Modelos OSI y TCP/IP - Todo lo que debes saber en 9 minutos

0:00¡Hola! Soy Santiago y hoy te voy a explicar qué son los modelos OSI y TCP/IP, y cómo nos

0:06ayudan a entender el funcionamiento de las redes. La Princesa Leia busca ayuda contra el Imperio de

0:12uno de los últimos Jedi vivos, Obi-Wan Kenobi. Problema: él está al otro lado de la galaxia.

0:18La Princesa Leia graba entonces un mensaje como un holograma.

0:22Este mensaje se le confía al droide R2-D2. La tarea de R2-D2 es localizar a Obi-Wan y

0:29entregarle el mensaje. Para transportar al droide, se necesita una nave X-Wing.

0:34Y para asegurarse de que esta nave llegue hasta Obi-Wan en el extremo opuesto de la galaxia,

0:40es necesario un viaje por el hiperespacio. Una vez que llegan al otro lado,

0:44los mismos pasos se realizan en reversa. El X-Wing sale del hiperespacio y se dirige al

0:50planeta donde se encuentra Obi-Wan para entregar a R2-D2. R2-D2 busca entonces a Obi-Wan y,

0:58cuando lo encuentra, inicia el programa para proyectar el mensaje holográfico de Leia.

1:03Lo que acabamos de ver son los principios fundamentales del modelo OSI.

1:07El modelo OSI, por sus siglas en inglés Open Systems Interconnection, busca definir

1:13el estándar para las comunicaciones en redes. Es un conjunto de reglas que se deben seguir para

1:18intercambiar información a través de una red. En términos más simples, si un dispositivo,

1:25como una computadora o un servidor, sigue esta norma, puede intercambiar información

1:30con distintas máquinas de diferentes fabricantes a través de una red.

1:35En el modelo OSI, la comunicación en red se divide en 7 capas. Cada capa tiene un rol específico en

1:41la comunicación y contribuye al proceso general. Cada capa cuenta con sus propios protocolos

1:47que permiten la comunicación entre ellas, lo que en conjunto permite

1:51la comunicación entre dos dispositivos. La capa de aplicación es el punto de acceso

1:56del usuario a los servicios de las aplicaciones. Por ejemplo, para enviar un correo electrónico

2:02(con el protocolo SMTP), ver una página web (con el protocolo HTTP)

2:07o transferir archivos mediante FTP. Esta capa es la interfaz entre el

2:13usuario y la máquina. De forma más concreta, abarca aplicaciones como navegadores web (por

2:19ejemplo Firefox, Safari, Chrome), clientes de correo electrónico (como Outlook) o

2:26clientes FTP (como FileZilla, por ejemplo). La siguiente es la capa de presentación,

2:33responsable del formato de los datos. Es una especie de capa de traducción

2:37dentro de la red. Su objetivo es permitir la comunicación entre máquinas que usan

2:41diferentes representaciones de datos. Esto incluye la conversión de datos,

2:46el cambio de formato y la compresión. La capa de sesión organiza la comunicación

2:51al facilitar el establecimiento, mantenimiento y cierre de sesiones entre dispositivos.

2:57Identifica al usuario y establece una sesión de intercambio con otra máquina en la red,

3:02finalizando la sesión cuando se completa la comunicación.

3:06La capa de transporte selecciona la mejor manera de transmitir la información según

3:10las restricciones de comunicación. Existen dos protocolos en esta capa:

3:15UDP y TCP. UDP envía información sin garantía de recepción, mientras que

3:21TCP asegura una comunicación confiable. Por ejemplo, TCP es como enviar una carta

3:28con acuse de recibo: recibes una notificación cuando llega.

3:32UDP, en cambio, es como enviar una carta sin seguimiento: no hay garantía de que llegue.

3:38La capa de red se encarga del enrutamiento de los paquetes entre los nodos de la red,

3:44desde el punto A hasta el punto B. El protocolo más utilizado en

3:48esta capa es IP (por Internet Protocol). Aquí se maneja la asignación de direcciones IP.

3:54En resumen, una dirección IP es un número de identificación asignado

4:00a cada dispositivo conectado a una red que utiliza el protocolo de Internet.

4:04La capa de enlace de datos define cómo ocurre la transmisión de

4:09datos entre dos dispositivos en la misma red. Esta capa establece un enlace de datos e incluye

4:15el concepto de direcciones MAC (por Media Access Control). Cada interfaz de red tiene una dirección

4:22MAC única que la identifica dentro de la red. Ejemplos de protocolos en esta capa incluyen

4:29Ethernet y PPP (por Point to Point Protocol), utilizado por los operadores

4:35de telecomunicaciones. PPP, por ejemplo, es el protocolo que conecta tu router a Internet.

4:42Por último, la capa física se refiere a la conexión física de

4:45la red para transmitir y recibir datos en formato binario, es decir, en bits.

4:50Esta capa abarca las características físicas de la comunicación, como cables,

4:55conexiones de fibra óptica, Wi-Fi o Bluetooth. Cuando la máquina A envía un mensaje a la máquina

5:02B, el proceso de envío atraviesa todas las capas, desde la capa 7 hasta la capa 1.

5:08Por otro lado, en la recepción, el mensaje sigue el camino inverso:

5:12comienza en la capa 1 y llega hasta la capa 7. Es importante destacar que el modelo OSI es un

5:19marco teórico utilizado para comprender las redes. En la práctica, este modelo suele ser demasiado

5:25rígido y segmentado. De hecho, algunas capas pueden realizar funciones de otras capas.

5:31En la práctica, el modelo TCP/IP es el que se implementa en los dispositivos.

5:36Este modelo simplifica el modelo OSI en 4 capas. Las tres capas superiores del modelo OSI

5:43(Aplicación, Presentación y Sesión) se combinan en una sola capa: la capa de Aplicación. Como

5:50su nombre lo indica, incluye los protocolos de aplicación como HTTP, FTP, SSH, DNS, entre otros.

6:00Las capas Física y de Enlace de Datos se fusionan en la capa "Acceso a red".

6:06Esta capa simplemente gestiona la conexión entre dos dispositivos. La capa de transporte

6:11permanece sin cambios, y TCP (por Transmission Control Protocol) es el protocolo más utilizado

6:18en esta capa . Su función sigue siendo la misma que en el modelo OSI: fragmentar el mensaje para

6:25transmitirlo a través de la capa de Internet. En la máquina de destino, TCP reorganiza los

6:31fragmentos enviados por la capa de Internet para reconstruir el mensaje original.

6:36También existe la capa de Internet, cuyo protocolo más común es IP (por Internet

6:42Protocol), de ahí el nombre del modelo TCP/IP. Es importante notar que TCP/IP también es un

6:49protocolo de comunicación para redes privadas. La capa "Internet", con el protocolo IP,

6:55se encarga del enrutamiento. IP garantiza el enrutamiento

6:59de paquetes desde el origen hasta el destino. Aquí es donde podemos encontrar similitudes

7:06entre esta capa y la capa de red del modelo OSI. Esta capa agrega información como la dirección

7:12del remitente, la dirección IP del destinatario y otros datos para

7:16controlar el enrutamiento del mensaje. Ahora, expliquemos cómo se lleva a cabo

7:21la comunicación en el modelo TCP/IP. Durante la transmisión, los datos pasan

7:27por cada capa en la máquina de envío. En cada capa, se agrega un fragmento

7:32de información adicional llamado encabezado al paquete de datos.

7:36Este proceso se llama encapsulación. Todo esto finalmente se convierte en

7:41bits para ser transmitidos a través de la red hasta la otra máquina.

7:45En la máquina receptora, en cada capa, el encabezado se lee,

7:49se interpreta y luego se elimina. Cuando los datos llegan a la capa

7:53de Aplicación, están en su estado original. Este proceso inverso se llama desencapsulación.

7:59Ahora veamos un poco más a fondo el concepto de PDU (por Protocol Data Unit).

8:05A medida que el paquete de datos pasa por cada capa, su estructura cambia debido a

8:10la adición de un encabezado, por lo que su nombre también varía en cada capa.

8:14En términos prácticos, la PDU identifica la posición de un mensaje dentro del modelo TCP/IP.

8:21Los datos se llaman "mensaje" en la capa de Aplicación. Luego, el mensaje se encapsula como

8:28"segmento" en la capa TCP. Una vez encapsulado en la capa de Internet, se convierte en un "paquete".

8:36Finalmente, en la capa de "Acceso a red", se le llama "trama". La capa física solo maneja bits.

8:43Hasta ahora, hemos visto ejemplos de dispositivos como computadoras o servidores

8:48que utilizan todas las capas del modelo OSI. Sin embargo, este no es siempre el caso.

8:54Dispositivos de red como switches o routers solo utilizan ciertas capas del modelo OSI.

9:00Un router conecta diferentes redes, mientras que un switch conecta varios

9:04dispositivos dentro de una misma red. El switch solo necesita las capas 1 y

9:092 (es decir Física y Enlace de Datos) porque solo requiere conocer la dirección MAC para

9:16enviar la trama al puerto correcto. El router necesita las capas 1, 2 y 3,

9:21incluyendo la capa de Red. Esto permite que un router habilite la comunicación entre redes.

9:27Por ejemplo, cuando me conecto a Internet, el router es el que enlaza mi LAN con Internet,

9:33y esta conexión se establece en la capa 3, o capa de transporte del modelo OSI.

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