Modelo OSI

Modelo OSI

Este modelo se basa en una propuesta desarrollada por la Organización Internacional de Normas (ISO) como el primer paso hacia la estandarización internacional de los protocolos utilizados en las diversas capas y se  le denominó Modelo de referencia OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos, del inglés Open Systems Interconnection) puesto que se ocupa de la conexión de sistemas abiertos; esto es, sistemas que están abiertos a la comunicación con otros sistemas.

OSI es un modelo conceptual que caracteriza y estandariza cómo los diferentes componentes de software y hardware involucrados en una comunicación de red deberían dividir las funciones e interactuar entre sí, separando en capas 7 la transmisión de datos a través de la red, tales como: Aplicación, Presentación, Sesión, Transporte, Red, Enlace de datos y la capa Física. A continuación estudiaremos cada capa del modelo en orden, empezando por la capa inferior.

Debemos tener en cuenta que el modelo OSI en sí no es una arquitectura de red, ya que no especifica los servicios y protocolos exactos que se van a utilizar en cada capa, sólo indica lo que cada una debe hacer.

Capa 1: La capa física es la Primera capa y más baja del modelo OSI, responsable de realizar la señalización, definiendo las especificaciones eléctricas y físicas de la conexión de datos así como, de la transmisión y recepción de datos brutos no estructurados en un medio físico; es decir, debe asegurarse que, cuando uno de los lados envíe un bit 1 el otro lado lo reciba como un bit 1, y no como un bit 0. En ese caso, los aspectos de diseño tienen que ver con las interfaces mecánica, eléctrica y de temporización, así como con el medio físico de transmisión; por ejemplo, la disposición de los pines del conector, los voltajes  de operación de un cable eléctrico, las especificaciones del cable de fibra óptica, la frecuencia de los dispositivos inalámbricos, el control de tasa de bits, etc. Es la capa de los equipos de red de bajo nivel como los hubs o repetidores y nunca se preocupa por los protocolos u otros elementos de capa superior.

Capa 2: La capa de enlace de datos es la segunda capa del modelo OSI, la cual proporciona tránsito de datos confiables a través de un enlace  físico. Al hacerlo, la capa de enlace  de datos se ocupa del direccionamiento físico a través de las direcciones MAC, la topología de red, el acceso a la red, la notificación de  errores, entrega ordenada de  tramas y control de flujo. Si desea  recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible,  piense en tramas y control de  acceso al medio. La principal tarea de la capa de enlace de datos es transformar un medio de transmisión puro en una línea que esté libre de errores de transmisión. Si el servicio es confiable, para confirmar la recepción correcta de cada trama, el receptor devuelve una trama de confirmación de recepción. En esta capa es donde trabajan equipos como switches capa 2 y bridges.

Las direcciones MAC es un conjunto de 48 bits, expresados en forma hexadecimal y separados por dos puntos en 6 octetos de bits o 1 byte, tomando en cuenta que, como cada símbolo hexadecimal representa 4 bits, en cada sección habrán 2 símbolos de este tipo; en esta dirección física se identifica la primera como la identificación única del fabricante y la segunda mitad como el identificador del producto.

Para entender mejor el concepto de dirección  MAC, se puede hacer la analogía con el nombre completo de una persona dado que, una mitad que son los nombres, la definen los padres de la persona (representando el identificador que le coloca el fabricante a su producto) y la otra mitad, los apellidos, vienen predeterminados por el linaje familiar (representando el identificador unico del fabricante que otorga la IEEE).

Capa 3: La capa de red es la tercera capa del modelo OSI que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas, haciendo uso del direccionamiento lógico por las direcciones IP. Si desea  recordar la Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense en selección de ruta,  direccionamiento y enrutamiento. La capa de red maneja el enrutamiento de paquetes a través de funciones lógicas de direccionamiento y conmutación; realizado por switches capa 3 y routers.

Ahora bien, una dirección IPv4 es un conjunto de 32 bits, expresados con notación decimal y separados por un punto en 4 octetos de bits o 1 byte; en esta dirección física se identifica la parte red y la parte perteneciente a los hosts según su máscara.

Para entender mejor el concepto de dirección IP, se puede hacer la analogía con un número de teléfono fijo dado que, este es un número único dentro del sistema telefónico para identificar a un usuario en particular y con notaciones que permiten saber el país y estado de pertenencia de ese número (representando las redes y/o subredes) y otra parte que corresponde a la parte de usuarios (representando a los hosts).

Capa 4: La capa de  transporte es la cuarta capa del modelo OSI, encargada de la segmentación de paquetes, diferenciando protocolos mediante el número de puertos como los que se muestran en la imagen; esta capa segmenta los datos originados  en el host emisor y los reensambla del lado del host receptor. El límite entre la capa  de transporte y la capa de sesión puede imaginarse como el límite entre los protocolos de aplicación y los protocolos  de flujo de datos.

Específicamente, temas como la confiabilidad del envío de los paquetes entre dos  hosts es responsabilidad de la capa de  transporte. Esta es una verdadera capa de extremo a extremo; lleva los datos por toda la ruta desde el origen hasta el destino. En otras palabras, un programa que se ejecuta el host de origen lleva a cabo una conversación con un programa similar en el host de destino mediante el uso de los encabezados en los mensajes y los mensajes de control. En las capas inferiores cada uno de los protocolos está entre un host y sus vecinos inmediatos, no entre las verdaderas máquinas de origen y de destino, que pueden estar separadas por muchos enrutadores.

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