Modelo OSI y TCP/IP

Modelo OSI

Capa Física: Ligada a la transmisión de bits. Es la capa de más bajo nivel y se encarga de adecuar la señal de información (modula/demodula) a las características del canal.

Capa Enlace: Se encarga de funciones de control de transmisión.

Capa Red: Identificación de paquetes y su enrutamiento a través de la red.

Capa Transporte: Ensamblado de los paquetes y garantizar su secuencialidad.

Capa Sesión: Control de las sesiones que se establecen sobre los servicios ofrecidos en la red.

Capa Presentación: Define el formato de los datos que se van a intercambiar entre las aplicaciones y ofrece los programas al usuario.

Capa Aplicación: Presentación de la interfaz de usuario.

En el modelo OSI primero se definió la estructura, función y servicios de cada una de las capas y más tarde se crearon los protocolos de comunicación para cada una de ellas. → modelo OSI más académico.

Modelo TCP/IP

En el modelo TCP/IP se especificaron los protocolos de trabajo y luego se definió el modelo de arquitectura de red como una simple descripción de los protocolos existentes. → más implantado (práctico).

Capas del Modelo TCP/IP

  1. Capa física: Esta capa se encarga de llevar a cabo la transmisión de los bits de información a través del canal.
  2. Capa enlace: En este nivel se llevan a cabo todas las tareas relacionadas con el control de la comunicación y gestión de enlace.
  3. Capa de red: Identifica el equipo origen/destino mediante el uso de direcciones IP y encamina los paquetes.
  4. Capa transporte: En relación con el modelo OSI esta capa lleva a cabo todas las funciones de la capa de transporte y parte de las funciones de la capa de sesión.
  5. Capa Aplicación: En este nivel se resuelven todas las características relacionadas con la interfaz de usuario, y define la funcionalidad de la aplicación de red, implementándose en su totalidad por software.

Tipos de Interfaz

Existen dos tipos de interfaz:

  • GUI (“Interfaz Gráfica de Usuario”): Es la que se usa mayoritariamente en la actualidad.
  • LUI (“Interfaz de Usuario de Línea de Comandos”): En desuso porque es más ruda y más compleja de utilizar aunque se sigue utilizando porque es más rápida y eficiente ya que consume menos ancho de banda.

Protocolos TCP y UDP

TCP: Protocolo orientado a conexión mediante el cual podemos establecer un “circuito virtual” a priori, por donde viajarán los paquetes de comunicación, garantizando una fiabilidad.

UDP: Protocolo no orientado a conexión que permite el intercambio de paquetes (datagramas) a través de la red sin que se haya establecido previamente una conexión.

Tiempos de Propagación y Transmisión

Tiempo de propagación (tp): distancia a recorrer / velocidad de propagación.

Tiempo de transmisión (tt): (tamaño de la unidad de datos / velocidad de transferencia) * (nº nodos + 1)

Grupos RFC

  • Required: obligada (requerida en todas las máquinas que implementen TCP/IP).
  • Recommended: Se recomienda su aplicación en todas la máquinas que implementen TCP/IP.
  • Elective: su uso es opcional.
  • Limited use: No está pensada para un uso general.
  • Not recommended: No está aconsejado su uso.

Conceptos Clave

TCP/IP: Modelo de referencia implantado en comunicaciones informáticas.

Modularidad: Dividir el problema de la comunicación en subproblemas independientes entre sí (divide y vencerás).

Puerto de comunicación: Identificador que indicará qué aplicación debe tratar los datos que llegan a la máquina.

ACK: Mensaje de confirmación.

Conmutación de paquetes: Tecnología utilizada en comunicaciones digitales entre equipos informáticos.

Control de flujo: Consiste en controlar la velocidad de transmisión por parte del emisor, con la finalidad de evitar los cuellos de botella.

Protocolo de red: Es el conjunto de reglas que controlan la secuencia de acciones que ocurren durante una comunicación entre entidades pares.

Bridge: Dispositivo capaz de tratar las tramas de nivel de enlace y reconocer quién es equipo destinatario a través de su dirección MAC.

Dirección MAC: Identificador hardware a nivel de enlace, solo comunican ordenadores en redes LAN.

Dirección IP: Identificador lógico a nivel de red.

HUB (repetidores multipuerto): Recogen la señal que circula por el medio de comunicación, la amplifican, y la repiten por todos sus puertos de salida.

Packet Tracer: Programa que permite emular todo tipo de redes WAN y LAN comprobando su correcto funcionamiento.

División en Subproblemas

Para la división en subproblemas hay que tener en cuenta:

  • Tiene que haber independencia de la aplicación de la estrategia de la comunicación.
  • Es más eficiente el envío de la comunicación en paquetes independientes que mandar un único mensaje.
  • Hay que indicar el destinatario y remitente de la comunicación.
  • Forma de transmisión por el medio o canal.
  • Modulación de la señal.

Comunicación en Dos Partes

  • Aplicación
  • Transmisión de la información

En la actualidad la tecnología usada es la conmutación de paquetes. Viene de:

  • lo que se envía por la red son fragmentos de mensajes.
  • los fragmentos son conmutados (forma de establecer camino) mediante nodos intermedios.

Velocidad de Transferencia

Velocidad de transferencia: rapidez que la interfaz de red del equipo o del nodo correspondiente “saca” los bits al medio o canal.

Modulación de la Señal

Modulación de la señal: Transformar los bits que forman cada uno de los paquetes en una señal acorde al medio.

RFC

Todo lo relacionado con el protocolo TCP/IP está almacenado y detallado en una colección de documentos denominados RFC.

Las RFC pueden convertirse en estándar pero para eso tienen que pasar 3 niveles:

  • Proposed Standard: (Propuesta) Una propuesta es generalmente estable y ha resuelto las conocidas alternativas de diseño, está bien comprendida y ha recibido el visto bueno de la comunidad.
  • Draft Standard: (Borrador) Un borrador debe ser entendido y reconocido como estable, tanto semánticamente como su base para poder ser desarrollada correctamente.
  • Internet Standard: (Estándar) Se caracteriza por un alto grado de madurez técnica y generalmente se reconoce como una ayuda al protocolo o al servicio que significa un beneficio para la comunidad Internet.