OSI significa Interconexión de Sistemas Abiertos , donde abierto significa no propietario. Es una arquitectura de 7 capas y cada capa tiene una funcionalidad específica que realizar. Todas estas 7 capas trabajan en colaboración para transmitir los datos de una persona a otra en todo el mundo. El modelo de referencia OSI fue desarrollado por ISO – ‘Organización Internacional de Normalización ', en el año 1984.

El modelo OSI proporciona una Fundamento teórico para entender red de comunicacion . Sin embargo, generalmente no se implementa directamente en su totalidad en el mundo real. hardware de red o software . En cambio, protocolos específicos y tecnologías A menudo se diseñan basándose en los principios descritos en el modelo OSI para facilitar la transmisión eficiente de datos y las operaciones de red.

Requisito previo: Conceptos básicos de las redes informáticas

• ¿Qué es el modelo OSI?
• ¿Cuáles son las 7 capas del modelo OSI?
• Capa Física – Capa 1
• Capa de red – Capa 3
• Capa de transporte – Capa 4
• Capa de sesión – Capa 5
• Capa de presentación – Capa 6
• Capa de aplicación – Capa 7
• Ventajas del modelo OSI
• Modelo OSI en pocas palabras
• Modelo OSI frente a TCP/IP

¿Qué es el modelo OSI?

El modelo OSI, creado en 1984 por YO ASI , es un marco de referencia que explica el proceso de transmisión de datos entre computadoras. esta dividido en siete capas que trabajan juntas para realizar trabajos especializados funciones de red , lo que permite un enfoque más sistemático de la creación de redes.

¿Cuáles son las 7 capas del modelo OSI?

El modelo OSI consta de siete capas de abstracción dispuestas en orden de arriba hacia abajo:

1. Capa fisica
2. Capa de red
4. Capa de transporte
5. Capa de sesión
6. Capa de presentación
7. Capa de aplicación

Capa Física – Capa 1

La capa más baja del modelo de referencia OSI es la capa física. Es responsable de la conexión física real entre los dispositivos. La capa física contiene información en forma de bits. Es responsable de transmitir bits individuales de un nodo al siguiente. Al recibir datos, esta capa obtendrá la señal recibida y la convertirá en 0 y 1 y los enviará a la capa de enlace de datos, que volverá a armar el marco.

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Funciones de la capa física

• Sincronización de bits: La capa física proporciona la sincronización de los bits proporcionando un reloj. Este reloj controla tanto al emisor como al receptor, proporcionando así sincronización a nivel de bits.
• Control de velocidad de bits: La capa física también define la velocidad de transmisión, es decir, la cantidad de bits enviados por segundo.
• Topologías físicas: La capa física especifica cómo se organizan los diferentes dispositivos/nodos en una red, es decir, topología de bus, estrella o malla.
• Modo de transmisión: La capa física también define cómo fluyen los datos entre los dos dispositivos conectados. Los distintos modos de transmisión posibles son Simplex, Half-Duplex y Full-Duplex.

Nota:

1. El concentrador, el repetidor, el módem y los cables son dispositivos de capa física.
2. La capa de red, la capa de enlace de datos y la capa física también se conocen como Capas inferiores o Capas de hardware .

Dirección MAC .
La capa de enlace de datos se divide en dos subcapas:

1. Control de acceso a medios (MAC)

El paquete recibido de la capa de red se divide en tramas según el tamaño de la trama de la NIC (tarjeta de interfaz de red). DLL también encapsula la dirección MAC del remitente y del destinatario en el encabezado.

La dirección MAC del receptor se obtiene colocando un ARP (Protocolo de resolución de direcciones) solicitud en el cable preguntando ¿Quién tiene esa dirección IP? y el host de destino responderá con su dirección MAC.

Funciones de la capa de enlace de datos

• Enmarcado: El encuadre es una función de la capa de enlace de datos. Proporciona una manera para que un remitente transmita un conjunto de bits que son significativos para el receptor. Esto se puede lograr adjuntando patrones de bits especiales al principio y al final del cuadro.
• Direccionamiento físico: Después de crear marcos, la capa de enlace de datos agrega direcciones físicas ( Direcciones MAC ) del remitente y/o receptor en el encabezado de cada trama.
• Control de errores: La capa de enlace de datos proporciona el mecanismo de control de errores en el que detecta y retransmite tramas dañadas o perdidas.
• Control de flujo: La velocidad de datos debe ser constante en ambos lados, de lo contrario los datos pueden corromperse, por lo que el control de flujo coordina la cantidad de datos que se pueden enviar antes de recibir un acuse de recibo.
• Control de acceso: Cuando varios dispositivos comparten un único canal de comunicación, la subcapa MAC de la capa de enlace de datos ayuda a determinar qué dispositivo tiene control sobre el canal en un momento dado.

Nota:

1. El paquete en la capa de enlace de datos se conoce como Marco.
2. La capa de enlace de datos es manejada por la NIC (tarjeta de interfaz de red) y los controladores de dispositivo de las máquinas host.
3. Switch & Bridge son dispositivos de capa de enlace de datos.

Capa de red – Capa 3

La capa de red funciona para la transmisión de datos de un host a otro ubicado en diferentes redes. También se encarga del enrutamiento de paquetes, es decir, de la selección de la ruta más corta para transmitir el paquete, entre la cantidad de rutas disponibles. El remitente y el receptor dirección IP Los es son colocados en el encabezado por la capa de red.

Funciones de la capa de red

• Enrutamiento: Los protocolos de la capa de red determinan qué ruta es adecuada desde el origen hasta el destino. Esta función de la capa de red se conoce como enrutamiento.
• Direccionamiento lógico: Para identificar cada dispositivo entre redes de forma única, la capa de red define un esquema de direccionamiento. La capa de red coloca las direcciones IP del remitente y del receptor en el encabezado. Esta dirección distingue cada dispositivo de forma única y universal.

Nota:

1. El segmento en la capa de red se conoce como Paquete .
2. La capa de red se implementa mediante dispositivos de red como enrutadores y conmutadores.

Capa de transporte – Capa 4

La capa de transporte proporciona servicios a la capa de aplicación y toma servicios de la capa de red. Los datos en la capa de transporte se denominan Segmentos . Es responsable de la entrega de un extremo a otro del mensaje completo. La capa de transporte también proporciona el acuse de recibo de la transmisión de datos exitosa y retransmite los datos si se encuentra un error.

Del lado del remitente: La capa de transporte recibe los datos formateados de las capas superiores, realiza Segmentación , y también implementa Control de flujo y errores para garantizar una transmisión de datos adecuada. También agrega Origen y Destino. número de puerto s en su encabezado y reenvía los datos segmentados a la capa de red.

Nota: El remitente necesita saber el número de puerto asociado con la aplicación del receptor.

Generalmente, este número de puerto de destino se configura, ya sea de forma predeterminada o manualmente. Por ejemplo, cuando una aplicación web solicita un servidor web, normalmente utiliza el puerto número 80, porque este es el puerto predeterminado asignado a las aplicaciones web. Muchas aplicaciones tienen puertos predeterminados asignados.

Del lado del receptor: La capa de transporte lee el número de puerto de su encabezado y reenvía los datos que ha recibido a la aplicación respectiva. También realiza la secuenciación y el reensamblaje de los datos segmentados.

Funciones de la capa de transporte

• Segmentación y Reensamblaje: Esta capa acepta el mensaje de la capa (de sesión) y lo divide en unidades más pequeñas. Cada uno de los segmentos producidos tiene asociado un encabezado. La capa de transporte en la estación de destino vuelve a ensamblar el mensaje.
• Direccionamiento del Punto de Servicio: Para entregar el mensaje al proceso correcto, el encabezado de la capa de transporte incluye un tipo de dirección llamada dirección de punto de servicio o dirección de puerto. Por lo tanto, al especificar esta dirección, la capa de transporte se asegura de que el mensaje se entregue al proceso correcto.

Servicios proporcionados por la capa de transporte

1. Servicio orientado a la conexión
2. Servicio sin conexión

1. Servicio Orientado a la Conexión: Es un proceso de tres fases que incluye

• Establecimiento de conexión
• Transferencia de datos
• Terminación/desconexión

En este tipo de transmisión, el dispositivo receptor envía un acuse de recibo a la fuente después de recibir un paquete o grupo de paquetes. Este tipo de transmisión es fiable y segura.

en vez de

2. Servicio sin conexión: Es un proceso de una sola fase e incluye Transferencia de Datos. En este tipo de transmisión, el receptor no acusa recibo de un paquete. Este enfoque permite una comunicación mucho más rápida entre dispositivos. El servicio orientado a la conexión es más confiable que el servicio sin conexión.

Nota:

1. Los datos en la capa de transporte se llaman Segmentos .
2. La capa de transporte es operada por el sistema operativo. Es parte del sistema operativo y se comunica con la capa de aplicación mediante llamadas al sistema.
3. La capa de transporte se llama Corazón de la OSI modelo.
4. Uso de dispositivo o protocolo: TCP, UDP, NetBIOS, PPTP

Capa de sesión – Capa 5

Esta capa es responsable del establecimiento de la conexión, el mantenimiento de las sesiones y la autenticación, y también garantiza la seguridad.

Funciones de la capa de sesión

• Establecimiento, mantenimiento y terminación de sesión: La capa permite que los dos procesos establezcan, utilicen y finalicen una conexión.
• Sincronización: Esta capa permite que un proceso agregue puntos de control que se consideran puntos de sincronización en los datos. Estos puntos de sincronización ayudan a identificar el error para que los datos se vuelvan a sincronizar correctamente, los extremos de los mensajes no se corten prematuramente y se evite la pérdida de datos.
• Controlador de diálogo: La capa de sesión permite que dos sistemas inicien la comunicación entre sí en half-duplex o full-duplex.

Nota:

1. Las 3 capas siguientes (incluida la capa de sesión) están integradas como una sola capa en el TCP/IP modelo como capa de aplicación.
2. La implementación de estas 3 capas la realiza la propia aplicación de red. Estos también se conocen como Capas superiores o Capas de software.
3. Uso de dispositivo o protocolo: NetBIOS, PPTP.

Por ejemplo:-

Consideremos un escenario en el que un usuario quiere enviar un mensaje a través de alguna aplicación de Messenger que se ejecuta en su navegador. El Mensajero aquí actúa como la capa de aplicación que proporciona al usuario una interfaz para crear los datos. Este mensaje o el llamado Datos se comprime, opcionalmente se cifra (si los datos son confidenciales) y se convierte en bits (0 y 1) para que pueda transmitirse.

Comunicación en la capa de sesión

Capa de presentación – Capa 6

La capa de presentación también se llama Capa de traducción . Los datos de la capa de aplicación se extraen aquí y se manipulan según el formato requerido para transmitir a través de la red.

Funciones de la capa de presentación

• Traducción: Por ejemplo, ASCII a EBCDIC .
• Cifrado/Descifrado: El cifrado de datos traduce los datos a otra forma o código. Los datos cifrados se conocen como texto cifrado y los datos descifrados se conocen como texto sin formato. Un valor clave se utiliza para cifrar y descifrar datos.
• Compresión: Reduce la cantidad de bits que deben transmitirse en la red.

Nota: Uso de dispositivo o protocolo: JPEG, MPEG, GIF

Capa de aplicación – Capa 7

En la parte superior de la pila de capas del modelo de referencia OSI, encontramos la capa de aplicación que es implementada por las aplicaciones de red. Estas aplicaciones producen los datos que se transferirán a través de la red. Esta capa también sirve como una ventana para que los servicios de la aplicación accedan a la red y muestren la información recibida al usuario.

Ejemplo : Aplicación – Navegadores, Skype Mensajero, etc

Nota: 1. La capa de aplicación también se llama capa de escritorio.

2. Uso de dispositivo o protocolo: SMTP

Funciones de la capa de aplicación

Las principales funciones de la capa de aplicación se detallan a continuación.

• Terminal virtual de red (NVT) : permite a un usuario iniciar sesión en un host remoto.
• Acceso y gestión de transferencia de archivos (FTAM): esta aplicación permite al usuario
  acceder a archivos en un host remoto, recuperar archivos en un host remoto y administrar o
  controlar archivos desde una computadora remota.
• Servicios de correo: Proporcionar servicio de correo electrónico.
• Directorio de Servicios: Esta aplicación proporciona fuentes de bases de datos distribuidas.
  y acceso a información global sobre diversos objetos y servicios.

Nota: El modelo OSI actúa como modelo de referencia y no se implementa en Internet debido a su invención tardía. El modelo actual que se utiliza es el modelo TCP/IP.

Veámoslo con un ejemplo:

Luffy envía un correo electrónico a su amigo Zoro.

Paso 1: Luffy interactúa con aplicaciones de correo electrónico como Gmail , panorama , etc. Escribe su correo electrónico para enviar. (Esto sucede en Capa 7: capa de aplicación )

Paso 2: La aplicación de correo se prepara para la transmisión de datos, como cifrarlos y formatearlos para su transmisión. (Esto sucede en Capa 6: Capa de presentación )

Paso 3: Se establece una conexión entre el remitente y el receptor en Internet. (Esto sucede en Capa 5: Capa de sesión )

Etapa 4: Los datos del correo electrónico se dividen en segmentos más pequeños. Agrega números de secuencia e información de verificación de errores para mantener la confiabilidad de la información. (Esto sucede en Capa 4: Capa de transporte )

Paso 5: El direccionamiento de paquetes se realiza para encontrar la mejor ruta de transferencia. (Esto sucede en Capa 3: Capa de red )

Paso 6: Los paquetes de datos se encapsulan en tramas, luego se agrega la dirección MAC para los dispositivos locales y luego se verifica si hay errores mediante la detección de errores. (Esto sucede en Capa 2: Capa de enlace de datos )

Paso 7: Por último, las tramas se transmiten en forma de señales eléctricas/ópticas a través de un medio de red físico como un cable Ethernet o WiFi.

Después de que el correo electrónico llegue al destinatario, es decir, Zoro, el proceso se revertirá y descifrará el contenido del correo electrónico. Por fin, el correo electrónico se mostrará en el cliente de correo electrónico de Zoro.

Ventajas del modelo OSI

El modelo OSI define la comunicación de un sistema informático en 7 capas diferentes. Sus ventajas incluyen:

• Divide la comunicación de red en 7 capas, lo que facilita su comprensión y resolución de problemas.
• Estandariza las comunicaciones de red, ya que cada capa tiene funciones y protocolos fijos.
• Diagnosticar problemas de red es más fácil con el modelo OSI .
• Es más fácil mejorar con los avances ya que cada capa puede recibir actualizaciones por separado.

Modelo OSI – Arquitectura de capas

Modelo OSI frente a TCP/IP

Algunas diferencias clave entre el modelo OSI y el Modelo TCP/IP son:

1. El modelo TCP/IP consta de 4 capas, pero el modelo OSI tiene 7 capas. Las capas 5,6,7 del modelo OSI se combinan en la capa de aplicación del modelo TCP/IP. y Las capas OSI 1 y 2 se combinan en capas de acceso a la red del protocolo TCP/IP.
2. El modelo TCP/IP es más antiguo que el modelo OSI, por lo que es un protocolo fundamental que define cómo se deben transferir los datos en línea.
3. En comparación con el modelo OSI, el modelo TCP/IP tiene límites de capa menos estrictos.
4. Todas las capas del modelo TCP/IP son necesarias para la transmisión de datos, pero en el modelo OSI, algunas aplicaciones pueden omitir ciertas capas. Sólo las capas 1, 2 y 3 del modelo OSI son necesarias para la transmisión de datos.

¿Sabías?

El protocolo TCP/IP (Protocolo de control de transferencias/Protocolo de Internet) fue creado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) del Departamento de Defensa de EE. UU. en la década de 1970.

Hemos discutido sobre ¿Qué es el modelo OSI?, ¿Qué son las capas del modelo OSI?, Cómo fluyen los datos en las 7 capas del modelo OSI y las diferencias entre el protocolo TCP/IP y el protocolo OSI.

¿Qué es el modelo OSI? – Preguntas frecuentes

¿Se sigue utilizando la capa OSI?

Sí el modelo OSI todavía es utilizado por profesionales de redes para comprender mejor las rutas y procesos de abstracción de datos.

¿Cuál es la capa más alta del modelo OSI?

Capa 7 o Capa de aplicación es capa más alta del modelo OSI.

¿Qué es la capa 8?

La capa 8 en realidad no existe en el modelo OSI, pero a menudo se usa en broma para referirse al usuario final. Por ejemplo: un El error de capa 8 sería un error del usuario.