Modelo OSI – Modelo TCP/IP

MODELO OSI

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OSI es una normativa formada por la Organización Internacional de Estándares (ISO), una federación global que representa aproximadamente 130 países. Este modelo de red esta formado por siete capas que definen las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.

A la hora de inventariar y controlar los servicios de una red debemos tener en cuenta ciertos factores. Para ello debemos conocer el modelos de capas OSI, que consta de siete capas:

Capa física

Se encarga de las conexiones del equipo hacia la red tanto en el medio físico como a la forma en la que se transmiten los datos. Señal y transmisión de datos.

Sus principales funciones son:

  • Definir medios físicos por donde viajar la información. Cable, guías de onda, aire, fibra óptica.
  • Definir características materiales y eléctricas. Componentes, conectores, niveles de tensión.
  • Definir las características funcionales de la interfaz. Establecimiento, mantenimiento liberación del enlace físico.
  • Transmitir los datos a través del medio.
  • Manejar las señales eléctricas del medio del transmisión.
  • Garantizar la conexión. Aunque no la fiabilidad de la conexión.

Capa de enlace de datos

Es una de las capas más importantes a revisar en el momento de conectar dos ordenadores ya que se ocupa de:

  • Direccionamiento físico.
  • De la topología de red.
  • Del acceso al medio.
  • De la detección de errores.
  • De la distribución ordenada de tramas
  • Control de flujo de datos.
  • Creación de protocolos básico como son Mac y IP

Capa de red

Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan paquetes, se pueden clasificar e protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.

  • Enrutables: viajan con los paquetes. IP, IPC, APLLETALK.
  • Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas. RIP, IGRP,EIGRP,OSPF,BGP.

Capa de transporte

Su finalidad es efectuar el transporte de los datos de emisor al receptor. Independizándolo del tipo de red física que este utilizando.

Esta capa se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a unos de sus dos protocolos:

  • TCP. Orientado a trabajar con conexión.
  • UDP. Orientado a trabajar sin conexión.

Por lo tanto trabajan con puertos lógicos junto a la capa de red, dando forma a los conocidos Sockets IP:Puerto (192.168.10.80).

Capas de sesión

Esta es la capa que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos equipos.

Capas de presentación

El objetivo es encargarse que la presentación de los datos sea entendible por ambos sistemas aunque pueden tener diferentes representaciones internas de los datos. Trabaja el contenido de la comunicación.

Podría decirse que esta capa actúa como traductor.

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. Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas, puesto que el números de protocolos aumenta sin parar.

Algunos de estos protocolos son:

  • HTTP. Hyper Text Transfer Protocol. Puerto 80
  • SSH. Secure Shell. Puerto 22
  • FTP. File transfer protocol. Puerto 21

MODELO TCP/IP

Las redes LAN como INTERNET funcionan con el modelo de capas TCP/IP.

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Nivel de Acceso

Equivale al nivel físico + nivel de enlace del modelo OSI. Nos encontramos los estándares:

  • Ethernet (IEEE 802.3)
  • WIFI (IEEE 802.11)

Estos estándares definen los métodos que utilizan las máquinas para acceder a los medios de comunicación. Ejemplo: Tarjetas de Red. Switchs.

Nivel IP o de Internet

Equivale al nivel de red del modelo OSI. No da la unidad de todos los elementos de la red, permitiendo su conexión independientemente del medio que utilicen para conectarse. Su propósito es permitir enviar paquetes de datos a cualquier punto de la red. La asignación de direcciones y el enrutamiento son sus principales funciones. A nivel de hardware Routers. Nos podemos encontrar con los siguentes protocolos:

  • ICMP. Sobretodo para gestión de errores de comunicación.
  • ARP. Utilizadon en una LAN para relacionear las direcciones IP.
  • RIP.
  • EGP.
  • OSPF.

Una dirección IP es un número binario de 32 bits. Se dividen los 32 bits en 4 grupos de 8 bits, escribiendo cada uno de ellos en base decimal.

Nivel de transporte

Equivale al nivel de transporte del Modelo OSI. El control del flujo de paquetes y de errores se lleva a cabo desde este nivel. Solo si implementa en los equipos finales (pc,smartphone,tablets, etc.).

Los protocolos más utilizados son TCP y UCP:

  • TCP. El primero establece un circuito virtual entre dos programas. Mantiene una conexión fiable con envió de paquetes en orden, íntegro y sin pérdidas.
  • UDP. No tiene fiabilidad en los envíos. Los datagramas pueden estar desordenados, duplicados o no enviados. Por otro lado permite que estos paquetes sean más ligeros, rápidos de gestionar y trasnmitir.

Nivel de aplicación

Equivale a sesión, presentación y aplicación del modelo OSI. En este nivel es donde trabajan los programas como el navegador, clientes de correo, etc. Solo implemenentan este nivel los equipos finales. Protocolos:

  • HTTP
  • SSH
  • POP-IMAP
  • SMTP
  • VNC
  • DNS
  • DHCP

Ejemplo Gráfico

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Introducción a Redes

Si llegamos a establecer una conexión entre diferentes máquinas conseguimos que estas máquinas puedan compartir recursos(archivos, impresoras,BD, Internet,etc.).
Además podemos facilitar la comunicación entre personas mediante software de mensajería instantánea, correo electrónico, chats, etc.

Las redes necesitan dos elementos para funcionar:

  • Una conexión física para la transmisión de datos entre los extremos de la comunicación (emisor y receptor).
  • Unos protocolos de comunicación conocidos por los extremos. Tanto a nivel de hardware como a nivel de software. Estos protocolos nos ayudan a la gestión y control de la comunicación.

Representación de comunicación entre dos máquinas.

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La información puede viajar con diferentes medios. Medio guiado o cableado y Medio no guidado o inálambrico. Los medios guiados son los más rápidos, seguros y menos propensos a tener interferéncias, en cambio el medio no guiado són más cómodos para los usuarios.

La interfaz de red es el dispositivo electrónico que comunica el ordenador con el medio de la red.

Con el número de dispositivos que comparten un medio de transmisión podemos saber de que tipo es:

  • Punto a Punto. Un enlace entre dos dispositivos únicamente.
  • Multipunto. Cuando el medio de transmisión se comparte entre más de dos equipos.

Las transmisiones pueden ser:

  • Simplex. Cuando las señales solo pueden enviar información en un determinado sentido. Ejemplos: Radio o Televisión.
  • Half-duplex. Cuando las señales se pueden enviar en un solo sentido pero simultáneamente. Ejemplos: Walki Talkis.
  • Full-duplex. Cuando las señales pueden ser transmitidas en los dos sentidos simultáneamente. Ejemplos: Telefono. Internet.

Elements intermediaris:

  • Switch. Dispositivo electrónico que tiene la capacidad de comunicar equipos entre si, tiene la capacidad de crear una red.
  • Router. Su función principal es la de encaminar los equipos entre dos redes diferentes. PREGUNTAR AL PROFE POR REDES DE DIFERENTE RANGO.

Las redes pueden clasificarse de varias formas,por su extensión geográfica, por su topología(estructura de conexiones) o por su arquitectura(tipos de relación entre sus elementos.)

  • Extensión geográfica
    • LAN (Local Area Network). Estas redes son utilizadas de forma interna por los miembros de una comunidad(Casa, Escuela, biblioteca, oficina,etc). Este red también puede ser inalámbrica WLAN.
    • WAN (Wide Area Network).- Normalmente los dispositivos conectados están en un área geográfica extensa. Están controladas por los ISP (Internet Service Provider).
  • Topología de red.
    • En bus. Los dispositivos en una misma línea compartida.
    • En estrella. Todos los dispositivos están conectados a una máquina central.
    • En malla. Todos los equipos están conectados entre si mediante punto a punto.
  • Arquitectura
    • Cliente – Servidor. La función del servidor es ofrecer un servicio o recurso a cualquier ordenador cliente que lo solicite.
    • De igual a igual(P2P,Peer to Peer). Los ordenadores conectados se comportan como cliente y servidor al mismo tiempo.
    • Clúster colaborativo. Los equipos conectados al clúster actúan como uno solo, obteniendo un equipo de mayores capacidades.