El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos OSI (Open System Interconection) es un modelo de red descriptivo creado por ISO (Organización Internacional para la Estandarización) que proporciona a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red producidos por las empresas a nivel mundial.
Siguiendo el esquema que el modelo OSI propone, se crearon numerosos protocolos, que durante muchos años fueron muy utilizados en el área de comunicaciones informáticas. La aparición de un modelo mucho más flexible, el modelo TCP/IP en el cual las capas no están tan diferenciadas puso al esquema OSI en un segundo plano, sin embargo sigue siendo muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar como puede estructurarse un stack o pila de protocolos comunicaciones, sin importar su poca correspondencia con la realidad.
3.3.1 Modelo OSI
El Modelo OSI fue creado por el ISO en base a investigaciones que realizo de los distintos modelos que se habían estado implementado debido al rápido crecimiento de las redes de datos con el
fin de permitir la interconexión entre distintas redes. Este modelo es actualmente usado para la enseñanza. El modelo OSI divide al esquema de comunicaciones en 7 capas, las capas pueden ser observadas en la figura 13.
Figura 13. Capas del modelo OSI [7]
La capa Física define el tipo cables y conectores a usar, también el tipo de transmisión, incluyendo niveles de voltaje y velocidades de transmisión.
La capa de Enlace de datos provee transferencia de datos confiable a través de los medios, se incluye también en esta capa la parte de conectividad y enrutamiento entre los sistemas.
La capa de Red permite la selección de la mejor ruta y permite la entrega de los paquetes de manera confiable y al lugar de destino correcto con las direcciones de red.
La capa de Transporte se ocupa básicamente de los aspectos de transporte entre equipos de la red, que el transporte sea confiable, establece los circuitos virtuales y mediante mecanismos de control permite la recuperación de datos que puedan perderse en la transmisión.
La capa de Sesión establece, inicia y termina las sesiones de comunicación entre los equipos. La capa de Presentación se encarga de garantizar que los datos sean legibles para el receptor y traduce los datos recibidos para permitir presentarlos de forma legible.
La capa de Aplicación suministra a los procesos y aplicaciones capacidades de transmisión en red, por ejemplo correo electrónico, transmisión de archivos, etc.
3.3.2 Modelo Tcp/IP
El modelo TCP/IP fue creado por el departamento de defensa de EE.UU. y desde su aparición este se ha convertido en el modelo más usado, este es el modelo en el cual se basa Internet. EL modelo TCP/IP cuenta con cuatro capas, la capa de Aplicación, transporte, Internet y acceso a la red.
Si comparamos el modelo OSI con el modelo TCP/IP podemos notar similitud entre algunos de los nombres de las capas, sin embargo esto no significa que tienen la misma función. Las capas del modelo TCP/IP pueden ser observadas en la figura 14.
Figura 14. Capas del modelo TCP/IP [7]
La Capa de Aplicación engloba las funciones de las capas de Aplicación, Presentación y Sesión del modelo OSI.
La Capa de Transporte realiza la misma función de la capa de Transporte del modelo OSI. La Capa de Internet cabe dentro del mismo esquema de la capa de Red del modelo OSI. La capa de Acceso a la Red une las características de las capas del modelo OSI con el nombre de capas Física y de enlace de datos.
3.3.2.1 El protocolo IP
El protocolo IP permite el envió de datos de un extremo de una red de datos a otra. Las redes IP son redes de conmutación de paquetes con procesos de red orientados a conexión, estos paquetes pueden tomar rutas distintas al transmitirse por el medio y posiblemente llegan con orden diferente al que fueron enviados. Para que la transmisión sea coherente, cada paquete IP contiene la dirección de origen y destino e información relacionada al orden secuencial de los paquetes. La entrega de los paquetes es posible gracias al protocolo IP.
Para que dos equipos de una red puedan comunicarse entre si, estos deben poder localizar a donde enviar datos, para esto existen las direcciones de red, si un equipo esta conectado a mas de una red, este debe tener mas de una dirección de red, una para cada red a la cual esta conectado.
Todo equipo conectado a una red TCP/IP debe tener asociada una dirección IP, estas direcciones operan en la capa 3 del modelo OSI y representa un identificador específico para el equipo.
Una dirección IP es un número binario de 32 bits, las direcciones IP son escritas en forma de cuatro números decimales separados por puntos (Por ejemplo: 192.168.1.2).
Resulta más sencillo observar la relación entre los números 192.168.1.8 y 192.168.1.9, mientras que 11000000.10101000.00000001.00001000 y 11000000.10101000.00000001.00001001 no son fáciles de reconocer. Al observar los binarios, resulta casi imposible apreciar que son números consecutivos por esto es usada la notación en números en base 10 para las direcciones IP de los equipos.
3.3.2.2 El protocolo TCP
El Protocolo para el control de la transmisión (TCP) es un protocolo orientado a conexión que permite una transmisión de paquetes de manera confiable. Este protocolo permite establecer una conexión entre dos equipos antes de iniciar la transferencia de información, este protocolo suministra un circuito virtual entre las aplicaciones de los usuarios finales, de esta forma la transmisión es transparente para los mismos.
Varios protocolos de capa de aplicación usan para la transmisión de sus datos este protocolo orientado a conexión, algunos de ellos son los protocolos FTP (Protocolo de transferencia de archivos), HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto), SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo) y Telnet.
3.3.2.3 El protocolo UDP
El Protocolo de datagrama de usuario (UDP, User Datagram Protocol) al igual que el protocolo TCP es un protocolo de transporte, sin embargo este es el protocolo no orientado a conexión de la pila de protocolos TCP/IP. El UDP es un protocolo simple que intercambia datos sin ningún tipo de garantías de entrega. Este protocolo deja el control de errores y retransmisión a los protocolos de capas superiores. Los protocolos SIP y RTP usados en VoIP usan este protocolo de transporte.