Modelo de comunicación Hots-to-Host

En un principio cuando las redes comenzaban, las computadoras comúnmente solo podían comunicarse con otras computadoras hechas por el mismo fabricante

Modelo de referencia OSI

A finales de los años 70´s la Organización Internacional para la Estandarización (ISO por sus siglas en inglés) crea el modelo OSI (Open System Interconection) con la finalidad de romper con la barrera de los sistemas propietarios.

El modelo OSI se crea con la finalidad de ayudar a los múltiples fabricantes a crear dispositivos red y software interoperables esto, en forma de protocolos para redes de diferentes fabricantes puedan comunicarse entre sí.
El modelo OSI es un marco normalizado de las funciones de una red de comunicaciones, que divide la interacción de la red de un modo complejo a elementos más simples que permiten a los diseñadores modular esfuerzos en el diseño, este método permite que muchos desarrolladores independientes trabajen en funciones de red independientes, que puedan aplicarse de un modo Plug-and-play.

La principal ventaja de usar el modelo OSI es la interoperabilidad entre distintos fabricantes de redes.
Las siguientes son algunas ventajas al usar el modelo de capas OSI:

Divide los procesos de comunicación de red en componentes pequeños y sencillos, por lo tanto ayuda al desarrollo diseño y diagnóstico de problemas.

Permite el desarrollo de múltiples proveedores a través de la estandarización de componentes de red.

Anima a la estandarización de la industria mediante la definición de que funciones ocurren en cada capa del modelo
Permite a varios tipos de hardware y software de red se comuniquen.

Evita que los cambios de una capa afecten a las otras capas por lo que no constituye un obstáculo para el desarrollo.

OSI no es modelo físico, más bien es un conjunto de directrices que los desarrolladores de aplicaciones pueden usar para crear e implementar aplicaciones que corran en una red. También provee el medio para crear e implementar estándares de red, dispositivos y esquemas de internetworking.
El modelo OSI consta de 7 capas como se muestra a continuación:

Capa 1: Capa Física

La capa física define las especificaciones eléctricas mecánicas, procedimientos, funciones y especificaciones para activar, mantener y desactivar las conexiones físicas entre sistemas finales.
Características como son niveles de voltajes, tiempo de cambios de voltaje, tasas de transferencia físicas, distancias máximas de transmisión, conectores físicos y otros atributos similares son definidos por las especificaciones de la capa física

Capa 2: Capa de Enlace de datos

La capa de enlace de datos define como son formateados los datos y como es controlado el acceso físico al medio. Esta capa comúnmente incluye detección de errores para garantizar la entrega confiable de los datos.

Capa 3: Capa de Red

La capa de red provee conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de host que pudieran estar en redes geográficamente separadas. El desarrollo de internet también incrementado la cantidad de usuarios acezando a información desde diferentes sitios alrededor del mundo. Y la capa de red es la capa que administra estas conexiones.

Capa 4: Capa de Transporte

Esla encargada de la comunicación confiable entre host, el control de flujo y la corrección de errores. Los datos son divididos en segmentos identificados con un encabezado con un número de puerto que identifica la aplicación origen, en esta capa funcionan TCP y UDP.

Capa 5: Capa de Sesión

La capa de sesión establece, administra y termina sesiones entre dos host que se están comunicando, la capa de sesión sincroniza el dialogo entre las capas de presentación de dos host y administra el intercambio de datos, por ejemplo los servidores web tienen mucho usuarios entonces hay múltiples procesos de comunicación abiertos al mismo tiempo.

Capa 6: Capa de Presentación

La capa de presentación se asegura que la información enviada por la capa de aplicación de un sistema es legible por la capa de aplicación de otro sistema, por ejemplo un programa de computadora se comunica con otra computadora, una usa EBCDIC y la otra usas ASCII para representar los mismos caracteres, si es necesario, la capa de presentación traduce entre múltiples formatos de datos usando un formato en común

Capa 7: Capa de Aplicación

La capa de aplicación es la más cercana a l usuario, esta capa provee servicio de red a las aplicaciones de usuario como son e-mail, transferencia de archivos, y emulación de terminal, la capa de aplicación difiere de las otras capas en que no provee ningún servicio a otra capa del modelo OSI pero solo a las aplicaciones fuera del modelo OSI, la capa de aplicación establece la disponibilidad de los compañeros en la comunicación, sincroniza y establece un acuerdo para la recuperación de errores y control de la integridad de los datos.

Encapsulación y Desencapculación

La Unidad de Datos del Protocolo PDU (o Protocolo Data Unit por sus siglas en inglés) es el encargado de la comunicación entre capas. La encapsulación es el método para añadir encabezados y trailers. Como los datos se mueven hacia abajo en el stack de comunicación, después el dispositivo receptor rompe los encabezados que contiene la información para cada capa a esto se le llama des encapsulación
Un PDU puede incluir diferente tipo de información ya que sube o baja a través de las capas del modelo OSI e este recibe un nombre diferente desentendiendo de la información que contenga en cada capa.
Cuando la capa de transporte recibe los datos de las capas superiores, esta adhiere un encabezado TCP (Transport Control Protocol) o un encabezado UDP (User Datagram Protocol y es llamado segmento. El segmento después pasa a la capa de red y le es añadido un encabezado IP por lo tanto y se convierte en paquete, el paquete pasa a la capa de enlace de datos y se convierte en frame, este frame después es convertido en bits y enviado a través del medio de red.

• Capa de aplicación: Datos
• Capa de transporte: Segmento
• Capa de red: Paquete
• Capa de Enlace de Datos: Frame
• Capa Física: Bits
• Comunicación entre pares (Peer-to-Peer)

Para que los paquetes viajen desde un origen a un destino, cada capa del Modelo OSI en una computadora se debe comunicar con su capa igual en el host destino, como se muestra en la figura cad parte del mensaje es encapsulado por la capa inferior, y este es abierto cuando llega su destino por su capa correspondiente.