capa de aplicacion

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Modelo OSI: Capa 7 (de aplicación)

Ahora que sabemos lo que ocurre con los paquetes de datos

cuando se transportan a través de la capa de presentación, es hora

de conocer la última capa, a través de la cual se transportan los

paquetes de datos antes de alcanzar su destino final. La última capa

o Capa 7 del modelo OSI se denomina capa de aplicación. La capa

de aplicación es la capa más cercana a nosotros: es la que funciona

cuando interactúamos con aplicaciones de software como, por

ejemplo, enviar y recibir correo electrónico a través de una red.

Podremos ver cómo la capa de aplicación maneja los paquetes de

datos de las aplicaciones cliente-servidor, servicios de

denominación de dominio y aplicaciones de red examinando lo

siguiente:

Procesos de aplicación

En el contexto del modelo de referencia OSI, la capa de aplicación

(Capa 7) soporta el componente de comunicación de una

aplicación. La capa de aplicación es responsable de:

• identificar y establecer la disponibilidad de los socios de la

comunicación deseada

• sincronizar las aplicaciones cooperantes

• establecer acuerdos con respecto a los procedimientos para la

recuperación de errores

• controlar la integridad de los datos

Esta capa determina si existen suficientes recursos para la

comunicación entre sistemas. Por lo tanto, sin la capa de aplicación,

no habría soporte de comunicación de red. Algunos ejemplos de

procesos de aplicación de este tipo son las hojas de cálculo,

procesadores de texto, .... Además, la capa de aplicación


proporciona una interfaz directa para el resto del modelo OSI,

mediante el uso de aplicaciones de red (por ej., WWW, correo

electrónico, FTP, Telnet), o una interfaz indirecta, mediante el uso

de aplicaciones independientes (por ej., procesadores de texto,

hojas de cálculo, administradores de presentaciones, redirectores

de red).

Aplicaciones de red directas

La mayoría de las aplicaciones que operan en un entorno de red se

clasifican como aplicaciones cliente/servidor. Estas aplicaciones

como FTP, los navegadores de Web y el correo electrónico tienen

dos componentes que les permiten operar: el lado del cliente y el

lado del servidor. El lado del cliente se encuentra ubicado en el

ordenador local y es el que solicita los servicios. El lado del servidor

se encuentra ubicado en un equipo remoto y proporciona servicios

respondiendo al pedido del cliente.

Una aplicación cliente/servidor funciona mediante la repetición

constante de la siguiente rutina cíclica: petición del cliente,

respuesta del servidor; petición del cliente, respuesta del servidor;

etc. Por ejemplo, un navegador de Web accede a una página Web

solicitando un URL, o dirección de Web, en un servidor de Web


remoto. Después de que ubica la dirección URL, el servidor de Web

identificado por la dirección URL responde a la petición.

Posteriormente, tomando como base la información recibida del

servidor de Web, el cliente puede solicitar más información del

mismo servidor de Web o puede acceder a otra página Web desde

un servidor de Web distinto.

Firefox e Internet Explorer son ahora los navegadores o

exploradores de Internet mayoritarios. Una forma sencilla para

comprender cómo funciona un navegador de Web es compararlo

con el control remoto de una televisión. El control remoto le otorga

la capacidad para controlar directamente las funciones de un

televisor: volumen, canales, brillo, etc. Para que el control remoto

funcione correctamente, no es necesario entender cómo funciona

electrónicamente el control remoto. Lo mismo se aplica en el caso

de un navegador de Web, ya que el navegador le brinda la

capacidad de navegar a través de la Web haciendo clic en los

hipervínculos. Sin embargo, para que el navegador de Web

funcione correctamente, no es necesario comprender el

funcionamiento ni la interacción de los protocolos OSI de las capas

inferiores... (ya las conocemos perfectamente ¿no?)

Soporte de red indirecto

Dentro de un entorno LAN, el soporte de red de aplicación indirecta

corresponde a una función cliente/servidor. Si un cliente desea

guardar un archivo desde un procesador de textos en un servidor

de red, el redirector permite que la aplicación de procesamiento de

textos se transforme en un cliente de red.

El redirector es un protocolo que funciona con los sistemas

operativos y clientes de red en lugar de programas de aplicación

específicos.


• Protocolo Apple File

• Interfaz de usuario NetBIOS extendida (NetBEUI)

• Protocolos IPX/SPX de Novell

• Sistema de archivos de red (NSF) del conjunto de protocolos

TCP/IP

El proceso del redirector es el siguiente:

1. El cliente solicita que el servidor de archivos de la red permita

que los archivos de datos se puedan guardar.

2. El servidor responde guardando el archivo en el disco o

rechaza la petición del cliente.

3. Si el cliente solicita que el servidor de impresión de la red

permita que los archivos de datos se impriman en una

impresora (red) remota, el servidor procesa la petición

imprimiendo el archivo en uno de sus dispositivos de

impresión o rechaza la petición.

El redirector permite al administrador de red asignar recursos

remotos a los nombres lógicos en el cliente local. Una vez que

seleccionamos uno de estos nombres lógicos para realizar una

operación, como por ejemplo, guardar o imprimir un archivo, el

redirector de red envía el archivo seleccionado al recurso remoto

correspondiente de la red para su procesamiento. Si el recurso se

encuentra en un equipo local, el redirector ignora la petición y

permite que el sistema operativo local la procese.

La ventaja de usar un redirector de red para un cliente local es que

las aplicaciones del cliente nunca tienen que reconocer la red.

Además, la aplicación que solicita el servicio se ubica en el equipo

local y el redirector reenruta la petición al recurso de red

correspondiente, mientras que la aplicación lo considera como

petición local.


Conectarse y desconectarse

Es importante ver que en cada uno de los ejemplos anteriores la

conexión con el servidor se mantiene sólo durante el tiempo

suficiente como para procesar la transacción. En el ejemplo de la

Web, la conexión se mantiene lo suficiente como para descargar la

página Web actual. En el ejemplo de la impresora, la conexión se

mantiene sólo lo suficiente como para enviar el documento al

servidor de impresión. Una vez que se ha completado el proceso, la

conexión se interrumpe y debe reestablecerse para que la siguiente

petición de proceso se pueda llevar a cabo. Esta es una de las dos

maneras en que se produce el proceso de comunicación.

Luego veremos el segundo método para el proceso de la

comunicación. Esto se ilustra a través de los ejemplos de Telnet y

FTP, que establecen una conexión con el servidor y mantienen esa

conexión hasta que se haya ejecutado todo el proceso. El equipo

cliente finaliza la conexión cuando el usuario determina que ha

finalizado. Todas las actividades de comunicación entran en una de

estas dos categorías.


Problemas al usar direcciones IP

En el capítulo sobre la capa de red, vimos Internet se basa en un

esquema de direccionamiento jerárquico. Esto permite el

enrutamiento basado en clases de direcciones en lugar de en

direcciones individuales. El problema que esto crea para el usuario

es la asociación de la dirección correcta con el sitio de Internet. La

única diferencia entre la dirección 198.151.11.12 y la 198.151.11.21

es la transposición de un dígito. Es muy fácil olvidarse cuál es la

dirección de un sitio en particular dado que no hay ningún

elemento que permita asociar el contenido del sitio con su

dirección.

Para poder asociar el contenido del sitio con su dirección, se

desarrolló un sistema de denominación de dominios. Un dominio es

un grupo de ordenadores asociados, ya sea por su ubicación

geográfica o por el tipo de actividad comercial que comparten. El

nombre de un dominio es una serie de caracteres y/o números,

generalmente un nombre o una abreviatura, que representa la

dirección numérica de un sitio de Internet. Existen más de 200

dominios de primer nivel en Internet, por ejemplo:

.us: United States (Estados Unidos)

.uk: United Kingdom (Reino Unido)

.es: España

También existen nombres genéricos, por ejemplo:

.edu: sitios educacionales

.com: sitios comerciales

.gov: sitios gubernamentales

.org: sitios sin fines de lucro

.net: servicio de red


Dirección IP Sitio web

207.46.198.60 microsoft.com

217.76.134.211 adrformacion.com

194.30.32.251 www.larioja.com

El servidor de denominación de dominio (DNS) es un servicio

ubicado en una red. Responde a las peticiones que realizan los

clientes para traducir un nombre de dominio a la dirección IP

asociada. El sistema DNS se basa en una jerarquía que crea distintos

niveles de servidores DNS. Todo esto lo veremos ampliamente

dentro de una par de capítulos porque es imprescindible para el

buen funcionamiento de Windows 2008 Server.

Si un DNS local puede traducir un nombre de dominio a su

dirección IP asociada, lo hace y devuelve el resultado al cliente. Si

no logra traducir la dirección, transfiere la petición al siguiente

servidor DNS de nivel superior del sistema, que intenta entonces

traducir la dirección. Si el DNS de este nivel puede traducir el

nombre de dominio a su dirección IP asociada, lo hace y devuelve el

resultado al cliente De no ser así, envía la solicitud al siguiente nivel

superior. Este proceso se vuelve a repetir hasta que el nombre de

dominio se haya traducido o que se haya alcanzado el nivel DNS

más elevado. Si no se puede encontrar el nombre de dominio en el

nivel DNS superior, se considera como error y se devuelve el

mensaje de error correspondiente.

Cualquier tipo de aplicación que utiliza nombres de dominio para

representar direcciones IP utiliza DNS para traducir ese nombre a la

dirección IP correspondiente. Esta es uno de los pilares de la


configuración del Directorio Activo de Windows 2008 Server así que

lo veremos con mas detalle mas adelante...

Aplicaciones de red

Como ejemplos finales de aplicaciones de red vamos a enumerar

algunas de ellas, todas ya conocidas de sobra pero que nos servirán

para cerrar este repaso al modelo OSI.

Internet

Las aplicaciones de red se seleccionan tomando como base el tipo

de trabajo que necesita realizar. Un conjunto completo de

programas de capa de aplicación está disponible para realizar la

interfaz con Internet. Cada tipo de programa de aplicación se asocia

con su propio protocolo de aplicación. A pesar de que existen más

tipos de programas y protocolos disponibles, ahora veremos estas:

• Las páginas WWW usa el protocolo HTTP.

• Los programas de acceso remoto utilizan el protocolo Telnet

para la conexión entre hosts.

• Los programas de correo electrónico soportan el protocolo de

capa de aplicación POP3 para correo electrónico.

• Los programas de utilidades de archivo utilizan el protocolo

FTP para copiar y trasladar archivos entre sitios remotos.

• La recopilación y monitorización de datos de la red utilizan el

protocolo SNMP.

Es importante volver a comentar que la capa de aplicación es

simplemente otra capa de protocolo dentro de los modelos OSI o

TCP/IP. Los programas hacen interfaz con los protocolos de capa de

aplicación.


Las aplicaciones de cliente de correo electrónico trabajan con el

protocolo POP3 y lo mismo ocurre con los navegadores de Web.

Los dos navegadores de Web de mayor popularidad son Firefox e

Internet Explorer, la apariencia y la operación de estos dos

programas es distinta, pero ambos funcionan con el protocolo HTTP

de capa de aplicación.

La dirección de correo electrónico, por ejemplo:

[email protected] está formado por dos partes: el nombre

del destinatario (se ubica antes del signo @) y la dirección de la

oficina de correo del destinatario (después del signo @). El nombre

del destinatario sólo es importante una vez que el mensaje llega a

la dirección de la oficina de correos, que es una entrada DNS que

representa la dirección IP del servidor de la oficina de correos

DNS

Siempre que un cliente de correo electrónico envía mensajes

solicita a un servidor DNS conectado a la red que traduzca los

nombres de dominio a sus direcciones IP asociadas. Si el DNS puede

traducir los nombres, devuelve la dirección IP a los clientes,

permitiendo de esta manera la segmentación y el encapsulamiento

correcto en la capa de transporte. Si el DNS no puede traducir los

nombres las solicitudes se transfieren hasta que los nombres se

hayan traducido.

La parte de la dirección de correo electrónico que contiene el

nombre del destinatario (receptor) cobra importancia en este

punto. El servidor lo extrae del mensaje de correo electrónico y

verifica que la persona sea un usuario de la oficina de correos. Si el

destinatario es un usuario, guarda el mensaje en su buzón hasta

que alguien lo recupere. Si el destinatario no es un usuario, la

oficina de correos genera un mensaje de error y envía el mensaje

de vuelta al remitente.


La segunda parte del proceso de correo electrónico es el proceso de

recepción. Los destinatarios de mensajes de correo electrónico

deben utilizar el software cliente de correo electrónico des sus

equipos para realizar peticiones a las oficinas postales de correo

electrónico. Cuando el destinatario del mensaje hace clic en los

botones "Recibir correo" o "Recuperar correo" en el programa de

correo electrónico, generalmente se le solicita su validación. Una

vez que ha validado y ha hecho clic en "Aceptar", el software de

correo electrónico crea una petición para los servidores de la

oficina de correos. Después extrae las direcciones de la oficina de

correos de los datos de configuración que se escribieron cuando se

configuró el software de correo electrónico. El proceso usa luego

otra verificación DNS para buscar las direcciones IP de los

servidores. Finalmente, las peticiones son segmentadas y

secuenciadas por la capa de transporte.

Los paquetes de datos se transportan a través de las capas

restantes del modelo OSI (es decir, de red, de enlace de datos y

física) y se retransmiten a través de Internet a la oficina de correo

electrónico destino. Una vez que llegan a la oficina de correos, los

paquetes se reensamblan en la secuencia correcta y se verifica si se

ha producido algún error de transmisión de datos.

En la oficina de correo, se examinan las peticiones y se verifican los

nombres de usuario y las contraseñas. Si todo está en orden, el

servidor de la oficina de correos transmite todos los mensajes de

correo electrónico a los ordenadores donde los mensajes se

vuelven a segmentar, secuenciar y encapsular como tramas de

datos, para ser enviados al equipo del cliente o del destinatario del

correo electrónico.

Finalmente cuando los mensajes de correo electrónico llegan al

ordenador, se pueden abrir y leer. Si hace clic en el botón

"Responder" o "Reenviar", para enviar una respuesta a los


mensajes, se vuelve a iniciar todo el proceso. Los mensajes de

correo electrónico se envían normalmente como texto ASCII, pero

los archivos que se adjuntan a ellos pueden ser de audio, vídeo,

gráficos o de cualquier otro tipo de datos. Para enviar y recibir

correctamente los archivos adjuntados, los esquemas de

codificación deben ser los mismos en el equipo emisor y receptor.

Los dos formatos más comunes para los archivos adjuntos de

correo electrónico son Extensión de Correo Multipropósito para

Internet (MIME) y UUencode (una utilidad Unix)

Telnet

El software de emulación de terminal (Telnet) tiene la capacidad de

acceder de forma remota a otro ordenador. Nos permite

conectarnos a un servidor y poder ejecutar comandos en esa

consola. Se considera al cliente Telnet como una máquina local y al

servidor Telnet, que utiliza un software especial denominado

servicio (o demonio en Unix/Linux), como un servidor remoto.

Para realizar una conexión desde un cliente Telnet debemos

seleccionar una opción de conexión. Un cuadro de diálogo indica

que se debe colocar un "Nombre de host" y un "Tipo de terminal".

El nombre de host es la dirección IP (DNS) del equipo remoto al que

se conecta. Tipo de terminal describe el tipo de emulación de

terminal que desea que ejecute el ordenador. En una conexión

Telnet el proceso y almacenamiento se producen en su totalidad en

el equipo remoto.

Telnet empieza de la misma manera que el proceso de correo

electrónico. Al introducir un nombre DNS para una ubicación telnet,

el nombre se debe traducir a la dirección IP asociada antes de

establecer cualquier conexión. La aplicación Telnet funciona

principalmente en las tres capas superiores del modelo OSI: capa

de aplicación (comandos), capa de presentación (formatos, por lo


general, ASCII) y capa de sesión (transmisiones). Los datos pasan

entonces a la capa de transporte donde se segmentan y donde se

agregan la dirección de puerto y la verificación de errores. Los

datos pasan luego a la capa de red donde se agrega el encabezado

IP (que contiene la dirección IP origen y destino). Posteriormente,

el paquete se transporta a la capa de enlace de datos, que

encapsula el paquete en una trama de datos, agrega la dirección

MAC origen y destino y la información final de trama. Si el equipo

origen no tiene la dirección MAC del equipo destino, realiza una

petición ARP (todo esto ya te lo sabes...). Una vez que se ha

determinado la dirección MAC, la trama se transporta a través del

medio físico (en formato binario) hasta el siguiente dispositivo.

Una vez que los datos llegan al host remoto las capas de enlace de

datos de red y de transporte reensamblan los comandos de los

datos originales. El host remoto ejecuta los comandos y transmite

los resultados nuevamente al cliente local mediante el mismo

proceso de encapsulamiento que entregó los comandos originales.

Este proceso completo se vuelve a repetir, enviando comandos y

recibiendo resultados hasta que el cliente local haya completado la

tarea que necesita realizar. Una vez que la tarea está finalizada, el

cliente termina la sesión

Protocolo de transferencia de ficheros

El protocolo de transferencia de archivos (FTP) está diseñado para

descargar archivos (de Internet) o subirlos (a Internet). La

capacidad para cargar y descargar archivos en este protocolo es

una de las características más valiosas de Internet. FTP es una

aplicación cliente/servidor al igual que el correo electrónico y

Telnet. Requiere software de servidor que se ejecuta en un host al

que se puede acceder a través del software de cliente.


Una sesión FTP se establece de la misma forma que una sesión

Telnet. Al igual que lo que ocurre con Telnet, la sesión FTP se

mantiene hasta que el cliente la termina o hasta que se produce

algún tipo de error de comunicación. Una vez que establece una

conexión con un servicio (o demonio) FTP, debe proporcionar un

identificador de conexión y una contraseña. Normalmente, se usa

"anonymous (anónimo)" como identificador de conexión y su

dirección de correo electrónico como contraseña, es lo que

obviamente se llama FTP anónimo. Una vez que establece su

identidad, se abre un vínculo de comandos entre la máquina cliente

y el servidor FTP. Todo esto es prácticamente igual a la sesión

Telnet donde los comandos se envían y se ejecutan en el servidor y

los resultados se devuelven al cliente. Esta función le permite

cambiar y crear carpetas, borrar y renombrar archivos y ejecutar

muchas otras funciones relacionadas con la administración de

archivos.

El propósito principal de FTP es transferir archivos desde un equipo

hacia otro copiando y moviendo archivos desde los servidores hacia

los clientes, y desde los clientes hacia los servidores. Cuando los

archivos se copian de un servidor, FTP establece una segunda

conexión, un enlace de datos entre los equipos, a través del cual se

transfieren los datos. La transferencia de datos se puede realizar en

modo ASCII o en modo binario. Estos dos modos determinan la

forma de transferencia de los archivos de datos entre las

estaciones. Cuando termina la transferencia de archivos, la

conexión de datos se termina automáticamente. Después de

completar toda la sesión de copiado y desplazamiento de archivos,

puede desconectarse, cerrando de esta manera el vínculo de

instrucciones y finalizando la sesión. Otro de los protocolos que

tiene la capacidad de descargar archivos es el Protocolo para la

transferencia de hipertexto (HTTP)


Protocolo de transferencia de Hipertexto

El Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) como sabes es el

utilizado para las páginas web. Un navegador de Web es una

aplicación cliente/servidor, lo que significa que requiere tanto un

componente cliente como un componente servidor para que

funcione. Las páginas Web se crean con un lenguaje de formato

denominado Lenguaje de etiquetas por hipertexto (HTML).

En el siguiente ejemplo, "http://" le indica al navegador cuál es el

protocolo que debe utilizar. La segunda parte, "www", le indica al

navegador con qué tipo de recurso desea conectarse. La tercera

parte, "fer.com" identifica el DNS de la dirección IP del servidor de

Web. La última parte, "datos" identifica la ubicación específica de la

carpeta (en el servidor) que contiene la página Web.

Ejemplo:

http://www.fer.com/datos/

A medida que vamos navegando el explorador web examina el

protocolo para determinar si es necesario abrir otro programa y

determina la dirección IP del servidor Web. Posteriormente, las

capas de transporte, de red, de enlace de datos y física inician la

sesión con el servidor de Web. Los datos transferidos al servidor

HTTP contienen el nombre de carpeta de la ubicación de la página

Web. Si no escribimos ninguna página el servidor utiliza un nombre

por defecto.

El servidor responde a la petición enviando todos los archivos de

texto, audio, vídeo y de gráficos, como lo especifican las

instrucciones de HTML, al cliente de Web. El navegador del cliente

reensambla todos los archivos para crear una vista de la página

Web y luego termina la sesión.

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