Modelo OSI y modelo TCP/IP

Introducción

La extensa adopción del modelo TCP/IP en las redes nacionales y comerciales de muchos países nos ha dado la posibilidad de que las redes puedan ser integradas en una sola intrarred que con el tiempo ha aumentado aceleradamente de tamaño. Veremos que la necesidad de estandarizar un formato para la lectura de mensajes y la creación de estos modelos van casi a la par y como su creación fue la solución y el comienzo de una evolución en la trasferencia de contenidos a través de todo el mundo.

Antes de comenzar con el análisis es importante conocer ciertos términos con el fin de comprender mejor el funcionamiento de los modelos.

Dirección IP: En una red TCP/IP los ordenadores se identifican mediante un número que se denomina dirección IP. Una dirección IP está formada por 32 bits.

HTTP: Hypertext Tranfer Protocol.

MAC: Media Access Control Address es un identificador único que se les asigna a las interfaces de redes. Tiene las funciones de encapsulación de datos y control de acceso al medio.

Medio: material a través del cual viajan los paquetes de datos. Puede ser cables telefónicos, UTP de categoría 5 (se utiliza para Ethernet 10BASE-T), cable coaxial (se utiliza para la TV por cable), fibra óptica (delgadas fibras de vidrio que transportan luz), etc.

Protocolo: se utiliza para referirse a un conjunto bien conocido de reglas y formatos que se han de utilizar para la comunicación entre procesos que realizan una tarea determinada (Coulouris, 2001). Su existencia posibilita que los componentes de software separados puedan ser implementados en diferentes lenguajes de programación.

• No orientado a conexión: una comunicación entre dos puntos finales de una red en los que un mensaje puede ser enviado desde un punto final a otro sin acuerdo previo.
• Orientado a conexión: cuando para poder transmitir información, se debe primero definir un canal físico o lógico entre Fuente y Destino, el cual se mantiene inalterable durante todo este proceso.

SMTP: Simple Mail Transfer Protocol. Proporcionan intercambio de correo y mensajes entre hosts TCP/IP hosts.

UDP: User Datagram Protocol, proporcional comunicación sencilla entre las aplicaciones de dos ordenadores. Es no orientado a conexión y no es muy fiable.

Modelo OSI (Open System interconnection)

Con la amplia gama de redes que comenzó a aparecer muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí. Para resolver este inconveniente, la Organización Internacional para la Normalización (ISO), elaboro el modelo de referencia OSI en 1984.

El modelo OSI describe siete niveles para facilitar los interfaces de conexión entre sistemas abiertos.

Capa	Función	Ejemplos
Aplicación	Es la capa más cercana de usuario, suministra servicios de red. Algunos ejemplos son hojas de cálculo, procesadores de texto, etc.	HTTP, SMTP
Presentación	Garantiza que la información enviada en la capa de aplicación pueda ser leída en otra aplicación. Se puede decir que traduce la información a un formato común.	Encriptado, Compresión.
Sesión	Se implementa la fiabilidad y la adaptación. Establece las sesiones entre hosts que se comunican. Sincroniza el dialogo entre las capas de presentación de dos hosts.
Transporte	La función de este nivel es asegurar que el receptor reciba la misma información que ha querido enviar el emisor. Segmenta los datos, por ello, se gestionan mensajes en lugar de paquetes.	TCP, UDP
Red	Conecta y selecciona la ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas.	IP, Encaminador (router).
Enlace de datos	Proporciona tránsito de datos confiable a través de un enlace físico, se ocupa del direccionamiento físico.	MAC de Ethernet
Física	Conformada por los circuitos y el hardware que dirigen la red. Se ocupa de la transmisión del flujo de bits a través del medio.	Cables, tarjetas y repetidores (hub).

En el modelo OSI, la capa de origen debe comunicarse con su capa igual en el lugar de destino. Esta forma de comunicación se conoce como comunicaciones de par-a-par. La comunicación según el modelo OSI siempre se realizará entre dos sistemas.

En este proceso, cada uno de los niveles va añadiendo a los datos a transmitir la información relativa a su nivel, de forma que los datos originales van siendo recubiertos por capas datos de control. Análogamente, va dejando en cada nivel los datos añadidos por el nivel equivalente del otro sistema, hasta quedar únicamente los datos a transmitir.

Las ventajas de dividir el proceso de envió de mensajes se pueden resumir en:

• Generaliza el “lenguaje” en el que se envían los mensajes, brindando la posibilidad de ser vistos y modificados en diferentes versiones.
• Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre si.
• Evita que las modificaciones en una capa afecten a todas las demás capas.
• Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar el conjunto de procesos.  

Modelo TCP/IP (Trasmision Control Protocol/Internet Protocol)

El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de Internet y la capa de acceso de red.

Capa	Función
Aplicación	Maneja protocolos de alto nivel, aspectos de representación, codificación y control de diálogo. Todos los aspectos relacionados con las aplicaciones se combinan aquí y garantiza que estos datos estén correctamente empaquetados para la siguiente capa.
Transporte	Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la información de la capa de aplicación en unidades denominadas segmentos.
Internet	Envía paquetes origen desde cualquier red en la internetwork y los encamina a su destino independientemente de la ruta y de las redes que recorrieron. El protocolo específico que rige esta capa se denomina Protocolo Internet (IP).
Enlace	Esta capa incluye los detalles de tecnología LAN y WAN y todos los detalles de las capas física y de enlace de datos del modelo OSI.

Comparación de los modelos

Ambos tienen capas de aplicación, aunque incluyen servicios muy distintos. Aplican protocolos parecidos. Sin embargo, TCP/IP combina las funciones de la capa de presentación y de sesión en la capa de aplicación, así mismo, combina las capas de enlace de datos y la capa física del modelo OSI en una sola capa.

Conclusión

El conocimiento de la función de cada capa de estos modelos que son altamente utilizados actualmente nos sirve para diagnosticar las fallas cuando se presenten problemas de red, especialmente durante el flujo de paquetes de datos. Vemos que aunque el modelo TCP/IP tiene menos capas que el modelo OSI, también tiene su cierto grado de complejidad y agrupa en él un gran uso de protocolos que nos proporcionan y garantizan la transmisión exitosa de mensajes.

Referencias

Reina Toranzo, F., & Ruiz Rivas, J. A. (s.f.). Universidad Nacional del Nordeste. Obtenido de Redes de área local: http://ing.unne.edu.ar/pub/local.pdf

Corletti, A. C. (s.f.). McGraw-Hill Education. Obtenido de Clasificación de Protocolos: https://www.mhe.es/cf/ciclos_informatica/844819974X/archivos/unidad4_recurso1.pdf

Coulouris, G. (2001). Sistemas Distribuidos: Conceptos y Diseño. Madrid, España: Addison Wesley.

Facultad de Ciencias Exactas. (s.f.). Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Obtenido de Modelo OSI y Modelo TCP/IP: http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/comdat1/material/ElmodeloOSI.pdf

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. (s.f.). Obtenido de Comunicación en Redes: http://cidecame.uaeh.edu.mx/lcc/mapa/PROYECTO/libro27/index.html