Buenas a todos! Como bien dice el titulo hoy vamos a hablar de redes, no de las que hacen las Arañas sino de las Informáticas. Voy a hablar del modelo OSI y el modelo TCP/IP. ¿Porque es importante saber sobre esto? Ya sea si atacamos un sitio web, una API o una red interna de una empresa, en la mayoría de las veces se van a manejar en estos modelos de redes. Existen otros pero no son tan comunes como el TCP/IP y la mayoría tiene el mismo concepto de capas que el modelo OSI, así que es una buena base para arrancar.
El modelo OSI
Su desarrollo comenzó en 1977, fue publicado en 1983 por la Unión internacional de comunicaciones, en 1984 por la Organización Internacional de Normalización, más conocida como ISO, lo público como estándar. La idea de este estándar es intentar interconectar sistemas de procedencia distinta para que estos puedan intercambiar información sin impedimentos ya que cada dispositivo contaba con protocolos distintos según su fabricante.
Este modelo tiene 7 capas: Física, Enlace de datos, Red, Transporte, Sesión, Presentación y Aplicación.
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| Pila del Modelo OSI |
CAPA 1 - Nivel Físico: Es la capa más baja. Es lo que conocemos como hardware, los equipos físicos. Aca se generan los pulsos eléctricos que hacen la información que viaja por la red, los mismos se envían y reciben desde esta capa. En esta capa se convierten los datos binarios, que van a ser enviados a la red, en señales de transmisión y, también, se transforman las señales entrantes en datos binarios.
CAPA 2 - Nivel de Enlace de Datos: Esta capa se encarga del direccionamiento físico y principalmente de la detección de errores en la transmisión. Cuando recibe un paquete de la capa de red (Que incluye la IP de la computadora remota) le agrega una dirección física, más conocida como MAC Address, al Endpoint (No existe una traducción que se acerque con precisión a este término, pero en este caso cuando se menciona un endpoint, en este caso, se habla de un dispositivo como una PC). Dentro de cada dispositivo hay una tarjeta de interfaz de red que viene con una dirección MAC única para identificarla, la MAC es única para cada dispositivo y no puede ser cambiada físicamente.
CAPA 3 - Nivel de Red: La capa de red es responsable de localizar el destino de su solicitud. Por ejemplo, cuando se desea solicitar informacion de una pagina web, es esta capa la que toma la dirección IP de la página y determina la mejor ruta a seguir. Esta etapa trabaja con direccionamiento lógico (Direcciones IP) que todavía están controladas por software. Las direcciones lógicas se usan para ordenar las redes, categorizarlas y permitirnos ordenarlas adecuadamente. Hoy en día, la forma más común de direccionamiento lógico es el formato IPV4, que es el formato que todos conocemos (Como ejemplo,192.168.0.1, la dirección común de los routers de nuestras casas).
CAPA 4 - Nivel de Transporte: Capa encargada de efectuar el transporte de los datos, que están dentro de los paquetes, de la máquina de origen a la de destino. La capa elige el protocolo por el cual se van a transmitir los datos. Los dos protocolos más comunes son TCP y UDP. Si usa TCP, significa que se establece y mantiene una conexión entra las computadoras durante la duración de la solicitud. Esto permite una transmisión confiable, ya que garantiza que todos los paquetes lleguen a destino, en el caso de que se pierda un paquete, bajo este protocolo, se reenvía. En cambio, si se usa UDP, los paquetes de datos se envían directamente a la computadora receptora. UDP no verifica si se pierden paquetes o si la computadora receptora puede gestionarlos, por eso, normalmente este protocolo se utiliza para videoconferencias. Esto quiere decir que normalmente se elegiría TCP para situaciones en las que se favorece la precisión sobre la velocidad(Por ejemplo, transferencia de archivos o carga de una página web), y UDP se usaría cuando la velocidad es más importante (Por ejemplo, transmisión de video en vivo). Esta capa luego divide la transmisión en partecitas, que en TCP se les llama segmentos y en UDP se les llama datagramas), lo que facilita la transmisión del mensaje.
CAPA 5 - Nivel de Sesión: Esta capa mantiene y controla el enlace establecido entre dos computadoras que están transmitiendo algún tipo de dato. Si se puede establecer una sesión, entonces esta capa se encarga de mantenerla, así como cooperar con la capa de sesión de la otra computadora para sincronizar las comunicaciones. Esta capa es importante porque crea una sesión única para cada comunicación lo que permite realizar múltiples solicitudes a diferentes puntos finales simultáneamente sin que se mezclen todos los datos. Cuando la capa de sesión registra con éxito una conexión entre el host y la computadora remota, los datos se transmiten a través de la capa 4, la capa de transporte.
CAPA 6 - Nivel de presentación: La capa de presentación se encarga de la representación de la información, lo que significa que aunque distintos dispositivos tengan distinta representación interna de caracteres pueda traducirse a un formato estandarizado para que de esta manera los datos lleguen de forma reconocible. Además esta capa maneja cualquier cifrado, compresión u otras transformaciones de los datos. Con este proceso completo, los datos se transmiten a la capa de sesión.
CAPA 7 - Nivel de Aplicación: Gracias a esta capa las aplicaciones tienen la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas. Se definen los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, por ejemplo POP, SMTP, FTP, entre otros. Cuando los datos se entregan a la capa de aplicación, se pasan a la capa de presentación. Tengamos en cuenta que los usuarios no interactúan con esta capa sino que lo hacen los programas, lo cual facilita mucho al usuario ya que no tiene que lidiar con la complejidad de las aplicaciones.
Modelo TCP/IP
Este fue creado en los 70s, se usó en la red ARPANET, la primera WAN, desarrollada por pedido de DARPA, una de las agencias del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Por eso también es conocida como modelo DoD o modelo DARPA.
El modelo TCP/IP es muy similar al modelo OSI. Es un poco más viejo, y sirve como base para lo que realmente se utiliza en el mundo real. Entonces.... ¿Porque explique el modelo OSI? Básicamente porque el modelo OSI es más estructurado y más fácil de aprender. Si los comparas son algo así:
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| OSI vs TCP/IP |
El modelo TCP/IP, como se puede ver en la imagen, consiste de 4 capas: Aplicación, Transporte, Internet y Acceso a la red.
Capa de Acceso a la red: Es el equivalente de la capa física y de enlace de datos del modelo OSI. Se define el hardware que se va a usar en la red y los medios que la conforman. Emite y recibe los pulsos eléctricos al igual que en el modelo OSI.
Capa de Internet: Coincide con la capa de red del modelo OSI. Determina la mejor ruta a través de la red. Conforma los paquetes IP que serán enviados por la capa inferior.
Capa de transporte: Es la misma que en OSI. Admite la comunicación entre varios dispositivos a través de las distintas redes. Asegura que los datos lleguen correctamente sin errores y en la secuencia que fueron enviados. Coordina que todas las aplicaciones que estén interactuando con la red simultáneamente de manera que los datos sean recibidos correctamente por la computadora remota.
Capa de Aplicación: Coincide con la capa de sesion, presentacion y aplicacion del modelo OSI. Trabaja con los programas que acceden a los servicios en la red. Interactúan con varios protocolos de transporte para enviar o recibir datos, en forma de conjunto de bytes o mensajes.
Esta parte la explique de forma más breve ya que es casi lo mismo que en el modelo OSI pero de una forma más desestructurada. Si logran comprender este modelo, el resto de modelos con capas funcionan de forma muy parecida por lo cual van a poder relacionarlo con OSI y de esa forma entenderlo mucho más fácil.
Recuerden que es muy importante entender estos conceptos ya que gran parte de lo que analicemos trabaja sobre el modelo TCP/IP.
Para los que entienden ingles les recomiendo esta serie de ejercicios que tiene una lectura complementaria bastante buena también.
Espero les haya gustado el post! Cualquier información que les parezca interesante para agregar me pueden contactar por mis redes (Las dejo acá abajo), la reviso y la agrego!
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Exitos!