Modelo OSI: ¿Qué es, para qué sirve y cuál es su importancia en los protocolos de redes informáticas?

Los protocolos de red son diferentes entre sí dependiendo de las características que le haya asignado su desarrollado o fabricante. La pregunta sería ¿cómo logran esos programadores para poder diseñar una red que pueda conectarse e intercambiar bloques de datos con otras? La respuesta es fácil: “porque cumplen con el modelo de capas OSI”.

En este artículo te explicaremos de qué manera los estándares establecidos por la Organización Internacional para la Normalización (ISO) aseguran una mayor compatibilidad y mejora la operación entre los diferentes tipos de tecnología de red.

Te mostraremos cómo la información viaja desde los programas de una aplicación, a través de un medio de red, a otros programas ubicados en diferentes computadoras de la red independientemente de su zona geográfica.

¿Qué es el modelo de capas OSI para los protocolos de redes de computadoras?

El modelo OSI, por sus siglas en inglés "Open System Interconnection", son estándares que fueron creados para sistemas abiertos. Estos estándares o normas universales fueron lanzados por la Organización Internacional para la Estandarización, ISO (en inglés "International Organization for Standardization").

El modelo estudia los protocolos que deben cumplir las redes abiertas para que puedan existir interconexiones fehacientes entre esas redes, especialmente las que fueron creadas por diferentes desarrolladores tecnológicos. Es decir, para que una red pueda ser identificada por otra deben cumplir con los parámetros estandarizados del modelo de capas OSI.

Pero antes de avanzar tendremos que conocer algunos datos que son necesarios para poder entender definitivamente de qué se tratan estas normas para protocolos de redes.

Origen

Entre los años 60 y 70  comenzaron a tener un crecimiento muy importante las redes con arquitectura monolíticas, ya que las empresas se dieron cuenta de las ventajas que ofrecía la tecnología en el manejo de sus datos.

Esto comenzó a generar un problema importante, las tecnologías de las diferentes empresas no se podían comunicar entre sí, ya que sus protocolos con las que fueron desarrolladas no eran los mismos, generando incompatibilidad entre las mismas.

Muchas empresas solucionaban este problema diseñando una tercera red que pudiera leer los protocolos de ambas redes originales, pero tampoco solucionaba el problema definitivamente porque esa red también era incompatible con otras redes abiertas de otros fabricantes.

Estos problemas se hicieron cada vez más grandes y muchas empresas comenzaron a presionar al gobierno norteamericano para que empiece a tomar medidas en el asunto.

Historia

Fue recién en el año 1984 cuando surgió definitivamente el modelo OSI, el cual tuvo su aceptación en las normas ISO con el número ISO/IEC 7498-1, que le atribuye 7 niveles para poder cumplir con el modelo OSI.

Establece las reglas o lenguaje universal que debe tener todo protocolo de red para que pueda ser considerado como tal, garantizando así la afinidad con otras redes.

Evolución

Transcurrido el tiempo de aceptación del modelo OSI, comenzaron a existir protocolos más flexibles, ya que el modelo en sí no se cumple tan exactamente en la realidad y las capas no están tan diferencias como lo indica el modelo.

Si bien es un modelo que sirve perfectamente para la enseñanza de redes, también es uno por el que más se inclinan los fabricantes a la hora de desarrollar sus protocolos de red, sin ser del todo exacto como lo indica su modelo.

¿Cuáles son las ventajas de idear una red de ordenadores con el modelo de la ISO?

Entre las ventajas que propone idear una red de ordenadores con el modelo ISO podemos nombrar las siguientes:

• Se puede utilizar el modelo de referencia OSI para establecer un marco que pueda facilitar la comprensión de cómo viaja la información en una red.
• Permite visualizar cómo los paquetes de datos o Blockchain viajan desde los programas de aplicación a través de un medio específico de la red y llega hasta otro programa, ubicado en otro ordenador también de la misma red, aun cuando el que emite y el que recibe esa información tengan diferentes tipos de medios de red.
• Permite dividir la comunicación existente en la red en partes más sencillas y pequeñas.
• Normaliza los diferentes hardware y software de una red para que puedan comunicarse entre sí.
• Estandarizan los componentes que posee una red permitiendo el desarrollo y el soporte de los diferentes productos que ofrecen los fabricantes.

¿Cuáles son las capas del modelo y cuál es su función dentro de la red?

Como te dijimos anteriormente el modelo OSI establece estándares para la comunicación universal entre diferentes protocolos de redes, analizando cómo viajan los bloques de datos a través de la red ayudando a comprender la acción que se produce entre la comunicación de un ordenador a otro.

Para ello, el modelo ha dividido el trabajo en 7 diferentes niveles o capas, cada una de ellas tiene una misión determinada.

Te mostraremos cada una de ellas de las más alta a la más baja:

Aplicación

La capa de la aplicación es la más cercana al usuario, características que no proporciona servicios a ninguna otra capa del modelo OSI, sino que sirve solamente para suministrar servicios de red a las aplicaciones que tiene el usuario.

Un ejemplo de esto sería una hoja de cálculo Excel o navegadores de Internet.

Presentación

Es la capa que se dedica a la representación de datos, es decir garantiza que la información que emitió la capa número 7 o sea la de aplicación, sea leída.

Esta capa se dedica a traducir entre varios formatos establecidos los datos utilizados en un formato común para que se pueda entender por parte del receptor permitiendo comprimir y cifrar los datos.

Sesión

Cuando dos hosts se están comunicando, esta capa es la que se dedica a establecer administrar y finalizar la sesión es entre los mismos. La capa tiene por objetivo ofrecer diferentes disposiciones para que la transferencia de datos y clases de servicios sean eficientes.

Transporte

La capa de Transporte se dedica a las conexiones de extremo a extremo, es decir transporta los datos intentando aislar a las capas superiores de los detalles de implementación. Esta capa establece, contiene y finaliza adecuadamente todos los circuitos virtuales proporcionando un servicio confiable

Red

La denominada capa de red es que proporciona la conectividad y selecciona la ruta entre dos sistemas de hosts, independientemente si están ubicados en redes distintas geográficamente.

En esta capa es donde se encuentran los routers, los cuales tienen por misión enrutar las funciones, fragmentar los datos y posteriormente rearmarlos.

Está capa está divida en tres partes:

• Acceso
• Convergencia
• Independiente de convergencia

Enlace de datos

La capa del modelo OSI Enlace de Datos, tiene por función proporcionar un tránsito confiable a través de enlaces físicos. Es decir, se ocupa del direccionamiento físico el acceso que pueda tener la red, su topología y el control de flujo.

Está divida a su vez en:

• Subcapa de control lógico de enlace (LLC), define la forma en que serán transmitidos los bloques de datos.
• Subcapa de control de acceso al medio (MAC), tiene como misión actuar como controladora del adaptador de red, o sea del hardware subyacente.

Física

La primera capa define todas aquellas especificaciones técnicas, ya sean mecánicas, eléctricas, funcionales, para activar o desactivar un enlace físico entre sistemas finales, entre otras funciones.

Se dedica también a todo lo referente al voltaje, cambios para la temporización de los voltajes, velocidad que tendrán los datos físicos, conectores físicos y cualquier otro atributo que sean definidos como una especificación física.

Lista de los principales protocolos que funcionan entre las 7 capas del modelo OSI

Existen diferentes protocolos que funcionan como un conjunto de normas y procedimiento entre dos o más ordenadores que pertenecen a una red, y como nos ocupamos del análisis del modelo OSI, queremos mostrarte las más importantes que podrás encontrar en dicho modelo.

A continuación, los detallamos:

IP

Del inglés “Internet Protocol”, los datos son enviados por la red a través de bloques que llamamos paquetes o datagramas y difieren en su tamaño. Pertenece a la capa “Red” del modelo OSI.

Este protocolo no garantiza si un datagrama logra o no llegar a su destino correctamente, ya que los mismos pueden llegar duplicados, rotos, o en un orden diferente al que salieron o simplemente no llegan.

TCP

El protocolo de control de transmisión llamado así por “Transmission Control Protocol”, se trata de uno de los protocolos más usados en Internet.

Se encarga de la administración del flujo de datos que vienen de la capa inferior del modelo OSI o van hacia esa capa. Su misión es que dos ordenadores que estén conectados a la red puedan controlar la emisión de datos.

Este protocolo pertenece a la capa “Transporte” del modelo OSI.

NetBIOS

El protocolo de red creado para proveer de servicios como:

• Servicio de nombre, el cual registra el nombre de los ordenadores, aplicaciones y cualquier otro instrumento que se pueda identificar y que esté conectado a la red.
• Servicios de paquetes, facilita el envío y recepción de paquetes de datos de una red.
• Servicio de sesión, es similar al protocolo TCP, este permite generar el establecimiento de conexiones entre dos o más puntos que pertenezcan a una red.

El protocolo NetBIOS pertenece a la capa “Sesión” del modelo.

Wi-Fi

Wireless Fidelity es un conjunto de estándares para redes inalámbricas las cuales están basadas en especificaciones IEEE 802.11. También es utilizada para acceso a Internet.

Este protocolo pertenece a la etapa “Enlace de datos”.

HTTP

Este protocolo usado para el acceso a Internet pertenece a la etapa “Aplicación” del modelo OSI. Son enlaces lógicos los cuales se encargan de procesar y dar respuestas a todas las peticiones que le hagamos para poder visualizar una página web.