DGAC.
30 oct 2015