Modelo OSI vs. TCP/IP: capas, funciones y unidades de datos

Informática y TelecomunicacionesActualizado el 5,53 KB

Resumen

El documento compara las capas del modelo OSI con las del modelo TCP/IP y asocia a cada nivel su unidad de datos (PDU). Después describe una a una las siete capas del modelo OSI: física, enlace, red, transporte, sesión, presentación y aplicación, con sus funciones principales y ejemplos de protocolos. Es útil para repasar la arquitectura de redes y distinguir qué hace cada capa.

Puntos clave

  • El modelo OSI tiene siete capas; el modelo TCP/IP las agrupa en cuatro: aplicación, transporte, internet y acceso a red.
  • La capa física trabaja con bits y gestiona el medio, los conectores y las características eléctricas o electromagnéticas.
  • La capa de enlace trabaja con tramas y usa direcciones MAC para identificar al destinatario en el segmento de red.
  • La capa de red trabaja con paquetes y direcciones IP, permite la comunicación entre redes distintas y selecciona la ruta.
  • La capa de transporte trabaja con segmentos o datagramas y puede ser orientada a la conexión (TCP) o no orientada (UDP).
  • Las capas de sesión, presentación y aplicación trabajan con mensajes e incluyen el control del diálogo, la conversión y cifrado de datos y el acceso a los servicios de red.

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Comparativa de Modelos de Red: OSI y TCP/IP

A continuación, se presenta una tabla comparativa entre las capas del modelo OSI y el modelo TCP/IP, junto con las unidades de datos asociadas a cada nivel.

Modelo OSIModelo TCP/IPUnidades de Datos (PDU)
AplicaciónAplicaciónMensajes
Presentación
Sesión
TransporteTransporteSegmento o datagrama
RedInternetPaquete IP
EnlaceAcceso a RedTrama
FísicaBits

Descripción Detallada de las Capas del Modelo OSI

Capa Física

Es la capa más cercana a la red física. Se ocupa de la transmisión de bits a lo largo del canal de comunicación, de las conexiones físicas a la red y de la topología de red. Sus funcionalidades incluyen:

  • Trabaja con la información a nivel de bits.
  • Gestiona el medio físico por el que viajará la información.
  • Indica cómo deben ser los conectores y las características eléctricas o electromagnéticas.
  • Establece las funciones de control e indica los procedimientos utilizados para el intercambio de datos.

Ejemplos: RS-232, RS-449, USB.

Capa de Enlace

Realiza el control para que la comunicación sea correcta a través de un medio físico. Esta capa se encarga de trabajar con la información a nivel de trama, estableciendo una transmisión de datos entre emisor y receptor. Sus responsabilidades son:

  • Controlar que no se produzcan errores de transmisión.
  • Identificar perfectamente el destinatario, ya que trabaja a nivel de dirección MAC (en caso de existir más de un posible destino en el segmento de red).

Ejemplos de protocolos: SDLC, HDLC, LAP.

Capa de Red

Proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas, incluso si no tienen conexión directa. Esta capa se encarga de trabajar con la información a nivel de paquetes.

Funcionalidades Clave:

  • A diferencia de la capa de enlace, trabaja con direcciones IP, permitiendo la comunicación entre redes distintas.
  • Si recibe un paquete grande, permite fragmentarlo en varios paquetes pequeños, agregándoles una etiqueta que contiene la dirección de origen y destino de los datos.
  • Proporciona un servicio capaz de dar la ruta más rápida y eficaz para llegar al destino.
  • Controla el tráfico para prevenir atascos en toda la red.
  • Verifica la dirección de destino del paquete y, si no coincide, lo vuelve a encapsular para su reenvío.

Ejemplos de protocolos: IPv4, IPv6.

Capa de Transporte

Proporciona un transporte de datos confiable y económico desde la máquina de origen a la máquina de destino, independientemente de las redes físicas intermedias. Esta capa se encarga de trabajar con la información a nivel de datagramas.

Tareas Principales:

  • Divide los datos recibidos en segmentos más fáciles de administrar.
  • Identifica las diversas conversaciones entre los hosts.
  • Determina un protocolo que garantice el envío del mensaje, pudiendo ser orientado a la conexión (TCP) o a la no conexión (UDP).

Capa de Sesión

Proporciona el control del diálogo entre las aplicaciones de los sistemas finales. Esta capa se encarga de trabajar con la información a nivel de mensaje.

Administración de Diálogos:

  • Decide si la transmisión será alternada (half-duplex o full-duplex).
  • Establece puntos de chequeo (checkpoints) para asegurar que, si se interrumpe la operación, la transacción pueda mantener su integridad.
  • Administra cuándo y cómo se establecen las comunicaciones concurrentes con el servidor.

Capa de Presentación

Se encarga de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias para la correcta interpretación de los mismos. Trabaja con la información a nivel de mensaje.

Servicios Ofrecidos:

  • Formatea los datos mediante un sistema que primero utiliza el código ampliado para representar caracteres en pantalla y después utiliza el código americano para el intercambio de información.
  • Comprime los datos, buscando patrones de bits repetidos en el archivo y reemplazándolos con un token.
  • Cifra la información confidencial durante la transmisión, descifrándola en el lugar de destino.

Ejemplos de protocolos: ASN.2 y MIME.

Capa de Aplicación

Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos. El usuario no interactúa directamente con esta capa, sino con programas que sí lo hacen.

Características:

  • Trabaja con la información a nivel de mensajes.
  • Ofrece servicios como aplicaciones de red, WWW y enlaces a capas inferiores.
  • Existen tipos de arquitecturas de aplicaciones: cliente-servidor y peer-to-peer.

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Preguntas frecuentes

¿Qué unidad de datos se usa en la capa de enlace?

En la capa de enlace la unidad de datos es la trama. Esta capa controla que la comunicación a través del medio físico sea correcta e identifica al destinatario mediante la dirección MAC.

¿Qué diferencia hay entre TCP y UDP en la capa de transporte?

TCP es un protocolo orientado a la conexión que garantiza el envío del mensaje, mientras que UDP no está orientado a la conexión. El documento señala ambos como las dos opciones de esta capa.

¿Qué protocolos son ejemplos de la capa de red?

El documento cita IPv4 e IPv6 como ejemplos de protocolos de la capa de red.

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Test

1. ¿Con qué unidad de datos trabaja la capa de red?
2. ¿Qué tipo de direcciones utiliza la capa de enlace para identificar al destinatario?
3. ¿Cuál es la capa del modelo OSI más cercana a la red física?
4. ¿Qué función cumple la capa de sesión?
5. ¿Qué protocolos se citan como ejemplos de la capa de presentación?
6. ¿Cuál es la unidad de datos de la capa de transporte según la tabla comparativa?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.