Qué es el Modelo OSI y cómo funciona

El Modelo OSI es un esquema secuencial definido para entender el funcionamiento general de las redes de datos.

Surge en el año 1980 luego de varios años de desarrollo, como una iniciativa de la Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standarization) que luego fue publicada no solo por esta entidad sino por otras organizaciones internacionales como la ITU en 1983.

El modelo de referencia OSI es entonces un estándar desarrollado para segmentar en varias capas el funcionamiento de una red de Datos y Telecomunicaciones.

El motivo por el cual se basa en un modelo en capas se debe a que de esta manera se segmentan las distintas funciones y protocolos que interactúan en la red para garantizar una comunicación entre 2 o más dispositivos de red que no necesariamente se encuentran en un mismo entorno, sino que pueden estar muy alejados entre sí.

Modelo OSI y sus capas

El modelo OSI está constituido de 7 capas funcionales. Cada capa se encarga específicamente de una serie de tareas a través del uso de uno o más protocolos.

De esta manera, cada capa contendrá una serie de protocolos que ayudan a los equipos de red a realizar tareas concretas que son necesarias para establecer y mantener la comunicación de extremo a extremo, así como transportar los datos, gestionar los flujos, garantizar las entregas, etc.

Las 7 capas del Modelo OSI son las siguientes:

  • 7. Capa de Aplicación: es la encargada de agrupar datos de aplicación como los datos de un sitio Web, una red social, un videojuego, un video en Netflix, una aplicación de escritorio conectada a Internet, etc.
  • 6. Capa de Presentación: se encarga de la forma en la que se representarán los datos para que puedan ser interpretados por las computadoras, servidores, routers y demás equipos de red de forma estandarizada sin importar la naturaleza o características intrínsecas de dichos datos.
  • 5. Capa de Sesión: tiene como función establecer, mantener, validar o cerrar una sesión entre los 2 hosts que desean comunicarse de extremo a extremo. El establecimiento de las sesiones es necesario antes de proceder al transporte de los datos.
  • 4. Capa de Transporte: como su nombre lo indica se encarga del transporte y el control de flujo para la entrega de los datos. Esta capa encapsula los datos de aplicación en estructuras conocidas como datagramas.
  • 3. Capa de Red: es la encargada del envío de datagramas encapsulados en paquetes IPv4 o IPv6. Esta capa se apoya principalmente con el Protocolo de Internet. En esta capa se realizan tareas de encaminamiento, verificación de cabeceras IP y aspectos de Calidad de Servicio (QoS) a nivel de red.
  • 2. Capa de Enlace de Datos: esta capa establece la conexión lógica entre la capa de Red y la capa Física. A diferencia de la capa de Red que trabaja con direcciones IP, la capa de enlace de datos trabaja con direcciones físicas (MAC) y encapsula los datos en tramas para ser enviadas a través de la topología.
  • 1. Capa Física: es la capa relacionada a las conexiones y operaciones físicas necesarias para el envío de los datos a través de redes de datos. Se encarga de tareas como la modulación, multiplexación, cancelación de ruido, regulación de potencias de transmisión y recepción, entre otras.

Habrás notado que cada capa tiene un número que lo identifica. Esto se debe a que el Modelo OSI presenta una estructura jerárquica en capas. Esto significa que la información puede viajar de forma bidireccional atravesando en cada caso cada capa hasta llegar al final.

Protocolos en el Modelo OSI

Cada capa en la estructura del Modelo OSI agrupará un conjunto de protocolos. Cada uno de estos protocolos realiza una tarea específica necesaria para garantizar el establecimiento y control de la comunicación de extremo a extremo, así como también el transporte de los datos de forma bidireccional.

Entre los protocolos más populares que podemos encontrar en cada capa del Modelo OSI tenemos:

  • Capa de Aplicación: HTTP, HTTPS, SSH, TELNET, FTP, TFTP, SMTP, POP3, DHCP, LDAP, entre otros.
  • Capa de Presentación: SSL, AppleTalk
  • Capa de Sesión: PAP, RPC, SMPP, L2TP, SCP, SDP, entre otros.
  • Capa de Transporte: TCP, UDP, SCTP, Fibre Channel Protocol, DCCP, FCP, etc.
  • Capa de Red: IPv4, IPv6, OSPF, OSPFv3, RIP, RIPng, IS-IS, BGP, BGP4+, EIGRP, ICMP, IPSec.
  • Capa de Enlace de Datos: HDLC, ARP, LLDP, CDP, LAPD.
  • Capa Física: Más que protocolos se utilizan técnicas como OFDM, QPSK, QAM, TDM, FDM, entre otros.

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El Modelo OSI y el Modelo TCP/IP

El Modelo TCP/IP es equivalente al Modelo OSI, y es a día de hoy el que más se utiliza desde el punto de vista operacional para definir el funcionamiento de todas las redes que se interconectan a través de Internet.

Podríamos decir que el Modelo OSI es un modelo de referencia que sirve para entender a nivel general el funcionamiento de las redes mientras que el Modelo TCP/IP define como tal el comportamiento de las redes de datos reales, desde una red PAN o LAN hasta Redes más amplias como MAN o WAN interconectadas a través de Internet.

A diferencia de OSI, el modelo TCP/IP se conforma solo de 4 capas las cuales guardan cierta equivalencia con relación a las capas del modelo OSI.

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Capas del Modelo TCP/IP

  • Capa de Aplicación: equivalente a las capas 5, 6 y 7 del Modelo OSI.
  • Capa de Transporte: equivalente a la capa 4 de Transporte del Modelo OSI.
  • Capa de Internet: equivalente a la capa 3 de Red del Modelo OSI.
  • Capa Acceso a la Red: equivalente a las capas 1 y 2 del Modelo OSI.

Qué tipo de Redes se pueden definir con el Modelo OSI

Como ya mencionamos, el Modelo TCP/IP es el que define el comportamiento y el funcionamiento de las Redes de Datos actuales. Sin embargo, para muchas de ellas también podemos utilizar el Modelo OSI para entender su funcionamiento a grandes rasgos.

Algunos ejemplos de las Redes cuyo funcionamiento podemos emular con el modelo OSI son:

  • Redes IP/MPLS: son redes de transporte utilizadas en grandes empresas de servicios, se acoplan perfectamente tanto al modelo OSI como al modelo TCP/IP. Aprende más sobre la tecnología MPLS aquí
  • Redes de Telefonía Móvil 4G LTE y 5G. Entérate sobre Cómo funcionan las Redes de Quinta Generación aquí.
  • Redes Ópticas de Área amplia basadas en IP. Utilizadas para transportar multi-servicios provenientes de redes basadas en IP.
  • Redes Distribuidas de Centros de Datos. apoyadas en transporte para interconectar varios Centros de Datos entre sí.
  • Redes Definidas por Software (SDN). Son aquellas en dónde se utiliza un controlador para definir las decisiones sobre el tratamiento de los paquetes que viajan en la Red.
  • Redes IoT para conectar objetos a Internet. Son Redes PAN, LAN, MAN, W-LAN o incluso WAN capaces de conectar gran variedad de objetos a Internet.

Como puedes notar el Modelo OSI y el Modelo TCP/IP son utilizados para entender el funcionamiento de gran variedad de Redes de Datos.

Si deseas iniciar tu camino como Experto en Redes de Datos y Telecomunicaciones, entender la estructura y funcionamiento de estos modelos es fundamental.

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