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Arquitectura de Capas - OSI

Una arquitectura de capas es la que divide el trabajo de los protocolos y los organiza desde la fuente para entregarlos al destino; teniendo en cuenta esto, se va a desglosar la arquitectura OSI.

El modelo OSI (Open System Interconnect) es un estándar o modelo universal para protocolos de comunicación y describe como se transmite la información de un software a través de la red hasta una aplicación en otro punto de la misma. Este modelo no se considera una arquitectura de red porque no especifica los servicios y protocolos exactos que se deben usar en cada capa. Para efectos de implementación de una red, los dispositivos no requieren que dentro de su arquitectura se contemplen las siete capas sino las que considere necesaria para cumplir con su labor dependiendo de su función y su ubicación en la red. En el caso de la tecnología en redes sólo se considera la primera capa la cual es necesaria para el desarrollo del curso. Consta de 7 capas que son descritas a continuación:

Figura 12. Modelo OSI

Capa Física Es el proceso de envío de bits en un medio físico de transmisión y se asegura que no tenga errores, proporciona los tiempos de una señal (I/O) y establece si el medio permite comunicar simplex, half or full dúplex.

Capa de

Enlace

Esta capa toma los bits que entrega la capa física, añade una cabecera y forma las tramas, revisando a la vez si estas tienen errores. También se incluye información de direccionamiento y cada vez que un paquete llegue a una estación se cambian los valores de la dirección física (dirección fuente y destino).

Capa de Red Esta capa toma la decisión de la ruta que deben tomar los datos en la red para que lleguen al destino en un formato definido por un protocolo. Para esto se tienen varias opciones y dependiendo a parámetros de eficiencia o disponibilidad se escogen rutas dinámicas. Se debe tener siempre fija la dirección lógica o IP de destino para que el paquete se ubique y pueda llegar.

Capa de transporte

En este punto los datos recibidos de la capa de red y son conducidos hasta el destino pero en ocasiones los datos exceden el tamaño máximo de transmisión (Maximum Transmission Unit o MTU), entonces aquí se fracciona para que pueda ser enviado; en el destino pueden llegar de forma desordenada, por lo tanto la función de esta capa es reorganizarlos y si alguno no se pierde en el camino, entonces pide una retransmisión. Otra función es la de multiplexar varias conexiones además de identificar a cada una de ellas.

Capa de

Sesión

Aquí se establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entre las capas de presentación. Su trabajo es solicitar y responder a los servicios que se prestan en la red. También se encarga de los puntos de sincronización de la red en caso de un posible fallo de red; si se presenta alguna falla, el mensaje se puede reenviar desde el último punto de sincronía.

Capa de

Presentación

Esta capa se ocupa de la sintaxis y la semántica de la información intercambiada entre dos host y que es necesaria para la capa de aplicación porque si el software así lo requiere, entonces es necesario hacerlo, en otras palabras, aquí se especifican las características que se desea que destino observe.

Capa de

Aplicación

En esta capa se encuentran aplicaciones de red que permiten explotar los recursos de otros puntos haciendo que se puedan compartir recursos.

Modelo TCP/IP

Nace del estándar diseñado por ARPANet para conectar computadores entre sí e intercambiar información de cualquier red con la que desee conectarse y que sea

capaz de recuperarse de la pérdida de algún nodo. Cuando inició su aplicación a nivel del público, se implementó inicialmente en el sistema operativo UNIX pero hoy en día se usa en casi todas las plataformas.

Este modelo se divide en IP (Protocolo de Internet) que es el proceso en el cual dos host se conectan entre sí y está compuesto por las primeras tres capas del modelo OSI; es quien envía los datagramas por la red. TCP (Protocolo de Control de Transmisión) es quien gestiona el flujo de los paquetes de IP y garantiza que el mensaje llegue a destino.

El modelo TCP/IP consta solamente de 4 capas.

APLICACIÓN RED TRANSPORTE HOST A RED APLICACIÓN RED TRANSPORTE HOST A RED

Figura 13. Modelo TCP/IP

Capa Host a Red La capa inferior, se relaciona con la capa física respecto del modelo OSI, y contiene varios estándares del IEEE como el 802.3 llamado Ethernet, fibra óptica y su propio método de acceso al medio físico.

Capa de Red Similar a las capas 1, 2 y 3 del

modelo OSI. En este nivel el protocolo IP entrega paquetes en los destinos

indicados, escogiendo la ruta apropiada y solucionando problemas de congestión y caídas de enlaces.

Capa de Transporte Está formada por dos protocolos TCP y UDP. TCP es un protocolo confiable y orientado a conexión, ofreciendo un medio sin errores para enviar paquetes; mientras que UDP es un protocolo no orientado a conexión y no es confiable.

Capa de Aplicación En la última capa se encuentran las aplicaciones conocidas actualmente; entre las más populares están los protocolos WWW, FTP, telnet, DNS, el servicio de correo electrónico (SMTP), entre otras.

Diferencias significativas entre el modelo OSI y TCP/IP

OSI TCP/IP

 Definido en 3 conceptos: Servicios, interfaces y protocolos

 Desarrollado antes de inventar los protocolos por lo tanto tuvo problemas al asignar funcionalidades a cada capa.  Tiene siete capas

 Se apoya en la comunicación

 Inicialmente no se definía en los 3 conceptos pero después los adoptó con el fin de asimilarse a OSI.

 Desarrollado después de los protocolos.

 No se ajusta a otra estructura de protocolos.

tanto orientada como no orientada a la conexión en la capa de red.

 Tiene 4 capas

 Se apoya en la comunicación tanto orientada como no orientada a la conexión en la capa de transporte.

Tabla 9. Diferencias entre Modelo OSI y TCP/IP