COMPARACIÓN ENTRE EL MODELO OSI Y EL MODELO TCP/IP

Los protocolos que forman la suite de protocolos TCP/IP pueden describirse en términos del modelo de referencia OSI. En el modelo OSI, la capa de acceso a la red y la capa de aplicación del modelo TCP/IP están subdivididas para describir funciones discretas que deben producirse en estas capas.

En la capa de acceso a la red, la suite de protocolos TCP/IP no especifica cuáles protocolos utilizar cuando se transmite por un medio físico; solo describe la transferencia desde la capa de Internet a los protocolos de red física. Las capas OSI 1 y 2 tratan los procedimientos necesarios para acceder a los medios y las maneras físicas de enviar datos por la red.

La capa OSI 3, la capa de red, asigna directamente a la capa de Internet TCP/IP. Esta capa se utiliza para describir protocolos que abordan y dirigen mensajes a través de una internetwork.

La capa OSI 4, la capa de transporte, asigna directamente a la capa de transporte TCP/IP. Esta capa describe los servicios y las funciones generales que proporcionan la entrega ordenada y confiable de datos entre los hosts de origen y de destino.

La capa de aplicación TCP/IP incluye un número de protocolos que proporciona funcionalidad específica a una variedad de aplicaciones de usuario final. Las capas 5, 6 y 7 del modelo OSI se utilizan como referencias para proveedores y desarrolladores de software de aplicación para fabricar productos que funcionan en redes.

Tanto el modelo TCP/IP como el modelo OSI se utilizan comúnmente en la referencia a protocolos en varias capas. Dado que el modelo OSI separa la capa de enlace de datos de la capa física, se suele utilizan cuando se refiere a esas capas inferiores.

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EL MODELO DE PROTOCOLO TCP/IP

El modelo de protocolo TCP/IP para comunicaciones de internetwork se creó a principios de la década de los setenta y se conoce con el nombre de modelo de Internet, define cuatro categorías de funciones que deben ocurrir para que las comunicaciones se lleven a cabo correctamente. La arquitectura de la suite de protocolos TCP/IP sigue la estructura de este modelo. Por esto, es común que al modelo de Internet se le conozca como modelo TCP/IP.

La mayoría de los modelos de protocolos describen una pila de protocolos específicos del proveedor. Las suites de protocolo antiguas, como Novell Netware y AppleTalk, son ejemplos de pilas de protocolos específicos del proveedor. Puesto que el modelo TCP/IP es un estándar abierto, una empresa no controla la definición del modelo. Las definiciones del estándar y los protocolos TCP/IP se explican en un foro público y se definen en un conjunto de documentos de petición de comentarios (RFC) disponibles al público.

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BENEFICIOS DEL USO DE UN MODELO EN CAPAS

Los beneficios por el uso de un modelo en capas para describir protocolos de red y operaciones incluyen lo siguiente:

  • Ayuda en el diseño de protocolos, ya que los protocolos que operan en una capa específica tienen información definida según la cual actúan, y una interfaz definida para las capas superiores e inferiores.
  • Fomenta la competencia, ya que los productos de distintos proveedores pueden trabajar en conjunto.
  • Evita que los cambios en la tecnología o en las funcionalidades de una capa afecten otras capas superiores e inferiores.
  • Proporciona un lenguaje común para describir las funciones y capacidades de red.
  • Como se muestra en la figura, los modelos TCP/IP y OSI son los modelos principales que se utilizan al hablar de funcionalidad de red. Representan el tipo básico de modelos de red en capas:
  • Modelo de protocolo: este tipo de modelo coincide con precisión con la estructura de una suite de protocolos determinada. El modelo TCP/IP es un protocolo modelo porque describe las funciones que ocurren en cada capa de protocolos dentro de una suite de TCP/IP. TCP/IP también es un ejemplo de un modelo de referencia.
  • Modelo de referencia: este tipo de modelo es coherente con todos los tipos de servicios y protocolos de red al describir qué es lo que se debe hacer en una capa determinada, pero sin regir la forma en que se debe lograr. El modelo OSI en un modelo de referencia de internetwork muy conocido, pero también es un modelo de protocolo para la suite de protocolo OSI.

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CONJUNTO DEL PROTOCOLO TCP/IP

En la actualidad, la suite del protocolo TCP/IP incluye muchos protocolos. Los protocolos individuales se organizan en capas mediante el modelo de protocolo TCP/IP: aplicación, transporte, Internet y capas de acceso a la red. Los protocolos TCP/IP son específicos de las capas Aplicación, Transporte e Internet. Los protocolos de la capa de acceso a la red son responsables de la entrega de los paquetes IP en los medios físicos. Estos protocolos de capa inferior son desarrollados por organizaciones de estandarización, como el IEEE.

La suite de protocolos TCP/IP se implementa como una pila de TCP/IP tanto en los hosts emisores como en los hosts receptores para proporcionar una entrega completa de las aplicaciones a través de la red. Los protocolos Ethernet se utilizan para transmitir el paquete IP a través de un medio físico que utiliza la LAN.

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DNS: Traduce los nombres de dominio tales como cisco.com a direcciones IP

BOOTP: Habilita una estación de trabajo sin disco para descubrir su propia dirección IP, la dirección IP de un servidor BOOTP en la red y un archivo que debe cargarse en la memoria para iniciar la máquina. DHCP reemplaza a BOOTP

DHCP: Asigna direcciones IP de manera dinámica a estaciones de clientes cuando se inicia

SMTP: Permite los clientes envíen un correo electrónico a un servidor de correo. Permite los servidores envíen un correo electrónico a otros servidores

POP: Permite que los clientes recuperen un correo electrónico de un servidor de correo

IMAP: Permite que los clientes accedan a correos electrónicos almacenados en un servidor de correo

FTP: Establece las reglas que permiten a un usuario en un host acceder y transferir archivos hacia y desde otro host en una red

TFTP: Un protocolo trivial de transferencia de archivos sin conexión. Un protocolo de entrega de archivos sin acuse de recibo de grandes esfuerzos

HTTP: Conjunto de reglas para intercambiar texto, imágenes gráficas, sonido, vídeo y otros archivos multimedia en la World Wide Web

UDP: Habilita un proceso que se ejecuta en un host para enviar paquetes a un proceso que se ejecuta en otro host. No confirma la transmisión correcta de da

TCP: Permite la comunicación confiable entre los procesos que se ejecutan en hosts independientes. Transmisiones confiables con acuse de recibo que confirman el envío correcto

IP: Recibe segmentos de mensaje de la capa de transporte. Dispone mensajes en paquetes. Dispone mensajes en paquetes. Direcciona paquetes para la entrega completa a través de una internetwork

NAT: Traduce las direcciones IP desde una red privada a direcciones IP públicas únicas de forma global

ICMP: Proporciona comentarios desde un host de destino a un host de origen con respecto a los errores en la entrega de paquetes. OSPF: Protocolo de routing de link-state. Diseño jerárquico basado en áreas. Protocolo de routing interior de estándar abierto

EIGRP: Protocolo de enrutamiento exclusivo de Cisco. Utiliza la métrica compuesta según el ancho de banda, el retraso, la carga y la confiabilidad

ARP: Proporciona la asignación de direcciones dinámicas entre una dirección IP y una dirección de hardware

PPP: Proporciona un medio de encapsulamiento de paquetes para transmitirlos a través de un enlace serial

ETHERNET: Define las reglas para conectar y señalizar estándares de la capa de acceso a la red

SUITES DE PROTOCOLOS Y ESTÁNDARES DEL SECTOR DE REDES

Una suite de protocolos es un grupo de protocolos que trabajan en forma conjunta para proporcionar servicios integrales de comunicación de red. Las suites de protocolos pueden estar especificadas por una organización de estandarización o pueden ser desarrolladas por un proveedor. Las suites de protocolos pueden resultar un poco abrumadoras.

La suite de protocolos TCP/IP es un estándar abierto, lo que significa que estos protocolos están disponibles para el público sin cargo, y cualquier proveedor puede implementar estos protocolos en su hardware o software.

Un protocolo basado en estándares es un proceso que recibió el aval del sector de redes y fue aprobado por una organización de estandarización. El uso de estándares en el desarrollo y la implementación de protocolos aseguran que productos de distintos fabricantes puedan interoperar correctamente. Si un fabricante en particular no observa un protocolo estrictamente, es posible que sus equipos o software no puedan comunicarse satisfactoriamente con productos hechos por otros fabricantes.

Algunos protocolos son exclusivos, lo que significa que una empresa o proveedor controla la definición del protocolo y cómo funciona. AppleTalk y Novell Netware, que son suites de protocolo antiguas, constituyen ejemplos de protocolos exclusivos. Es común que un proveedor (o grupo de proveedores) desarrolle un protocolo exclusivo para satisfacer las necesidades de sus clientes y posteriormente ayude a hacer de ese protocolo exclusivo un estándar abierto.

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INTERACCIÓN DE PROTOCOLOS DE RED

La comunicación entre un servidor web y un cliente web es un ejemplo de interacción entre varios protocolos. Los protocolos que se muestran en la figura son:

  • HTTP: es un protocolo de aplicación que rige la forma en que interactúan un servidor web y un cliente web. HTTP define el contenido y el formato de las solicitudes y respuestas intercambiadas entre el cliente y el servidor. Tanto el cliente como el software del servidor web implementan el HTTP como parte de la aplicación. HTTP se basa en otros protocolos para regular la forma en que se transportan los mensajes entre el cliente y el servidor.
  • TCP: es el protocolo de transporte que administra las conversaciones individuales. TCP divide los mensajes HTTP en partes más pequeñas, llamadas “segmentos”. Estos segmentos se envían entre los procesos del servidor y el cliente web que se ejecutan en el host de destino. También es responsable de controlar el tamaño y los intervalos a los que se intercambian los mensajes entre el servidor y el cliente.
  • IP: es responsable de tomar los segmentos formateados del TCP, encapsularlos en paquetes, asignar las direcciones apropiadas y seleccionar la mejor ruta al host de destino.
  • Ethernet: es un protocolo de acceso a la red que describe dos funciones principales: la comunicación a través de un enlace de datos y la transmisión física de datos en los medios de red. Los protocolos de acceso a la red son responsables de tomar los paquetes de IP y los formatean para transmitirlos por los medios.

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PROTOCOLOS DE RED

A nivel humano, algunas reglas de comunicación son formales y otras simplemente sobreentendidas o implícitas, basadas en los usos y costumbres. Para que los dispositivos se puedan comunicar en forma exitosa, un nuevo conjunto de protocolos de red debe describir los requerimientos e interacciones precisos. Los protocolos de red definen un formato y un conjunto de reglas comunes para intercambiar mensajes entre dispositivos. Algunos de los protocolos de red más comunes son Hypertext Transfer Protocol (HTTP), el protocolo de control de transmisión (TCP) y el protocolo de Internet (IP).

En las figuras, se muestran los protocolos de red que describen los siguientes procesos:

La manera en que se da formato o se estructura el mensaje, como se muestra en la figura 1.

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El proceso por el cual los dispositivos de red comparten información sobre rutas con otras redes, como se muestra en la figura 2.

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La manera y el momento en que se transmiten mensajes de error y del sistema entre los dispositivos, como se muestra en la figura 3.

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La configuración y la terminación de sesiones de transferencia de datos, como se muestra en la figura 4

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