Models TCP/IP i OSI: Guia Completa de Xarxes

Tipus de Mitjans de Transmissió

Mitjans Guiats

Els mitjans guiats inclouen dos tipus principals:

1. Sistema de cablejat metàl·lic: Utilitzat per a distàncies curtes i capacitats baixes, transmet informació a través d'ones electromagnètiques. Normalment es fa servir coure pel seu cost i bona conductivitat.
2. Fibra òptica: Ideal per a distàncies més llargues i capacitats altes, consisteix en un fil fi de material transparent (vidre o plàstic) que transmet informació mitjançant polsos de llum.

Mitjans No Guiats

Els mitjans no guiats són ideals quan no es pot fer servir cable, ja sigui per dificultats geogràfiques o per la necessitat de connexions mòbils. Inclouen:

1. Ones de ràdio: Fàcils de generar, viatgen lluny i poden penetrar edificis. Són àmpliament utilitzades en comunicació, com en xarxes Wi-Fi.
2. Ones infraroges: Efectives per a distàncies curtes, s'usen en dispositius com comandaments a distància i connexions entre portàtils i perifèrics.
3. Microones: Amb alta freqüència, passen bé per l'atmosfera amb menys interferència, oferint un ample de banda superior. Són utilitzades en comunicacions com Bluetooth.

Model TCP/IP

El model TCP/IP es compon de quatre capes que s'encarreguen de la comunicació a través d'Internet:

• Capa d'accés a la xarxa: Correspon a les funcions físiques i d'enllaç de dades per a connectar dispositius a la xarxa. Inclou tecnologies com Ethernet i Wi-Fi, que gestionen l'enviament de dades a través del mitjà físic.
• Capa d'Internet: S'encarrega del direccionament i l'encaminament dels paquets de dades entre xarxes diferents. Utilitza el protocol IP per a enviar els paquets a la seva destinació.
• Capa de transport: Proporciona una comunicació fiable i ordenada entre els dispositius. Utilitza protocols com TCP, que assegura la transmissió correcta, i UDP, que és més ràpid però menys fiable.
• Capa d'aplicació: Proporciona serveis directament a les aplicacions de l'usuari, com correu electrònic, navegació web o transferència de fitxers. Inclou protocols com HTTP.

Aquest model simplifica la comunicació en xarxa.

El model TCP/IP és la base d'Internet i té quatre capes: accés a la xarxa, Internet, transport i aplicació. És pràctic i està orientat a la implementació. Facilita la comunicació efectiva entre dispositius en una xarxa global com Internet.

Model OSI

El model OSI és una referència teòrica amb set capes: física, enllaç de dades, xarxa, transport, sessió, presentació i aplicació. Aquest model ajuda a comprendre, dissenyar i estructurar la comunicació en xarxes.

Capes del Model OSI

• Capa física: Defineix les especificacions elèctriques, mecàniques i funcionals per a activar, mantenir i desactivar l'enllaç físic entre dos dispositius. Inclou estàndards com cables 100BaseTX i dispositius com HUBs.
• Capa d'enllaç de dades: Gestiona el direccionament físic, la topologia de xarxa, l'accés a la xarxa, les notificacions d'errors, l'ordre de les trames i el control de flux. Inclou dispositius com ponts i protocols com Frame Relay.
• Capa de xarxa: S'encarrega del direccionament lògic i l'encaminament dels paquets de dades. Utilitza protocols com IP i dispositius com routers.
• Capa de transport: Segmenta i reorganitza les dades entre l'emissor i el receptor, permet multiplexar i demultiplexar. Utilitza protocols com TCP i UDP.
• Capa de sessió: Sincronitza el diàleg i administra l'intercanvi de dades entre terminals.
• Capa de presentació: Assegura que la informació sigui comprensible entre aplicacions i gestiona el xifratge i desxifratge.
• Capa d'aplicació: Proporciona serveis de xarxa a les aplicacions de l'usuari, com accés a fitxers i navegació web. Inclou protocols com HTTP i FTP.

Agrupació de Capes

El model TCP/IP agrupa capes que en OSI estan separades perquè està dissenyat per a ser més simple i eficient. TCP/IP va ser creat perquè les dades arribin de manera més pràctica i eficient.

Com Muntar una Xarxa

1. Planificació: Decideix el tipus (cablejada o Wi-Fi) i el nombre de dispositius.
2. Equipament: Compra un router, cables de xarxa (si és cablejada), i punts d'accés Wi-Fi (si és sense fils).
3. Configuració: Configura el router amb seguretat (WPA2/WPA3), connecta els dispositius i assigna IPs automàtiques amb DHCP.
4. Seguretat: Activa el firewall del router i mantén el firmware actualitzat.
5. Proves: Verifica la connexió i la velocitat de la xarxa.

Diferències entre TCP/IP i OSI

1. Nombre de capes:
   • TCP/IP: Té 4 capes (accés a la xarxa, Internet, transport, aplicació).
   • OSI: Té 7 capes (física, enllaç de dades, xarxa, transport, sessió, presentació, aplicació).
2. Enfocament:
   • TCP/IP: Orientat a la implementació pràctica i dissenyat específicament per a Internet.
   • OSI: És un model teòric utilitzat com a referència per a dissenyar xarxes, però no està vinculat a cap protocol específic.
3. Independència de protocols:
   • TCP/IP: Està centrat en protocols específics com TCP i IP.
   • OSI: No està lligat a protocols concrets i defineix funcions generals per a cada capa.
4. Flexibilitat:
   • TCP/IP: Més flexible, combinant les capes de sessió i presentació en la capa d'aplicació.
   • OSI: Té capes més definides, amb funcions específiques per a cada una.
5. Ús pràctic:
   • TCP/IP: És el model utilitzat en la pràctica per a les comunicacions d'Internet.
   • OSI: Serveix com a guia conceptual per a comprendre el funcionament de les xarxes.

Avantatges i Desavantatges dels Mitjans Guiats

Avantatges

• Estabilitat: La transmissió de dades és menys propensa a interferències externes.
• Velocitat: Generalment ofereixen major amplada de banda i velocitats de transmissió més altes.
• Seguretat: És més difícil interceptar les dades que viatgen per cables, la qual cosa augmenta la seguretat.
• Menys pèrdua de senyal: La pèrdua de senyal és mínima en distàncies curtes.

Desavantatges

• Cost i instal·lació: La instal·lació de cables pot ser cara i complexa, especialment en grans distàncies.
• Mobilitat: Els dispositius han de ser físicament connectats, limitant la mobilitat.
• Danys físics: Els cables poden ser danyats físicament (trencaments, desgast) i això pot interrompre la comunicació.

Definicions de Xarxes

Xarxa LAN

Definició: Xarxa que connecta dispositius dins d'una àrea geogràfica petita, com una casa o oficina, oferint alta velocitat i recursos compartits.

Xarxa Inalàmbrica

Definició: Xarxa que utilitza senyals radioelèctrics per a connectar dispositius sense fils, permetent mobilitat i fàcil instal·lació, però amb vulnerabilitats a interferències i seguretat.

Components de Xarxa

Router: Dispositiu que connecta diferents xarxes i gestiona el trànsit de dades entre elles.

Switch: Dispositiu que connecta múltiples dispositius dins d'una xarxa local, permetent la comunicació entre ells i gestionant el trànsit de dades.

Cablejat: Conjunt de cables que connecten dispositius en una xarxa cablejada, permetent la transmissió de dades.

Punts d'accés: Dispositius que amplien la cobertura d'una xarxa inalàmbrica, permetent que els dispositius es connectin sense fils.

NAS: Dispositiu d'emmagatzematge connectat a la xarxa que permet l'accés i la compartició de fitxers entre diferents usuaris i dispositius.