¿Qué es el modelo OSI ?

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OSI (Interconexión de sistemas abiertos) es un modelo de referencia para las aplicaciones que se comunican a través de una red. Este modelo se centra en proporcionar un diseño visual de cómo se construye cada capa de comunicaciones una encima de la otra, comenzando con el cableado físico, hasta la aplicación que intenta comunicarse con otros dispositivos en una red.

La mayoría de los proveedores involucrados en telecomunicaciones tratan de describir sus productos y servicios en relación con el modelo OSI. Esto les ayuda a diferenciar entre los distintos protocolos de transporte, esquemas de direccionamiento y métodos de empaquetado de comunicaciones.

El modelo OSI es de naturaleza teórica y debe usarse solo como una guía general. Esto se debe a que pocos productos de red o herramientas estándar mantienen juntas las funciones relacionadas en capas bien definidas, como es el caso del modelo OSI. La suite Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP), por ejemplo, es el protocolo de red más utilizado, pero ni siquiera se asigna claramente al modelo OSI.

Historia del modelo OSI

En la década de 1970, los investigadores en tecnología empezaron a investigar como mejorar las comunicaciones entre los sistemas informáticos. Durante los años siguientes, se crearon y publicaron varios modelos de comunicación. 

Sin embargo, no fue hasta 1984 cuando la Organización Internacional de Normalización (ISO) tomó las mejores partes de los modelos de referencia de redes que se habían presentado hasta el momento, para proponer el modelo OSI como forma de comunicación en tecnología de redes.

Cómo funciona el modelo OSI 

Entender como funciona el modelo OSI es una parte fundamental de la mayoría de las certificaciones de redes de TI, incluidos los programas de certificación Cisco Certified Network Associate (CCNA) y CompTIA Network +. 

El modelo OSI está diseñado para desglosar los estándares, procesos y protocolos de transmisión de datos en siete capas, cada una de las cuales es responsable de realizar tareas específicas relacionadas con el envío y la recepción de datos.

El concepto principal de OSI es que el proceso de comunicación entre dos puntos finales en una red se puede dividir en siete grupos distintos de funciones relacionadas o capas. Cada usuario o programa que se comunica está en un dispositivo que puede proporcionar las siete capas de función.

En esta arquitectura, cada capa sirve a la capa superior y, a su vez, es servida por la capa inferior. Entonces, en un mensaje dado entre usuarios, habrá un flujo de datos hacia abajo a través de las capas en la computadora de origen, a través de la red y luego hacia arriba a través de las capas en la computadora receptora. Solo la capa de aplicación en la parte superior de la pila no sirve a una capa de nivel superior.

Las siete capas de función son proporcionadas por una combinación de aplicaciones, sistemas operativos, controladores de dispositivos de tarjetas de red, hardware de red y protocolos que permiten que un sistema transmita una señal a través de una red a través de varios medios físicos, incluido el cobre de par trenzado, fibra óptica o Wi-Fi.

7 capas del modelo OSI

¿Cuál es la función de cada capa del modelo OSI? Las siete capas de interconexión de sistemas abiertos son las siguientes.

Capa 7. La capa de aplicación

La capa de aplicación permite al usuario, humano o software, interactuar con la aplicación o la red siempre que el usuario elija leer mensajes, transferir archivos o realizar otras tareas relacionadas con la red. Los navegadores web y otras aplicaciones conectadas a Internet, como Outlook y Skype, utilizan protocolos de aplicación de Capa 7.

Capa 6. La capa de presentación

La capa de presentación traduce o formatea los datos para la capa de aplicación según la semántica o la sintaxis que acepta la aplicación. Esta capa también controla el cifrado y descifrado que requiere la capa de aplicación.

Capa 5. La capa de sesión

La capa de sesión configura, coordina y finaliza las conversaciones entre aplicaciones. Sus servicios incluyen autenticación y reconexión después de una interrupción. Esta capa determina cuánto tiempo esperará un sistema a que responda otra aplicación. Los ejemplos de protocolos de capa de sesión incluyen X.225 y el Protocolo de información de zona (ZIP).

Capa 4. La capa de transporte

La capa de transporte es responsable de transferir datos a través de una red y proporciona mecanismos de verificación de errores y controles de flujo de datos. Determina cuántos datos enviar, dónde se envían y a qué velocidad. TCP dentro de la suite TCP / IP es el ejemplo más conocido de la capa de transporte. Aquí es donde las comunicaciones seleccionan los números de puerto TCP para categorizar y organizar las transmisiones de datos a través de una red.

Capa 3. La capa de red

La función principal de la capa de red es mover datos hacia y a través de otras redes. Los protocolos de la capa de red logran esto empaquetando los datos con la información correcta de la dirección de red, seleccionando las rutas de red apropiadas y reenviando los datos empaquetados por la pila a la capa de transporte. Desde una perspectiva de TCP / IP, aquí es donde se aplican las direcciones IP con fines de enrutamiento.

Capa 2. La capa de enlace de datos

El enlace de datos , o capa de protocolo, en un programa maneja el movimiento de datos dentro y fuera de un enlace físico en una red. Esta capa maneja los problemas que ocurren como resultado de errores de transmisión de bits. Garantiza que el ritmo del flujo de datos no abrume a los dispositivos de envío y recepción. Esta capa también permite la transmisión de datos a la Capa 3, la capa de red, donde se direcciona y enruta.

La capa de enlace de datos se puede dividir en dos subcapas. La capa superior, que se denomina control de enlace lógico ( LLC ), es responsable de la multiplexación, el control de flujo, el reconocimiento y la notificación a las capas superiores si se producen errores de transmisión / recepción (TX / RX).

La subcapa de control de acceso a medios es responsable de rastrear tramas de datos utilizando direcciones MAC del hardware de envío y recepción. También es responsable de organizar cada cuadro, marcar los bits de inicio y finalización y organizar el tiempo con respecto a cuándo se puede enviar cada cuadro a lo largo del medio de la capa física.

Capa 1. La capa física

La capa física transporta datos mediante interfaces eléctricas, mecánicas o de procedimiento. Esta capa es responsable de enviar bits de computadora de un dispositivo a otro a lo largo de la red. Determina cómo se configuran las conexiones físicas a la red y cómo se representan los bits en señales predecibles a medida que se transmiten de forma eléctrica, óptica o mediante ondas de radio.

Ventajas e inconvenientes del modelo OSI

El modelo OSI tiene una serie de ventajas, entre las que se incluyen las siguientes:

  • Se considera un modelo estándar en redes informáticas.
  • El modelo admite servicios sin conexión y orientados a la conexión. Los usuarios pueden aprovechar los servicios sin conexión cuando necesitan transmisiones de datos más rápidas a través de Internet y el modelo orientado a la conexión cuando buscan confiabilidad.
  • Tiene la flexibilidad de adaptarse a muchos protocolos.
  • El modelo es más adaptable y seguro que tener todos los servicios agrupados en una capa.

Las desventajas del modelo OSI incluyen las siguientes:

  • No define ningún protocolo en particular.
  • La capa de sesión, que se utiliza para la gestión de sesiones, y la capa de presentación, que se ocupa de la interacción del usuario, no son tan útiles como otras capas del modelo OSI.
  • Algunos servicios se duplican en varias capas, como las capas de transporte y enlace de datos.
  • Las capas no pueden funcionar en paralelo; cada capa debe esperar para recibir datos de la capa anterior.

Modelo OSI frente al modelo TCP / IP

El modelo de referencia OSI describe las funciones de un sistema de redes o telecomunicaciones, mientras que TCP / IP es un conjunto de protocolos de comunicación que se utilizan para interconectar dispositivos de red en Internet. TCP / IP y OSI son los modelos de red más utilizados para la comunicación.

Los modelos OSI y TCP / IP tienen similitudes y diferencias. La principal similitud está en su construcción, ya que ambos usan capas, aunque el modelo OSI consta de siete capas, mientras que TCP / IP consta de solo cuatro capas.

Otra similitud es que la capa superior de cada modelo es la capa de aplicación, que realiza las mismas tareas en cada modelo, pero puede variar según la información que recibe cada uno.

Las funciones realizadas en cada modelo también son similares porque cada uno usa una red y una capa de transporte para operar. El modelo OSI y TCP / IP se utilizan principalmente para transmitir paquetes de datos, aunque cada uno utiliza diferentes medios y rutas para llegar a sus destinos.

Las similitudes adicionales entre los modelos OSI y TCP / IP incluyen las siguientes:

  • Ambos son modelos lógicos.
  • Ambos definen estándares para la creación de redes.
  • Cada uno divide el proceso de comunicación de la red en capas.
  • Ambos proporcionan marcos para crear e implementar estándares y dispositivos de red .
  • Permiten a un fabricante fabricar dispositivos y componentes de red que puedan coexistir y funcionar con los dispositivos y componentes fabricados por otros fabricantes.
  • Ambos dividen funciones complejas en componentes más simples.

Las diferencias entre los modelos OSI y TCP / IP incluyen lo siguiente:

  • OSI usa tres capas (aplicación, presentación y sesión) para definir la funcionalidad de las capas superiores, mientras que TCP / IP usa solo la capa de aplicación.
  • OSI usa dos capas separadas, física y de enlace de datos, para definir la funcionalidad de las capas inferiores, mientras que TCP / IP usa solo la capa de enlace.
  • OSI usa la capa de red para definir los estándares y protocolos de enrutamiento, mientras que TCP / IP usa la capa de Internet.
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