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Hola, bienvenidos. Mi nombre es Víctor Hugo Cárdenas y esta vez hablaremos cómo el modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos o modelo OSI describe el proceso de envío de datos a través de una red.
El modelo OSI se compone de siete capas. Cada una representa una etapa diferente en el proceso de preparación de datos que van a transmitirse a través de una red. El proceso comienza en la capa de aplicación del equipo Host emisor, en el cual las aplicaciones están conectadas al software de red. Los datos que se van a enviar se agrupan en un paquete que pasa por cada capa y que reúne la información de enrutamiento y seguimiento hasta llegar a la capa física, desde donde se envía a su destino a través de la red.
Al enviar una carta se sigue un proceso similar. El ejemplo comparativo siguiente muestra la analogía entre las funciones de cada capa del modelo OSI y el proceso que sigue una carta enviada a través de una empresa de mensajería. El proceso comienza con la creación de un documento y el envío de este a un traductor a través del correo interno. Esto se corresponde con la capa de aplicación en el modelo OSI, es decir, donde se realiza la conexión entre una aplicación y el software de red.
La siguiente etapa es la capa de presentación, en la cual el texto se traduce al idioma del receptor. En esta capa del modelo OSI, los clientes de origen y de destino eligen una sintaxis de comunicación común. A continuación, se comprueba la dirección del destinatario para asegurarse de que la empresa de mensajería cubre esa área y, si es así, el documento se pone en un sobre. Esto es similar a la capa de sesión en el modelo OSI, en la que se realiza la conexión entre los clientes emisor y receptor.
Si desea una entrega con todas las garantías, se asignará un número de seguimiento a su carta. En el modelo OSI, la capa de transporte es donde se elige un protocolo confiable o no confiable. A continuación, se pone la dirección en el sobre. En la capa de red del modelo OSI, se añade la dirección de destino al paquete. En el paso siguiente, se sella el sobre y se elige el tipo de transporte. En el modelo OSI, el paquete se convierte al formato correcto para su transmisión en la capa de vínculo de datos.
La capa física es la última etapa. El sobre se envía por avión a su destino. De la misma manera, el paquete pasa al cable de red en la capa física del modelo OSI. Cuando pone las siete etapas una tras otra, obtiene las siete capas del modelo OSI aplicado a una red.
El modelo OSI define las funciones siguientes: en la capa de aplicación, se conceden los derechos de acceso a la red a las aplicaciones, así un procesador de texto puede cargar archivos desde un servidor o enviar documentos a una impresora. En la capa de presentación, los equipos cliente se comunican entre sí y eligen la mejor sintaxis que tienen en común. En la capa de sesión, los protocolos mantienen la comunicación entre los equipos cliente emisor y receptor. En la capa de transporte, se elige un protocolo confiable o no confiable para establecer la conexión con el receptor, en función del tipo de protocolo que necesiten los equipos cliente.
En la capa de red, la dirección de destino se agrega a cada paquete. Asimismo, cuando se establece una conexión confiable en la capa de transporte, los protocolos en la capa de red realizan el seguimiento y comprobación necesarios para garantizar la confiabilidad de la conexión. En la capa de vínculo de datos, el paquete que se ha ido ensamblando en las capas anteriores está listo para su transmisión a través del hardware de la red. En la capa física, la información sobre el hardware de red se utiliza para enviar el paquete a la red.
El proceso contrario tiene lugar en el equipo cliente que recibe el paquete. A medida que pasa por cada capa en dirección ascendente, la información adjunta al paquete antes del envío se comprueba y extrae en las mismas capas, pero en el equipo Host receptor. Cuando alcanza la capa de aplicación, solo contiene los datos originales. Las capas del modelo OSI son: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, vínculo de datos y físico.
Al aplicar el modelo de referencia OSI al protocolo TCP/IP, las siete capas se consolidan en cuatro: aplicación, transporte, internet y vínculo. El software que interactúa con ciertas topologías de red no forma parte de TCP/IP. Cada una de las tres capas TCP/IP superiores contiene uno o varios protocolos que realizan distintas funciones.
En TCP/IP, en la capa de aplicación, los seis protocolos más comunes son: HTTP o protocolo de transferencia de hipertexto, que se usa para obtener acceso a Internet; FTP o protocolo de transferencia de archivos, que puede utilizarse para copiar archivos a través de la red; SMTP o protocolo de transferencia de correo, que hace posible el envío de correo electrónico a través de una red; DNS o sistema de nombres de dominio, que se encarga de buscar direcciones de Host para que sea posible la conexión; RIP o protocolo de información de enrutamiento, usado por los enrutadores para intercambiar información de enrutamiento; y SNMP o protocolo simple de administración de redes, que hace posible administrar servidores y otros dispositivos a través de la red.
En la capa de transporte, hay dos protocolos: TCP y UDP. TCP o protocolo de transporte, que se basa en la conexión, lo que significa que negocia y mantiene la conexión entre dos Host. Mediante la conexión se garantiza que el receptor esté listo para recibir un paquete, que se envíe una confirmación de recepción al emisor y que se vuelva a enviar paquetes cuya recepción no ha confirmado el receptor. TCP se conoce como protocolo confiable porque garantiza la transmisión correcta de los datos.
UDP o protocolo de datagrama de usuario, es un protocolo sin conexión. Cuando envía un paquete a un Host, no comprueba si el receptor está listo y cuándo lo recibe. Al no enviar el gran número de mensajes que TCP usa para garantizar la entrega de los paquetes, utiliza mucho menos ancho de banda que TCP. Los protocolos de la capa de aplicación como DNS usan UDP para enviar mensajes cortos como consulta de nombres y respuestas. Al igual que TCP, UDP rechaza los paquetes dañados. Al no poder garantizar la entrega de paquetes, UDP se conoce como un protocolo no confiable. En multimedia de transmisión por secuencias, se usa a menudo UDP por su bajo nivel de sobrecarga. La mayoría de los reproductores multimedia guardan suficiente información para solicitar al emisor otra copia de un paquete dañado y recibirla antes de usarlo.
En la capa de internet, el protocolo principal es IP o protocolo de internet, que administra la transmisión de paquetes entre los equipos Host emisor y receptor. Se encarga de enrutar los paquetes a su destino, dividirlos en tamaños adecuados para los enrutadores por los que pasan y direccionarlos. Un paquete IP tiene una dirección IP, que es una serie de números asignados a la dirección física de hardware de un Host. La capa de internet incluye otros protocolos como ARP o protocolo de resolución de direcciones, que busca la dirección física vinculada a una dirección IP; IGMP o protocolo de administración de grupos de internet, usado por los enrutadores para hacer el seguimiento de la pertenencia a grupos en una subred; e ICMP o protocolo de mensajes de control de internet, que transmite mensajes de error y ofrece capacidades de diagnóstico sencillas.
TCP/IP no exige una topología de red específica, sino que usa funciones en la capa de vínculo para crear tramas y enviarlas a través de la red.
En esta lección hemos hablado del modelo OSI y su implementación en el protocolo TCP/IP.