El Modelo OSI y sus 7 Capas, Redes Informáticas y sus Tipos y La Topologia de Red.
¿Qué es el modelo OSI?
El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI, por sus siglas en inglés) es un modelo conceptual, creado por la Organización Internacional para la Estandarización, que permite que diversos sistemas de comunicación se comuniquen entre sí usando protocolos estándar. O dicho con más claridad: OSI proporciona a los diferentes sistemas de ordenadores existentes un estándar para comunicarse entre sí.
El modelo OSI puede entenderse como un lenguaje universal de comunicación entre ordenadores en red o entre redes o sistemas de computación. Se basa en la idea de dividir un sistema de comunicación en siete niveles o capas abstractos, cada uno de ellos apilado sobre el precedente.
¿Por qué es importante el modelo OSI?
Aunque en internet no se sigue estrictamente el modelo OSI (en su lugar se sigue más el modelo más sencillo de familia de protocolos de internet), el modelo OSI continúa siendo muy útil de cara a la resolución de diversos problemas de red. Tanto si el problema consiste en una persona que no puede acceder a internet utilizando su portátil como en una página web caída y los miles de usuarios que no pueden usarla, el modelo OSI puede ayudar a diseccionar el problema y a aislar la fuente de este. Si el problema puede aislarse y situarse en una única capa del modelo, podemos evitar una gran cantidad de trabajo innecesario.
¿Cuáles son las siete capas del modelo OSI?
Las siete capas de abstracción del modelo OSI pueden definirse de la siguiente manera, en orden descendente:
7. Capa de aplicación
Esta es la única capa que interactúa directamente con los datos del usuario. Las aplicaciones de software, como navegadores web y clientes de correo electrónico, dependen de la capa de aplicación para iniciar comunicaciones. Sin embargo, debe quedar claro que las aplicaciones de software cliente no forman parte de la capa de aplicación; más bien, la capa de aplicación es responsable de los protocolos y la manipulación de datos de los que depende el software para presentar datos significativos al usuario. Los protocolos de la capa de aplicación incluyen HTTP, así como también SMTP (el Protocolo simple de transferencia por correo electrónico, uno de los protocolos que permiten las comunicaciones por este medio).
6. Capa de presentación
Esta capa es principalmente responsable de preparar los datos para que los pueda usar la capa de aplicación; en otras palabras, la capa 6 hace que los datos se preparen para su consumo por las aplicaciones. La capa de presentación es responsable de la traducción, el cifrado y la compresión de los datos.
Dos dispositivos de comunicación que se conectan entre sí podrían estar usando distintos métodos de codificación, por lo que la capa 6 es la responsable de traducir los datos entrantes en una sintaxis que la capa de aplicación del dispositivo receptor pueda comprender.
Si los dispositivos se comunican a través de una conexión cifrada, la capa 6 es responsable de añadir el cifrado en el extremo del emisor, así como de decodificar el cifrado en el extremo del receptor, para poder presentar a la capa de aplicación datos descifrados y legibles.
Después, la capa de presentación es también la encargada de comprimir los datos que recibe de la capa de aplicación antes de ser enviados a la capa 5. Esto ayuda a mejorar la velocidad y la eficiencia de la comunicación mediante la minimización de la cantidad de datos que serán transferidos.
5. Capa de sesión
La capa de sesión es la responsable de la apertura y cierre de comunicaciones entre dos dispositivos. Ese tiempo que transcurre entre la apertura de la comunicación y el cierre de esta se conoce como sesión. La capa de sesión garantiza que la sesión permanezca abierta el tiempo suficiente como para transferir todos los datos que se están intercambiando; tras esto, cerrará sin demora la sesión para evitar desperdicio de recursos.
La capa de sesión también sincroniza la transferencia de datos utilizando puntos de control. Por ejemplo, si un archivo de 100 megabytes está transfiriéndose, la capa de sesión podría fijar un punto de control cada 5 megabytes. En caso de desconexión o caída tras haberse transferido, por ejemplo, 52 megabytes, la sesión podría reiniciarse a partir del último punto de control, con lo cual solo quedarían unos 50 megabytes pendientes de transmisión. Sin esos puntos de control, la transferencia en su totalidad tendría que reiniciarse desde cero.
4. La capa de transporte
La capa 4 es la responsable de las comunicaciones de extremo a extremo entre dos dispositivos. Esto implica, antes de proceder a ejecutar el envío a la capa 3, tomar datos de la capa de sesión y fragmentarlos seguidamente en trozos más pequeños llamados segmentos. La capa de transporte del dispositivo receptor es la responsable luego de rearmar tales segmentos y construir con ellos datos que la capa de sesión pueda consumir.
La capa de transporte es también la responsable del control de flujo y del control de errores. El control de flujo sirve para determinar la velocidad óptima de transmisión que garantice que un emisor con velocidad de conexión alta no apabulle a un receptor cuya conexión sea lenta. La capa de transporte realiza un control de errores en el extremo receptor consistente en asegurarse de que todos los datos recibidos estén completos, y solicitará el reenvío en caso de que no.
3. La capa de red
La capa de red es la responsable de posibilitar las transferencias de datos entre dos redes diferentes. Si los dos dispositivos que se comunican están en la misma red, entonces no hará falta esta capa de red. La capa de red lo que hace es fragmentar, en el dispositivo emisor, los datos de la capa de transporte en unidades más pequeñas llamadas paquetes y rearmarlos después en el dispositivo receptor. La capa de red también busca el mejor camino físico para que los datos lleguen a su destino, esto se conoce como enrutar.
2. La capa de enlace de datos
La capa de enlace de datos es muy similar a la capa de red, salvo que lo que hace es facilitar la transferencia de datos entre dos dispositivos ubicados en una MISMA red. La capa de enlace de datos toma los paquetes de la capa de red y los rompe en trozos más pequeños denominados tramas. Al igual que la capa de red, la capa de enlace de datos es también la responsable del control de flujo y de errores respecto de esa comunicación dentro de la red (la capa de transporte solo realiza esto último respecto de comunicaciones entre redes).
1. La capa física
Esta capa incluye los dispositivos físicos que participan en la transferencia de datos, como los cables. Se trata también de la capa en la que los datos se convierten en una secuencia de bits, que es una serie de unos y ceros. La capa física de ambos dispositivos debe consensuar además una convención de señales que permita distinguir los unos de los ceros en ambos dispositivos.
Redes Informáticas y sus Tipos.
¿Qué es una Red Informática?
Una red informática de ordenadores es un conjunto de ordenadores conectados entre si para compartir recursos e intercambiar información.
Una red informática nos permite utilizar una única conexión a internet en varios ordenadores, compartir impresora y otros periféricos, enviar y recibir mensajes y pasar archivos a otros ordenadores sin necesidad de un lápiz de memoria, cd u otro elemento.Incluso podemos ejecutar programas instalados en otros ordenadores de la red.
Tipos de Redes Informáticas.
Red de área personal (PAN): The Personal Area Network, que traduce al español Red de Área Personal, es la red más utilizada en espacios reducidos donde se haga uso de pocos dispositivos cuya distancia entre ellos sean corta.
Una de las principales características de esta red es que permite que la comunicación entre los dispositivos sea sencilla, práctica y veloz.
Red de área local (LAN): Esta red es comúnmente utilizada en las empresas. Consiste en una red que conecta un grupo de equipos dentro de un área geográfica pequeña, permitiendo un intercambio de datos y recursos entre ellos. Una red de área local puede contener de 100 hasta 1000 usuarios.
Red WAN: En un edificio existen varias conexiones LAN’s y están interconectadas entre sí. Al hacerlo, tenemos una red WAN. Esta es precisamente una de las principales funciones de esta red, interconectar diversas LANs.
Red de área metropolitana (MAN): En una cuidad existen distintas redes (LAN) y (WAN) que interconectan todos sus edificios entre sí, pero la red que permite la integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, es llamada: Red de área metropolitana. Esta permite conectar las diversas LAN existentes en un espacio de hasta 50 kilómetros. Esta red en algunas ocasiones es utilizada por organizaciones para su uso privado, pero también es útil para que los proveedores de internet puedan brindar conexión de redes de una zona muy amplia a sus clientes.
Utiliza enlaces de alta velocidad como, por ejemplo, la fibra óptica y par trenzado.
Red de área de campus (CAN): Controller Area Network, lo que traduce al español, red de área campus. Esta es una red implementada en espacios geográficos como universidades, industrias, parques o espacios amplios que pertenezcan a una misma entidad.
¿Qué es una topología de red?
La topología de red se define como un mapa físico o lógico de una red para el intercambio de datos; se trata del modo en que se ha diseñado una red y la forma en que se interconectan sus distintas partes.
Tenga en cuenta que el concepto de red se define como un conjunto de nodos interconectados entre sí, en donde cada nodo es un punto en el que una curva se intercepta consigo misma. Cada nodo en concreto va a depender del tipo de red en cuestión.
¿Para qué sirve una topología de red?
Son varias las funciones de una topología de red es en realidad de acuerdo con el tipo de función que se busca cumplir a través del tipo de topología de red que se use, que se van a poder identificar las funciones como tal.
Características de una topología de red
- Topología física – Concepto con el que se define la disposición real de las máquinas, los dispositivos de red, el cableado o los medios en la red.
- Topología lógica – Esta es la forma mediante la cual las máquinas se comunican a través del medio físico. Las más comunes son broadcast o Ethernet y la transmisión de tokens o Token Ring.
- Topología matemática – Son mapas de nodos y enlaces, casi siempre formando patrones o figuras geométricas.
Tipos de Topología de Red
Los tipos de topología de red hacen alusión a la topología lógica mediante la cual se presentan las interconexiones entre los nodos de la red. Es una referencia a una forma geométrica o una forma lógica en la que se distribuyen las estaciones de trabajo y cada uno de los medios que las conectan.
Topología de Anillo
Se encuentra compuesta únicamente por un anillo cerrado que está formado por nodos y enlaces, en donde cada nodo tendrá una única conexión de entrada y una de salida. Estarán conectados únicamente con los dos nodos adyacentes así evitarían los fallos por colisión.
Topología de Anillo Doble
En una topología en anillo doble hay dos anillos concéntricos, en donde cada host de la red va a estar conectado a los dos anillos, pese a que los dos anillos no van a estar conectados de modo directo entre sí. En otras palabras, es una topología análoga a la de anillo, pero con la diferencia que para aumentar la flexibilidad y confiabilidad de la red, existe un anillo redundante para conectar los mismos dispositivos.
Topología de Árbol
Es muy semejante a la topología en estrella extendida. En este caso la diferencia central es que no cuenta con un nodo central. En vez de lo anterior, hay un nodo de enlace troncal, que casi siempre está ocupado por un hub o switch, desde donde se ramifican los otros nodos o computadoras. Es una variación de la red de bus con la diferencia que un fallo en un nodo no significa la interrupción total de las comunicaciones.
Topología de Bus
Es una topología de red en donde se todos los nodos están conectados directamente con un enlace y no hay ningún otro tipo de conexión entre los nodos. De manera física, cada host está conectado a un cable común, así que se pueden comunicar directamente, pero la ruptura de este cable hace que los host queden desconectados.
Topología de Estrella
Es un tipo de topología en donde hay un nodo central a partir del cual se irradian los demás enlaces hacia los otros nodos. Es por el nodo central, casi siempre ocupado por un hub, en donde la información que circula por la red pasa. Esta red no presenta ningún tipo de interconexión entre las computadoras ya que toda la información pasa por el nodo central.
Topología de Malla
También conocida como topología de malla completa, implica que cada nodo se encuentra conectado a todos los demás nodos. En ese sentido, se pueden llevar los mensajes de un nodo al otro por diferentes caminos. En otras palabras, no es posible que exista alguna interrupción en las comunicaciones si se encuentra armada correctamente.
Topología Hibrida
Se la conoce igualmente como topología mixta y en este caso las redes pueden usar diferentes topologías de red para conectarse entre sí. En términos prácticos, la topología híbrida o mixta es una de las más frecuentes y es una derivación de la unión de varios tipos de topología. Permite tomar las ventajas de diferentes redes para poder armar una especialmente para las necesidades del cliente.
Partes de una Topología
- Ordenadores (computadoras, laptops, impresoras, escaners)
- Hub
- Switch
- Router
- Servidores
- Cableado
¿Cuál es la mejor topología de red?
No hay una mejor topología de red que otra en un sentido estricto, sino que esta respuesta se va a encontrar según sean las necesidades de cada objetivo, además de lo que se tiene y lo que se quiere. En otras palabras, la mejor topología de red es una respuesta que depende de las condiciones en que se trabaje.
Finalmente hay que destacar que la topología híbrida o mixta es una de las más frecuentes, ya que apuesta por una combinación entre varias topología es para así resolver de una manera precisa y particular la situación. De todas maneras, hay que recordar que se trata de una combinación de las topologías y por ende refuerza la idea que no hay una mejor que otra, sino que cada proyecto trae consigo determinados requerimientos.
Componentes de una red Lan
Los componentes utilizados para establecer una red de área local (LAN) tienen diferentes de funciones. El elemento común unificador entre los ellos es que facilitan la comunicación entre dos o más computadoras. Los componentes de LAN se pueden configurar en una variedad de maneras, pero una LAN requiere siempre los mismos componentes básicos.
Orden de colores para crear un cable de red.
Código de colores para cables de red con conectores RJ45
Antes de realizar cualquier conexión del Conector Rj45, es necesario que conozcas el código de colores para una mejor conexión, de esta manera evitaremos instalaciones erróneas y optimizaremos el tiempo.
Código de Colores Rj45 “568-B” (Cable normal o paralelo)
Con esta norma de cableado para Rj45 hace referencia a que ambos lados de los cables tienen que tener los mismos colores, este tipo de conexión lo puedes usar para empalmar o conectar accesorios dispositivos desiguales, en este caso usaremos un computador con un hub o switch.
Norma de Cableado “568-B” (Cable normal o paralelo)
| Conector 1 | Nº Pin <->Nº Pin | Conector 2 |
| Blanco/Naranja | Pin 1 a Pin 1 | Blanco/Naranja |
| Naranja | Pin 2 a Pin 2 | Naranja |
| Blanco/Verde | Pin 3 a Pin 3 | Blanco/Verde |
| Azul | Pin 4 a Pin 4 | Azul |
| Blanco/Azul | Pin 5 a Pin 5 | Blanco/Azul |
| Verde | Pin 6 a Pin 6 | Verde |
| Blanco/Marrón | Pin 7 a Pin 7 | Blanco/Marrón |
| Marrón | Pin 8 a Pin 8 | Marrón |
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