Modelo OSI

El Modelo OSI (Open Systems Interconnection) define un marco de referencia para la comunicación entre sistemas en una red. Se compone de siete capas:

Capa 7: Aplicación

Es la capa más cercana al usuario. Provee servicios de red a las aplicaciones, como hojas de cálculo, procesadores de texto y terminales bancarias. Establece la disponibilidad de socios de comunicación, sincroniza la comunicación y gestiona la recuperación de errores. Palabra clave: Navegadores Web

Capa 6: Presentación

Garantiza que la información enviada por la capa de aplicación de un sistema sea legible por la capa de aplicación de otro. Traduce entre diferentes formatos de datos utilizando un formato común. Palabra clave: Formato de datos común

Capa 5: Sesión

Establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entre dos hosts. Sincroniza el diálogo entre las capas de presentación y gestiona el intercambio de datos. Ofrece una transferencia eficiente de datos, clase de servicio y registro de excepciones. Palabra clave: Diálogos y conversaciones

Capa 4: Transporte

Segmenta los datos del host emisor y los reensambla en el host receptor. Aísla las capas superiores de los detalles de implementación del transporte, como la confiabilidad. Establece, mantiene y termina circuitos virtuales. Implementa mecanismos de detección y recuperación de errores. Palabra clave: Calidad de servicio y confiabilidad

Capa 3: Red

Proporciona conectividad y selección de ruta entre sistemas en redes geográficamente distintas. Palabra clave: Selección de ruta, conmutación, direccionamiento y enrutamiento

Capa 2: Enlace de Datos

Proporciona un tránsito de datos confiable a través de un enlace físico. Se ocupa del direccionamiento físico, la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, la entrega ordenada de tramas y el control de flujo. Palabra clave: Tramas y control de acceso al medio

Capa 1: Física

Define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para el enlace físico entre sistemas. Define características como niveles de voltaje, temporización, velocidad de datos, distancias máximas y conectores. Palabra clave: Señales y medios

Encapsulamiento de Datos

Los datos que viajan a través de una red se denominan paquetes. El encapsulamiento consiste en rodear los datos con información de protocolo. Los pasos son:

• Crear los datos: Convertir la información en datos, como al escribir un correo electrónico.
• Agregar dirección de red: En la capa de red, se agregan las direcciones de red de origen y destino.
• Agregar dirección local al encabezado de enlace de datos: Se agregan bits para sincronización, control de errores y control de flujo.

Comparación entre el Modelo OSI y TCP/IP

El modelo TCP/IP es la base de Internet. Posee cuatro capas:

Capa de Aplicación

Combina las funciones de las capas de sesión, presentación y aplicación del modelo OSI. Maneja protocolos de alto nivel, representación, codificación y control de diálogo.

Capa de Transporte

Se ocupa de la calidad del servicio, la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de errores. El protocolo TCP (Transmission Control Protocol) proporciona comunicación confiable y orientada a la conexión.

Capa de Internet

Envía paquetes a través de la red, independientemente de la ruta. El protocolo IP (Internet Protocol) se encarga del direccionamiento y enrutamiento.

Capa de Red (Host a Red)

Se ocupa de los aspectos físicos de la conexión, incluyendo detalles de LAN y WAN, y las capas física y de enlace de datos del modelo OSI.

Topologías de Red

La topología define la estructura de la red. Existen dos tipos:

• Topología física: La estructura real del medio (cables).
• Topología lógica: La forma en que los hosts acceden al medio.

Topologías Físicas

Topología en Bus

Utiliza un cable coaxial como medio de transmisión. Ejemplos: 10Base2 y 10Base5.

Topología en Estrella

Ventajas: Diagnóstico de problemas, sin colisiones, fácil expansión, altas velocidades de transferencia, control administrativo.

Desventajas: Falla del dispositivo central, dependencia del nodo central, límite de estaciones, mayor cableado, costo para largas distancias.

Topología en Anillo

Los nodos se conectan en un bucle cerrado. Utiliza una técnica de control de acceso al medio por prioridad.

Topología en Árbol

Red jerárquica donde las computadoras se alimentan de información entre sí.

Ventajas: Alta capacidad, mayor distancia, bajos retrasos, fácil expansión.

Desventajas: Un fallo afecta a las estaciones posteriores.

Topología en Malla

Todos los nodos están interconectados, con múltiples rutas de comunicación.

Ventajas: Transmisiones de larga distancia, extensión indefinida, redundancia.

Desventajas: Dependencia del medio y nodos, posibles retrasos.

Topologías Lógicas

• Broadcast: Cada host envía datos a todos los demás. Ejemplo: Ethernet.
• Token: Un token controla el acceso a la red de forma secuencial.

Dispositivos Físicos

Repetidores

Extienden la longitud de la red regenerando la señal. Dispositivos de Capa 1.

Hubs

Repetidores multipuerto. Concentran la conectividad y regeneran las señales. Dispositivos de Capa 1.

Puentes

Dispositivos de Capa 2 que conectan dos segmentos de LAN. Filtran el tráfico basándose en la dirección MAC.

Switches

Puentes multipuerto. Dispositivos de Capa 2 que conmutan datos basándose en la dirección MAC. Más eficientes que los hubs.

Routers

Dispositivos de Capa 3 que enrutan paquetes basándose en la dirección IP. Seleccionan la mejor ruta y conmutan el tráfico entre redes.

Flujo de Paquetes

Capa 1

Los bits viajan a través de los medios y dispositivos pasivos. Los dispositivos activos regeneran y retemporizan la señal.

Capa 2

Las NIC, puentes y switches utilizan la dirección MAC para dirigir las tramas.

Capa 3

Los routers utilizan la dirección IP para seleccionar la mejor ruta y conmutar los paquetes.