Un modelo de referencia específica la manera en se transfiere la información en una red, no está pensado para ser una forma precisa de los servicios de la arquitectura de red. El propósito principal de un modelo de referencia es asistir en la comprensión más clara de las funciones y los procesos involucrados para el intercambio de información.
Los modelos de referencia son solamente marcos conceptuales que especifican a los fabricantes, cómo se deben desarrollar o fabricar sus productos.
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Existen diferentes modelos que especifican como se transfiere la información en una red, entre los más importantes: modelo OSI y TCP/IP.
2.5.1 Modelo OSI (Open System Interconnection, Sistema de Interconexión Abierto).
Durante las últimas dos décadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes, muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando implementaciones de hardware y software diferentes y esto dio como resultado que muchas de las redes eran incompatibles y se volvió muy difícil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre sí.
Para solucionar este problema, la Organización Internacional para la Normalización (ISO) realizó varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse entre si y trabajar en conjunto (interoperabilidad).
El modelo OSI fue desarrollado en 1977 y pero se dio a conocer en 1984, en realidad la transferencia de información se lleva a cabo por medio de TCP/IP, utilizando protocolos.
El PDU (La Unidad de Datos de Protocolo o Protocol Data Unit) es la forma que adopta una sección de datos en cualquier capa del modelo OSI.
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El modelo OSI está dividido en 7 capas tal como se muestra en la figura 2.10, cada una contribuyen con una función específica al flujo de información a través de la red.
a) Capa Física (1)
En esta capa se especifican los requerimientos eléctricos (Niveles de voltaje, base de tiempo, duración de pulsos, Impedancia), mecánicos (tipos de conectores, forma de los conectores, conexión mecánica al medio) y de procedimiento (transmisión síncrona o asíncrona, transmisión full dúplex o half dúplex, uso de cada pin del conector, códigos de línea) para activar, mantener y desactivar el enlace físico por medio de un canal de comunicación y transmitir los datos a través de ese medio. La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los bits.
b) Capa Enlace De Datos (2)
Esta capa ofrece a la red el servicio de una conexión confiable entre nodos adyacentes, aun cuando el canal físico sea ruidoso, organiza los datos (paquetes) que recibe de la capa superior (la capa de red) en tramas, agrega información redundante a la trama para permitir al receptor detectar si hubo error en la comunicación, regula el tráfico, hace uso de las banderas para indicar comienzo y fin de mensajes, provee métodos para que las estaciones conectadas accedan al canal de comunicación, empaqueta los bits que recibe de la capa física en tramas. La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son las tramas.
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c) Capa De Red (3)
Define el direccionamiento lógico (contrario al direccionamiento físico) y todas las rutas entre diferentes ordenadores utilizando protocolos enrutados, de ruteo o ruteables y los protocolos de enrutamiento. Dirige los nodos intermedios en la ruta que siguen los paquetes, ensambla los mensajes que recibe de la capa de transporte en paquetes y los desensambla en el otro extremo, reconoce prioridad en los mensajes y los envía con la prioridad establecida, ofrece servicios de interconectividad para enlazar redes por medio de routers. La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los paquetes.
d) Capa De Transporte (4)
Esta capa actúa como una interface entre las tres capas inferiores orientadas a comunicaciones (capas de interconectividad) y las capas superiores (capas de interoperabilidad). La capa de transporte ofrece a la capa de sesión un servicio de transferencia de mensajes confiable, ocultándole los detalles de operación de las capas de comunicaciones, asegura integridad de los mensajes, mapea direcciones a nombres de modo que un usuario mantenga el mismo nombre en toda la red, multiplexa conexiones de transporte a conexiones de red. La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los segmentos.
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e) Capa De Sesión (5)
Ofrece a la capa de transporte el servicio de establecimiento, mantenimiento y terminación de una sesión entre un proceso corriendo en un computador A y un proceso corriendo en un computador B, controla el dialogo entre procesos: quién transmite, cuándo, cuánto tiempo, sincronización, restablece la comunicación si ocurre una ruptura del enlace sin perder datos, transmite la información del usuario (capa de presentación) en una forma ordenada, la unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los datos.
f) Capa De Presentación (6)
Esta capa proporciona a la de aplicación mecanismos para traducir los formatos de datos del transmisor de modo que sean adecuados para el receptor. Es decir, la capa de presentación maneja la información para que sea desplegada físicamente en la forma correcta para el receptor. Compresión de datos (para usar de forma más eficiente el canal de comunicación), encripción de datos (para proporcionar seguridad en la transmisión), transformación sintáctica del conjunto de caracteres (por ejemplo, conversión de código EBCDIC a ASCII), formato de display de datos, organización e archivos, etc.
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g) Capa De Aplicación (7)
Provee servicios al usuario en forma de aplicación, transferencia, administración y acceso de archivos, correo electrónico, emulación de terminales de computadoras, servicios de directorio. La unidad de transmisión (PDU) para esta capa son los datos.
2.5.2 Modelo TCP/IP (Modelo de Protocolo de Control de Transmisión y Protocolo de Internet).
Se dice que la base de internet es el modelo TCP/IP, este modelo consta de 4 capas, tal como se muestra en la figura 2.11, fue creado por el departamento de la defensa de Estados Unidos con la finalidad de garantizar la comunicación ante circunstancias adversas como guerras. Todo el mundo está enredado entre cables, fibras ópticas y señales que transportan datos, el objetivo primordial era garantizar la comunicación incluso ante una guerra nuclear.
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TCP/IP fue creado como un estándar abierto, esto significa que cualquier persona tiene acceso a este modelo de referencia.
El modelo de referencia TCP/IP es muy parecido a primera vista al modelo de referencia OSI, a pesar de que algunas capas coinciden con el nombre hacen procesos un poco diferentes, por ejemplo, la capa de aplicación de TCP/IP incluye, sesión, presentación y aplicación de OSI.
Los creadores de TCP/IP crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de formato, codificación control de dialogo.
a) Capa De Aplicación
Provee mecanismos necesarios para que las aplicaciones accedan efectivamente a la red, ésta capa toma el papel de origen y destino, es decir, el usuario que envía información tiene contacto directo con una aplicación, al otro lado, el usuario receptor está directamente con otra aplicación, la información viajara por las capas inferiores, pasará por el medio y fluirá desde la capa de acceso a la red hasta la capa de aplicación del usuario receptor. Algunos protocolos de ésta capa son: (FTP) Protocolo de Transferencia de Archivos, (HTTP) Protocolo de Transferencia de Hipertexto, (SMTP) Protocolo simple de transferencia de correo, (DNS) Sistema de denominación de dominios, (TFTP) Protocolo Trivial de Transferencia de Archivos.
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b) Capa De Transporte
Esta capa prepara los datos para que se puedan enviar a la red, regularmente ocupa principalmente dos protocolos, TCP (Protocolo de Control de Transmisión) y UDP (Protocolo de Datagrama de Usuario). La capa de transporte envía los datos desde la fuente emisora (origen) hacía el destino receptor a través de la nube.
c) Capa De Internet
El propósito de la capa de internet es enviar los paquetes origen desde cualquier red y hacerlos llegar hasta cualquier red, que los paquetes lleguen a su destino independientemente de la ruta y redes que recorra para llegar al destino, los paquetes no necesariamente deben llegar en orden, pueden llegan en desorden y las capas superiores deberán reorganizar los datos para que el destino pueda entender los datos que le han llegado. El protocolo principal de ésta capa es IP (Protocolo de Internet).
d) Capa Acceso a la Red
Esta capa está involucrada con las diferentes tecnologías que son ocupadas en las redes, convierte los datos en bits, es decir a forma binaria, y es la capa encargada de encaminar los datos en forma de unos y ceros a través del medio.
Algunos protocolos de esta capa son:
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