MODELO OSI

HISTORIA
En 1977, la Organización Internacional de Estándares (ISO), integrada por industriasrepresentativas del medio, creó un subcomité para desarrollar estándares de comunicación de datosque promovieran la accesibilidad universal y una interoperabilidad entre productos de diferentes fabricantes.
El resultado de estos esfuerzos es el Modelo de Referencia Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI).
El Modelo OSI es un lineamiento funcional para tareas de comunicaciones y, por consiguiente, no especifica un estándar de comunicación para dichas tareas. Sin embargo, muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del Modelo OSI.
Como se mencionó anteriormente, OSI nace de la necesidad de uniformizar los elementos que participan en la solución del problema de comunicación entre equipos de cómputo de diferentes fabricantes.



COMPONENTES DE UNA RED

Componentes de una red
Los componentes de una red tienen funciones específicas y se utilizan dependiendo de las características físicas (hardware). Para elegirlos se requiere considerar las necesidades y los recursos económicos de quien se desea conectarse a la red por eso deben conocerse las características técnicas  de cada componente de una red y son :
1.    Nodos de red: es cualquier elemento que se encuentre conectado y comunicado en una red los dispositivos periféricos que se conectan a una computadora se convierten en nodos si están conectados a la red.
2.    Estación de trabajo: es el nombre que reciben las computadoras conectadas a una red, pero que no pueden controlarla, ni algunos de sus nodos o recursos de la misma. Cualquier computadora puede ser estación de trabajo siempre y cuando este conectado a la red.
3.    Servidor : son computadoras que controlan las redes y se encargan de permitir el acceso de los usuarios, también controlan los permisos que determinan si un nodo puede o no pertenecer a la red. Existen varios tipos de servidores.

a)    Servidor de archivo
b)    Servidor de base de datos
c)    Servidor de comunicaciones
d)    Servidor de correo electrónico
e)    Servidor de fax
f)     Servidor de impresión
g)    Servidor de copias de seguridad y archivos
h)    Servidor de los servicios de dirección
i)     Servidor de aplicaciones

4.    Recursos que comparten: un recurso son las aplicaciones las herramientas, dispositivos, periféricos y capacidades de una computadora. Compartir recursos, implica configurar una red de tal manera que los campus que la constituyen, pueden utilizar recursos de las restantes computadoras empleando a si la red por medio de que cuando un equipo destina espacio para recursos que se pueden compartir:

a)    Carpetas
b)    Imágenes
c)    Documentos
d)    Periféricos, impresoras, escáner etc.
e)    Acceso a la red
f)     Programas y aplicaciones
g)    Base de datos



5.    Tarjeta de red: son tarjetas de circuito integrado que se insertan en las ranuras de expansión de la tarjeta madre y su función es resivir el cable que conecta a la computadora con una red informática.
6.    Conectores : son aditivos con los que los cables se conectan a las tarjetas de red ubicadas en los nodos, su función es muy importante y a que sin ellos es imposible utilizar los cables para transmitir la información a cada nodo de la red
7.    Concentradores, Roteadores: son dispositivos para recibir los cables correspondientes a cada uno de los nodos y realizar una conexión de tipo punto a punto. Los concentradores reciben la información que envía uno de los nodos y la re-envían a través de todos los cables que están conectados a este, los Roteadores reciben la información que envía uno de los nodos y detecta a cual va dirigido para enviarla a través del cable  correspondiente.
8.    Modem : dispositivo que convierte la señal digital en analógica y viceversa, posterior mente la envía y recibe atravez de una red telefónica
9.    Medios de transmisión: hace posible la comunicación entre dos computadoras son cables que se conectan ala computadora y atravez de estas viaja la información. Hay diferentes tipos de cable y su elección depende de las necesidades de comunicación de red.

a)    Cable coaxial: constituido por un hilo principal de cobre cubierto por una capa plástica rodeada por una película reflejante que reduce las interferencias, alrededor de ella existen una maya de hilos metálicos y todo esto esta cubierto por una capa de hule.
b)    Cable por trenzado: se utiliza para la conexión de redes y es el que tiene cuatro pares de cables de diferentes colores existen 3 variaciones.
1.    UTP (par trenzado no apantallado) es el mas utilizado por su bajo costo.
2.    STP (par trenzado apantallado) este tiene una maya metálica que cubre a cubre a cada uno de los pares de los cables que además están cubiertos por una película que evita interferencias.
3.    FTP (par trenzado con una pantalla global) este tiene una película reflejante que cubre a cada uno de los pares de cables.

c)    Fibra óptica: es resistente a la corrección y a las altas temperaturas y gracias a las capas es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensión en la instalación.  La desventaja de este cable es que su costo es elevado y es frágil de manipular durante su fabricación. Existen dos clases
1.    Mono modo :tiene un hilo que contiene un núcleo central con alto índice de retorsión necesita emisiones  laser y se usan en redes MAN y WAN.
2.    Multi modo : contiene 2 o mas fibras y se usan en redes LAN.

10. Comunicación inalámbrica: no se consideran elementos físicos y se utilizan en ondas de radio y microondas para enviar información de un dispositivo a otro. Algunos de los modos de comunicación inalámbrica son:

1.    Wifi: se creo para comunicación en redes LAN, se pueden combinar con otras frecuencias y equipos para conectar a red de área WAN.
2.    Bluetooth: es una frecuencia de ondas de radio pensado para dispositivos que se alimentan de energía de baterías, por lo tanto consumen menos energía y un hardware barato.
3.    Infrarrojo: son haces de luz enviadas de un transceptor a otro en distancias cortas. La seguridad es alta ya que es imposible interferir la comunicación.
4.    UTMS (sistema universal de comunicación móvil) ofrece mayor capacidad de transmisión pero los altos costos de la modificación de equipos y el poco apoyo a provocado que no se adopten.

5.    WIMAX (intercomunicación mundial para acceso con microondas convierte la información de voz en datos) en ondas de radio y permite conexiones entre nodos hasta de 48 km, pueden ser utilizadas en redes LAN y MAN.

TIPOS DE REDES

POR SU TAMAÑO


La arquitectura cliente-servidor

Es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza peticiones a otro programa, elservidor, quien le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque es más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de una red de computadoras.
En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los clientes y los servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo organizativo debidas a la centralización de la gestión de la información y la separación de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del sistema.
La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico, donde el servidor no se ejecuta necesariamente sobre una sola máquina ni es necesariamente un sólo programa. Los tipos específicos de servidores incluyen los servidores web, los servidores de archivo, los servidores del correo, etc. Mientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros, la arquitectura básica seguirá siendo la misma.

Ventajas


  • Centralización del control: los accesos, recursos y la integridad de los datos son controlados por el servidor de forma que un programa cliente defectuoso o no autorizado no pueda dañar el sistema. Esta centralización también facilita la tarea de poner al día datos u otros recursos (mejor que en las redes P2P)..
  • Escalabilidad: se puede aumentar la capacidad de clientes y servidores por separado. Cualquier elemento puede ser aumentado (o mejorado) en cualquier momento, o se pueden añadir nuevos nodos a la red (clientes y/o servidores).
  • Fácil mantenimiento: al estar distribuidas las funciones y responsabilidades entre varios ordenadores independientes, es posible reemplazar, reparar, actualizar, o incluso trasladar un servidor, mientras que sus clientes no se verán afectados por ese cambio (o se afectarán mínimamente). Esta independencia de los cambios también se conoce como encapsulación.
  • Existen tecnologías, suficientemente desarrolladas, diseñadas para el paradigma de C/S que aseguran la seguridad en lastransacciones, la amigabilidad de la interfaz, y la facilidad de empleo.                                                                                                                                            

Desventajas


  • La congestión del tráfico ha sido siempre un problema en el paradigma de C/S. Cuando una gran cantidad de clientes envían peticiones simultáneas al mismo servidor, puede ser que cause muchos problemas para éste (a mayor número de clientes, más problemas para el servidor). Al contrario, en las redes P2P como cada nodo en la red hace también de servidor, cuanto más nodos hay, mejor es el ancho de banda que se tiene.
  • El paradigma de C/S clásico no tiene la robustez de una red P2P. Cuando un servidor está caído, las peticiones de los clientes no pueden ser satisfechas. En la mayor parte de redes P2P, los recursos están generalmente distribuidos en varios nodos de la red. Aunque algunos salgan o abandonen la descarga; otros pueden todavía acabar de descargar consiguiendo datos del resto de los nodos en la red.
  • El software y el hardware de un servidor son generalmente muy determinantes. Un hardware regular de un ordenador personalpuede no poder servir a cierta cantidad de clientes. Normalmente se necesita software y hardware específico, sobre todo en el lado del servidor, para satisfacer el trabajo. Por supuesto, esto aumentará el coste.
  • El cliente no dispone de los recursos que puedan existir en el servidor. Por ejemplo, si la aplicación es una Web, no podemos escribir en el disco duro del cliente o imprimir directamente sobre las impresoras sin sacar antes la ventana previa de impresión de los navegadores.








LAN - Redes de area local:
La interconeccion de las computadoras esta a una distancia no mayor de una docena de kilometros. Se utilizan en compañias que tienen edificios, hospitales, universidades sentros de investigacion o plantas.

MAN - Este tipo de red cubre una ciudad o region:
Igualmente consiste de varias LAN que estan interconectadas entre si, se utiliza fibra optica para el transporte mas eficiente de la informacion.

WAN - Red mundial:
Se utiliza para interconecionar areas alejadas por redes LAN en distancias mas grandes empleando tecnologias como satelites, fibra optica, microhondas, etc.



En la parte izquierda del diagrama se muestran algunos dispositivos comunes que generalmente originan mensajes, en las redes de area local, estos dispositivos generalmente se conectan centrales de medios LAN por cables o inalambricos.

En el lado derecho de las figuras se muestran algunos dispositivos intermedios mas comunes, utilizados para dereccionar  y administrar los mensajes de la red, como asi tambien otros simbolos comunes de interconeciones de redes.

Los simbolos genericos se muestran para:

Switch: es el dispositivo utilizado para interconectar redes de area local.

Router: ayuda a direcionar mensajes sobre la red router inalambrico , redes domesticas

Nube: se utiliza para resumir un grupo de dispositivos de red.

Enlace serial: una forma de interconecion wan
(redes de area extensa z)

ELEMENTOS DE UNA RED

Elementos de una red
Una red de computadoras consta tanto de hardware como de software. En el hardware se incluyen: estaciones de trabajo, servidores, tarjeta de interfaz de red, cableado y equipo de conectividad. En el software se encuentra el sistema operativo de red (Network Operating System, NOS).

Estaciones de trabajo

Cada computadora conectada a la red conserva la capacidad de funcionar de manera independiente, realizando sus propios procesos. Asimismo, las computadoras se convierten en estaciones de trabajo en red, con acceso a la información y recursos contenidos en el servidor de archivos de la misma. Una estación de trabajo no comparte sus propios recursos con otras computadoras. Esta puede ser desde una PC XT hasta una Pentium, equipada según las necesidades del usuario; o también de otra arquitectura diferente como Macintosh, Silicon Graphics, Sun, etc.

Servidores

Son aquellas computadoras capaces de compartir sus recursos con otras. Los recursos compartidos pueden incluir impresoras, unidades de disco, CD-ROM, directorios en disco duro e incluso archivos individuales. Los tipos de servidores obtienen el nombre dependiendo del recurso que comparten. Algunos de ellos son: servidor de discos, servidor de archivos, servidor de archivos distribuido, servidores de archivos dedicados y no dedicados, servidor de terminales, servidor de impresoras, servidor de discos compactos, servidor web y servidor de correo.

Tarjeta de Interfaz de Red

Para comunicarse con el resto de la red, cada computadora debe tener instalada una tarjeta de interfaz de red (Network Interface Card, NIC). Se les llama también adaptadores de red o sólo tarjetas de red. En la mayoría de los casos, la tarjeta se adapta en la ranura de expansión de la computadora, aunque algunas son unidades externas que se conectan a ésta a través de un puerto serial o paralelo. 

Las tarjetas internas casi siempre se utilizan para las PC's, PS/2 y estaciones de trabajo como las SUN's.

Las tarjetas de interfaz también pueden utilizarse en minicomputadoras y mainframes. A menudo se usan cajas externas para Mac's y para algunas computadoras portátiles. La tarjeta de interfaz obtiene la información de la PC, la convierte al formato adecuado y la envía a través del cable a otra tarjeta de interfaz de la red local. Esta tarjeta recibe la información, la traduce para que la PC pueda entender y la envía a la PC.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA RED

Ventajas y desventajas de una red de computadoras

Ventajas:
  • Permiten compartir el hardware: periféricos (impresoras, escáners, modems, etc.), dispositivos de almacenamiento, la CPU incrementándose la capacidad de procesamiento. En una oficina con cinco computadoras no sería necesario tener cinco impresoras láser, por lo que también se reducen costos.
  • Permiten compartir programas de aplicación y datos: de esta manera la información está centralizada, siendo el sistema mucho mas rápido y eficiente, la información se mantiene actualizada para todos los usuarios que acceden a ella.
    En un supermercado se comparte la información relacionada con los precios de los productos, todas las cajeras acceden a una base de datos donde se encuentran los precios de los prductos. Si se desea realizar una oferta se modifica solamente la base de datos y al consultar el precio de cualquier caja se accede a la oferta.
    También se pueden compratir programas como el procesador de texto, planilla de cálculo, etc. No es necesario tener los programas instalados en todas las computadoras. Por lo que también se reducen costos.
  • Permiten que se pueda trabajar en grupo o colaborativamente: Es decir que los usuarios de la red trabajen sobre un mismo documento o en una pizarra en forma simultánea.
    Esta forma de trabajo se conoce como Groupware, y se necesita software especial para este propósito.
    Se utiliza principalmente en entornos virtuales.

Desventajas:

Las principales desventajas tienen que ver con cuestiones éticas, si bien están asociadas con dos aspectos:
  1. La privacidad de la información: es todo lo relativo al uso que se le da, o se hace, de la informaciñon que se tiene de los usuarios o clientes. Desde la venta a otras empresas, la instalación de programas espías, banners de publicidad, hasta el envio de publicidad no deseada a traves del correo electrónico.
  2. La seguridad de la información: tiene que ver con el acceso no autorizado. Puede ser física, en el caso de querer ingresar a las instalaciones del centro de cómputos, o lógica en el caso del software, al querer ingresar en el sistema violando nobr de usuario y contraseña.Otra forma de atacar la seguridad de la red es a través de virus.

ORIGENES DE LA RED

ORÍGENES DE LA RED

Una red es una interconexión de dos o más computadoras con el propósito de compartir información y recursos a través de un medio de comunicación, como puede ser el cable coaxial.

Las redes se formaron por la necesidad de superaciòn y dejar atras lo antiguo, pues antes si querias imprimir un documento no podias hacerlo directamente.Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO o International Organization for Standarization) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de una red. Esta organización reconoció que era necesario crear un modelo que pudiera ayudar a los diseñadores a implementar redes que fueran capaces de comunicarse y trabajar en conjunto.

Como resultado de las discusiones y sugerencias, se elaboró el modelo de referencia OSI en 1984, denominado Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos, OSIRM ropen System Interconnection Reference Model), el cual, proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red utilizados por las empresas, a nivel mundial.El resultado crucial del modelo fue el nacimiento de la red de área local (LAN), misma que surgió también como respuesta a la necesidad de disponer de un sistema estandarizado para conectar las computadoras de una empresa, como actualmente sigue ocurriendo; compartiendo entre sí uno o más servidores, mensajería electrónica, aplicaciones de software de oficina, además de impresoras y otros dispositivos.