¿Qué es el modelo OSI?

¿Qué es el modelo OSI?

El modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) es un modelo conceptual creado por la Organización Internacional de Normalización que permite que diversos sistemas de comunicación se comuniquen utilizando protocolos estándar. En pocas palabras, el OSI proporciona un estándar para que diferentes sistemas informáticos puedan comunicarse entre sí.

El modelo OSI puede considerarse como un lenguaje universal para las redes informáticas. Se basa en el concepto de dividir un sistema de comunicación en siete capas abstractas, cada una apilada sobre la anterior.

Cada capa del modelo OSI se encarga de un trabajo específico y se comunica con las capas superiores e inferiores a ella. Los ataques DDoS se dirigen a capas específicas de una conexión de red; los ataques a la capa de aplicación se dirigen a la capa 7 y los ataques a la capa de protocolo se dirigen a las capas 3 y 4.

¿Por qué es importante el modelo OSI?

Aunque la Internet moderna no sigue estrictamente el modelo OSI (sigue más de cerca el conjunto de protocolos de Internet, más sencillo), el modelo OSI sigue siendo muy útil para solucionar problemas de red. Tanto si se trata de una persona que no puede conectar su portátil a Internet como si un sitio web no funciona para miles de usuarios, el modelo OSI puede ayudar a desglosar el problema y aislar el origen del mismo. Si el problema puede reducirse a una capa específica del modelo, se puede evitar mucho trabajo innecesario.

¿Cuáles son las siete capas del modelo OSI?

Las siete capas de abstracción del modelo OSI pueden definirse de la siguiente manera, de arriba a abajo:

7. La capa de aplicación

Esta es la única capa que interactúa directamente con los datos del usuario. Las aplicaciones de software como los navegadores web y los clientes de correo electrónico dependen de la capa de aplicación para iniciar las comunicaciones. Pero debe quedar claro que las aplicaciones de software cliente no son parte de la capa de aplicación; más bien, la capa de aplicación es responsable de los protocolos y la manipulación de datos en los que se basa el software para presentar datos significativos al usuario. Los protocolos de la capa de aplicación incluyen HTTP, así como SMTP (Simple Mail Transfer Protocol es uno de los protocolos que permite las comunicaciones por correo electrónico).

6. La capa de presentación

Esta capa es la principal responsable de preparar los datos para que puedan ser utilizados por la capa de aplicación; en otras palabras, la capa 6 hace que los datos sean presentables para que las aplicaciones los consuman. La capa de presentación es responsable de la traducción, la codificación y la compresión de los datos.

Dos dispositivos que se comunican pueden estar utilizando diferentes métodos de codificación, por lo que la capa 6 es responsable de traducir los datos entrantes a una sintaxis que la capa de aplicación del dispositivo receptor pueda entender.

Si los dispositivos se comunican a través de una conexión cifrada, la capa 6 es responsable de añadir el cifrado en el extremo del remitente, así como de descodificar el cifrado en el extremo del receptor, de modo que pueda presentar a la capa de aplicación datos no cifrados y legibles.

Por último, la capa de presentación también es responsable de comprimir los datos que recibe de la capa de aplicación antes de entregarlos a la capa 5. Esto ayuda a mejorar la velocidad y la eficiencia de la comunicación al minimizar la cantidad de datos que serán transferidos.

5. La capa de sesión

Es la capa encargada de abrir y cerrar la comunicación entre los dos dispositivos. El tiempo entre que se abre y se cierra la comunicación se conoce como sesión. La capa de sesión se asegura de que la sesión permanezca abierta el tiempo suficiente para transferir todos los datos que se intercambian, y luego cierra rápidamente la sesión para evitar el desperdicio de recursos.

La capa de sesión también sincroniza la transferencia de datos con los puntos de control. Por ejemplo, si se está transfiriendo un archivo de 100 megabytes, la capa de sesión podría establecer un punto de control cada 5 megabytes. En el caso de una desconexión o una caída después de que se hayan transferido 52 megabytes, la sesión podría reanudarse desde el último punto de control, lo que significa que sólo hay que transferir 50 megabytes más de datos. Sin los puntos de control, toda la transferencia tendría que empezar de nuevo desde cero.

4. La capa de transporte

La capa 4 es responsable de la comunicación de extremo a extremo entre los dos dispositivos. Esto incluye tomar los datos de la capa de sesión y dividirlos en trozos llamados segmentos antes de enviarlos a la capa 3. La capa de transporte en el dispositivo receptor es responsable de reensamblar los segmentos en datos que la capa de sesión pueda consumir.

La capa de transporte también es responsable del control de flujo y del control de errores. El control de flujo determina una velocidad óptima de transmisión para garantizar que un emisor con una conexión rápida no abrume a un receptor con una conexión lenta. La capa de transporte realiza el control de errores en el extremo receptor asegurándose de que los datos recibidos están completos, y solicitando una retransmisión si no lo están.

3. La capa de red

La capa de red es responsable de facilitar la transferencia de datos entre dos redes diferentes. Si los dos dispositivos que se comunican están en la misma red, entonces la capa de red es innecesaria. La capa de red divide los segmentos de la capa de transporte en unidades más pequeñas, llamadas paquetes, en el dispositivo del emisor, y vuelve a ensamblar estos paquetes en el dispositivo receptor. La capa de red también encuentra la mejor ruta física para que los datos lleguen a su destino; esto se conoce como enrutamiento.

2. La capa de enlace de datos

La capa de enlace de datos es muy similar a la capa de red, excepto que la capa de enlace de datos facilita la transferencia de datos entre dos dispositivos en la MISMA red. La capa de enlace de datos toma los paquetes de la capa de red y los divide en piezas más pequeñas llamadas tramas. Al igual que la capa de red, la capa de enlace de datos también es responsable del control de flujo y del control de errores en la comunicación dentro de la red (la capa de transporte sólo realiza el control de flujo y el control de errores para las comunicaciones entre redes).

1. La capa física

Esta capa incluye el equipo físico que interviene en la transferencia de datos, como los cables y los conmutadores. También es la capa donde los datos se convierten en un flujo de bits, que es una cadena de 1s y 0s. La capa física de ambos dispositivos también debe acordar una convención de señales para que los 1s puedan distinguirse de los 0s en ambos dispositivos.

Cómo fluyen los datos a través del modelo OSI

Para que la información legible para el ser humano se transfiera a través de una red de un dispositivo a otro, los datos deben viajar por las siete capas del modelo OSI en el dispositivo emisor y luego viajar por las siete capas en el extremo receptor.

Por ejemplo: El Sr. Cooper quiere enviar un correo electrónico a la Sra. Palmer. El Sr. Cooper redacta su mensaje en una aplicación de correo electrónico en su ordenador portátil y luego pulsa «enviar». Su aplicación de correo electrónico pasará su mensaje a la capa de aplicación, que elegirá un protocolo (SMTP) y pasará los datos a la capa de presentación. La capa de presentación comprimirá los datos y luego llegará a la capa de sesión, que iniciará la sesión de comunicación.

Los datos llegarán entonces a la capa de transporte del remitente, donde se segmentarán, y luego esos segmentos se dividirán en paquetes en la capa de red, que se dividirán aún más en tramas en la capa de enlace de datos. La capa de enlace de datos entregará entonces esas tramas a la capa física, que convertirá los datos en un flujo de bits de 1s y 0s y los enviará a través de un medio físico, como un cable.

Una vez que el ordenador de la señora Palmer reciba el flujo de bits a través de un medio físico (como su wifi), los datos fluirán a través de la misma serie de capas en su dispositivo, pero en el orden inverso. En primer lugar, la capa física convertirá el flujo de bits de 1s y 0s en tramas que pasarán a la capa de enlace de datos. La capa de enlace de datos volverá a ensamblar las tramas en paquetes para la capa de red. La capa de red hará segmentos de los paquetes para la capa de transporte, que volverá a ensamblar los segmentos en una pieza de datos.

Los datos fluirán entonces hacia la capa de sesión del receptor, que pasará los datos a la capa de presentación y terminará la sesión de comunicación. La capa de presentación eliminará la compresión y pasará los datos en bruto a la capa de aplicación. La capa de aplicación pasará los datos legibles para el ser humano al software de correo electrónico de la Sra. Palmer, que le permitirá leer el correo electrónico del Sr. Cooper en la pantalla de su ordenador portátil.