fundamentos de redes unidad 2. modelos de comunicación

Fundamentos de redes Unidad 2. Modelos de comunicación

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Desarrollo de Software 1

Carrera: Desarrollo de Software

Semestre 5

Programa de la asignatura:

Fundamentos de redes

Unidad 2. Modelos de comunicación

Clave:

15143633

Ciudad de México, Julio del 2021

Universidad Abierta y a Distancia de México



Índice

Unidad 2. Modelos de comunicación ..................................................................................... 3

Presentación de la unidad ...................................................................................................... 3

Propósitos ............................................................................................................................... 5

Competencia específica ......................................................................................................... 5

2.1. Modelo de referencia ISO-OSI ........................................................................................ 5

2.1.1. Capa física .................................................................................................................... 8

2.1.2. Capa de enlace de datos ........................................................................................... 10

2.1.3. Capa de red ................................................................................................................ 11

2.1.4. Capa de transporte ..................................................................................................... 15

2.1.5. Capa de sesión........................................................................................................... 16

2.1.6. Capa de presentación ................................................................................................ 17

2.1.7. Capa de aplicación ..................................................................................................... 18

2.2. Modelo de referencia TCP/IP ........................................................................................ 20

2.2.1. Capa de acceso a la red ............................................................................................ 21

2.2.2. Capa de Internet ......................................................................................................... 22

2.2.3. Capa de transporte ..................................................................................................... 22

2.2.4. Capa de aplicación ..................................................................................................... 24

Cierre de la unidad ............................................................................................................... 25

Para saber más .................................................................................................................... 26

Fuentes de consulta ............................................................................................................. 27



Unidad 2. Modelos de comunicación

Presentación de la unidad

Como recordarás, en la primera unidad se revisaron conceptos generales de introducción

a las redes: sus áreas de aplicación, los beneficios que se obtienen de ellas, los tipos y

topologías de red, así como los medios de transmisión. En esta unidad se revisarán los

modelos de comunicación, con el fin de comprender la forma en que una aplicación (por

ejemplo, una de correo electrónico) se comunica con otra a través de la red; esta

comunicación se realiza mediante los dos modelos de referencia más comunes: ISO-OSI

y TCP/IP.

Se nombra modelo de comunicación a la forma mediante la cual se estructura un

sistema de comunicación, cuyo objetivo principal es el intercambio de información entre

dos entidades; por ejemplo, la comunicación entre dos teléfonos, dos computadoras,

etcétera (Stallings, 2004).

En general, los elementos que conforman un modelo de comunicación según Stallings

(2004) son:

• Fuente: es el dispositivo que genera los datos que se enviarán; por ejemplo, una

computadora o smartphone al enviar un correo electrónico.

• Transmisor: se encarga de transformar y codificar los datos por medio de señales

electromagnéticas para viajar en un medio o sistema de transmisión. Cabe aclarar

que actualmente fuente y transmisor ya no van separados. Por ejemplo, antes se

usaba un módem para convertir la información a enviar en cadenas de bits, y

éstos se transformaban en señales analógicas para ser transmitidas a través de la

red de telefonía; ahora el módem ha sido desplazado por la tarjeta de red o NIC,

la cual ya se encuentra en la fuente.

• El sistema de transmisión: conecta la fuente de datos o información con el

destino. Por ejemplo, el medio de transmisión guiado o no guiado que se vio en la

unidad 1.

• El receptor: acepta “la señal proveniente del sistema de transmisión y la

transforma de tal manera que pueda ser manejada por el dispositivo de destino”

(Stallings, 2009, p. 11).

• Destino: es el dispositivo al que van dirigidos los datos o información, donde son

depositados por parte del receptor. El receptor y el destino actualmente ya son lo

mismo; se dice que son lo mismo, porque ambos, receptor y destino ya se

encuentran integrados dentro de un mismo componente, al igual que los módems

han sido desplazados por la NIC o tarjeta de red, la cual se encuentra integrada en

la fuente, en este caso también lo está en el destino. Se hace la diferenciación



porque a pesar que ambos coexisten ya en un mismo componente tienen diferente

funcionalidad.

Como se puede observar, el proceso de comunicación que se desarrolla en una red de

computadoras es de tal complejidad, que se hizo necesaria la división de tareas con el fin

de controlar cada una de las acciones que se realicen. Para ello se utilizan modelos tales

como ISO-OSI (International Organization for Standarization - Open Systems

Interconnection) y TCP/IP (Transmision Control Protocol / Internet Protocol).

En esta unidad se utilizarán los términos: modelo y protocolo (Stallings, 2004). Un

modelo es la especificación establecida como un estándar para un diseño de redes; en

este caso se revisarán los modelos más usados: ISO-OSI y TCP/IP. Más adelante se

tocará el tema de las organizaciones que establecen los estándares para cada modelo.

Por su parte, un protocolo es un conjunto de reglas que controla la interacción de

diferentes dispositivos en una red o en un conjunto de redes interconectadas (Forouzan,

2003, p. 100). Con base en el modelo, se define qué protocolos se utilizarán en cada una

de sus diferentes capas; por capa se debe entender la subdivisión de funciones definidas

para cada dispositivo; un dispositivo puede funcionar en una o más capas de cualquier

modelo. Además, dependiendo del modelo se define el número de capas, como se

revisará más adelante.

Dividir en capas es una técnica de estructuración de los problemas que implica la

comunicación adoptada por ISO, donde las funciones de comunicación se distribuyen en

un conjunto jerárquico de capas; cada una de ellas tiene asignada una tarea respecto al

modelo de comunicación (Stallings, 2004).

¿Para qué sirve conocer los modelos y los protocolos al ingeniero en desarrollo de

software? Los primeros sirven como referencia para comprender los protocolos que se

usan en las redes, ya que éstos hacen posible la comunicación; por ejemplo, si transfieren

archivos en una red, posiblemente se utilice el FTP (File Transfer Protocol), si se navega

en Internet se manipula el HTTP (HyperText Transfer Protocol). El hipertexto o

hipervínculo es lo que se conoce como enlaces o vínculos de Internet. Así también, si se

utiliza el correo electrónico a través de un cliente de correo, muy posiblemente se

empleará el SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). La definición de los protocolos más

importantes se revisará en el subtema 2.2.4. Capa de aplicación.

Es importante que el futuro ingeniero en desarrollo de software conozca ambos modelos y

su relación con los protocolos, de manera tal que pueda identificar las semejanzas y

diferencias entre ellos, así como la forma en que se comunican los protocolos en cada

capa de los modelos enunciados, para identificar en un proyecto los dispositivos de

hardware y software mediante los cuales viaja la información, la forma en que lo hace y

cómo incide en el desarrollo del mismo.



Propósitos

Al término de esta unidad lograrás:

• Identificar las capas sobre las que trabaja el modelo ISO-OSI y el modelo TCP/IP,

así como los dispositivos que utilizan cada una de ellas.

• Comprender el funcionamiento de cada uno de los modelos ISO-OSI y TCP/IP.

• Conocer e identificar las diferencias, similitudes, ventajas y desventajas de estos

modelos.

• Identificar el modelo que más se adecúe con el desarrollo o implementación de un

proyecto de software.

• Comprender cómo funcionan las redes a partir de los modelos ISO-OSI y TCP/IP.

Competencia específica

• Distinguir e identificar la manera en la que los modelos OSI y TCP/IP intervienen

en el proceso de intercambio de información, a partir de los protocolos y

dispositivos que trabajan en las diferentes capas de dichos modelos.

2.1. Modelo de referencia ISO-OSI

Para lograr que los componentes de una red o de varias redes interconectadas se

coordinen adecuadamente, se necesita de un modelo que muestre la relación y la función

entre cada uno de ellos. La Interconexión de Sistemas Abiertos, OSI (Open Systems

Interconnection), es un modelo desarrollado para dicho fin. Permite afrontar y estandarizar

las comunicaciones de datos y redes informáticas, afrontándolo con el modelo TCP/IP;

además, el modelo OSI divide las comunicaciones en capas, a nivel teórico, con el fin de

entender mejor cómo funcionan estas.

El modelo OSI fue diseñado por la Organización para la Estandarización Internacional,

ISO (International Standard Organization). En teoría, este modelo permite que dos

sistemas diferentes (computadoras, por ejemplo) se comuniquen sin importar su

arquitectura (Forouzan, 2003, p. 100). La arquitectura de computadoras consiste, a

grandes rasgos, en la relación existente entre software y hardware, y hace que diversos

dispositivos sean diferentes entre sí (Universidad Tecnológica Nacional [s.f.]). Por poner

un ejemplo, la arquitectura y el sistema operativo de las computadoras Mac son distintos

del de los ordenadores que cuentan con sistema operativo Windows, y éstos a su vez

poseen una arquitectura distinta a la empleada en dispositivos móviles.



Si se compara una tablet con un smartphone, una PC y una Mac se encontrarán muchas

diferencias, tales como:

• Diferentes tipos de procesador.

• Diversas memorias RAM.

• Distintas capacidades de disco duro.

• Diferentes sistemas operativos.

• Pueden o no aceptar modificaciones en algunos de los puntos mencionados.

El conjunto de características propias de cada dispositivo se conoce como arquitectura.

Todo el hardware y software que contenga un dispositivo, así como las actualizaciones,

siempre van a depender de la marca y sus limitantes. Por ejemplo, a un smartphone no se

le puede agregar más memoria RAM, pero sí se le puede agregar más memoria para que

nos sirva como disco duro, pero ello siempre con las limitantes impuestas por cada

modelo de cada fabricante.

El modelo OSI es un marco de referencia; consta de siete capas que proporcionan a los

diseñadores de software una idea de la funcionalidad; es decir, de la forma en que

funciona cada capa de manera independiente y relacionada entre ellas

Una definición del concepto de capa es ésta: “grupo de servicios, funciones y protocolos,

completo desde un punto de vista conceptual, que constituye uno de entre un conjunto de

grupos dispuestos jerárquicamente y que se extiende a través de todos los sistemas que

conforman la arquitectura de la red” (Stallings, 2004, p. 822).

Dicho de otra manera, una capa es un nivel abstracto que define funciones y

responsabilidades, además de que también debe definir cómo se comunica con el nivel

anterior y posterior.

Cada capa se nombra de acuerdo a un estándar; en este caso, por ser el modelo de

referencia ISO-OSI, los nombres los definió la ISO, creadora de este estándar, de ahí el

nombre ISO-OSI; aunque en muchos textos sólo se le llama OSI. Es importante decir que

además la ISO definió el orden en el que se presentan. A continuación, se integra una

breve explicación, según Philippe Freddi (2010, p. 178):

• Capa física: corresponde al medio físico de comunicación, a la señal y a la

transmisión binaria.

• Capa de enlace de datos: corresponde al direccionamiento físico, usando la

dirección MAC, así como todo lo concerniente a la trama.

• Capa de red: determina el camino entre emisor y destinatario, utiliza una dirección

lógica o IP.

• Capa de transporte: gestiona el tipo de conexión entre el emisor y el destinatario.

Se ocupa de la fiabilidad.

• Capa de sesión: gestiona la sesión entre emisor y destinatario.



• Capa de presentación: prepara la representación y, si fuera necesario, el cifrado

de los datos.

• Capa de aplicación: presenta los datos según el protocolo definido. Es importante

señalar que esta capa no trata de la aplicación en sí, sino de la interfaz con la

aplicación.

Debe aclararse que un dispositivo puede usar una, dos, tres o todas las capas; todo

depende de la funcionalidad y de la ubicación del dispositivo en la red (Forouzan, 2003).

Flujo de datos OSI. Tomado de http://www.alegsa.com.ar/Dic/osi.php

En la figura anterior se muestra cómo transitan los datos desde el usuario que los

transmite o envía hasta el que los recibe, y atraviesan cada una de las siete capas del

modelo OSI hasta llegar al enlace físico, en la imagen se representa la forma en que los

datos iniciales van acrecentándose en cada capa al agregársele más datos en cada una

de ellas. La capa 7 es de aplicación, la 6 de presentación, la 5 de sesión, la 4 de

transporte, la 3 de red y la 2 de enlace de datos. Éstas añaden datos de control en forma

de encabezados a los datos; los encabezados se van retirando conforme los datos se

procesan a través de las capas, en este caso en el modelo OSI de la capa 1 a la capa 2, y

http://www.alegsa.com.ar/Dic/osi.php



de allí a la capa 3, y así sucesivamente hasta llegar a la capa 7, a la cual llegan ya sin

encabezado los datos con, los que va a trabajar la aplicación. Los datos de control o

encabezados que se añaden sirven para verificar fallos; por ejemplo, CRC (Comprobación

de Redundancia Cíclica) es un código de detección de errores, y se basa en una serie de

divisiones en las que los residuos son los resultados. Con este tipo de chequeo es posible

corregir los datos corruptos; cuando no, es porque en los datos hay muchos errores. En la

capa 1 no se añaden datos porque ésta se encarga de transmitir o recibirlos, en forma de

bits, mediante pulsos luminosos o eléctricos.

El enlace físico transmite los bits de un lado a otro. Es importante señalar que (aunque

no estén en esta figura) es muy común que los datos en forma de bits atraviesen muchos

dispositivos de red que, normalmente, no usan más de las tres capas del modelo OSI

(físico, enlace o red), las cuales se usan en todas las redes, ya sea LAN, MAN, WAN.

Aunque este modelo sólo es teórico, “el modelo de referencia OSI, se vislumbró antes de

que se inventaran los protocolos correspondientes, por ello es un modelo muy general”

(Tanenbaum, 2003, p. 45).

En cada una de las capas que se explicarán a continuación se mencionarán los

dispositivos de hardware utilizados. Respecto a los componentes de software, se

recapitularán los elementos de una red, los cuales se revisaron en la unidad 1, tales

como: capas, protocolos, servicios orientados a conexión, etcétera.

2.1.1. Capa física

La capa física es la responsable de la transmisión del flujo de bits a través de un medio

físico (Forouzan, 2003, p. 101). Los aspectos de su diseño deben asegurar que cuando se

envíe un bit 0 (bit cero) del host A al B, sea recibido del otro lado; es decir, en el host B.

Por bit cero nos referimos a un voltaje de cero volts.

Es importante dejar claro que “el bit es la unidad mínima de información que se usa en la

informática” (López y Montero, 2000, p. 37). Los bits pueden ser ceros o unos; si se miden

los pulsos eléctricos, el 1 es un voltaje de 5v; y el 0, de 0v, según los conceptos de

electrónica digital. En el caso de la fibra óptica, el 1 es un haz de luz; y el 0, la ausencia

de éste. En otras palabras, todo circuito electrónico puede adoptar dos posiciones:

encendido o apagado, 1 o 0, respectivamente; y cualquiera de estos dos estados

representa un bit, unidad binaria o dígito binario (López, 2000, p. 37).



Bits. La informática básica. Tomado de http://1.bp.blogspot.com/-2GhNKyoUdr4/Tdv-

FFlaTdI/AAAAAAAAADg/sIxuo1kJh44/s1600/digital-1010101.jpg

Como se puede observar, la capa física tiene que ver únicamente con el medio de

transmisión empleado, que es por dónde viajan los bits; y como se revisó en la Unidad 1.

Introducción a las redes, los medios de transmisión son guiados y no guiados. En el

primer caso, se sabe que los ceros o unos se propagan a través de haces de luz en el

caso de la fibra óptica y en el caso de los cables a través de voltajes; pero ¿qué pasa

con los medios no guiados? Se sabe que éstos reciben o transmiten información a

través de ondas de radio digitalizadas para que puedan ser leídas o comprendidas en

lenguaje de unos y ceros (lenguaje binario); es decir, esta capa actúa como transmisora y

receptora de bits. El dispositivo de red que trabaja en esta capa es el hub o

concentrador (dispositivo que se mencionó en la unidad 1 como un hardware

intermedio), y su función es retransmitir los bits enviados o transmitidos.

Como se pudo observar, la capa física se encarga de la transmisión y recepción de bits

entre origen y destino; para esto se necesita de un medio de transmisión, sea alámbrico o

inalámbrico (guiado o no guiado). El medio de transmisión que trabaja en esta capa es el

hub o concentrador, el cual sólo sirve como repetidor de la información; es decir,

simplemente retransmite lo que recibe, no añade ni extrae información como las demás

capas.

Se habló de la capa física por dos razones: es la primera del modelo de referencia OSI y

forma parte del proceso de recepción de la información; en este caso, cuando los datos se

transmiten de host A a host B, el host B primero recibe los datos por medio de la capa

física en formato de bits, la capa física, después los envía a la capa de enlace de datos.

http://1.bp.blogspot.com/-2GhNKyoUdr4/Tdv-FFlaTdI/AAAAAAAAADg/sIxuo1kJh44/s1600/digital-1010101.jpg

http://1.bp.blogspot.com/-2GhNKyoUdr4/Tdv-FFlaTdI/AAAAAAAAADg/sIxuo1kJh44/s1600/digital-1010101.jpg



2.1.2. Capa de enlace de datos

Como se dijo anteriormente, en un proceso de recepción de datos, la primera capa que

los recibe en forma de bits es la física, ésta los organiza y transmite a la capa de enlace

de datos.

La capa de enlace de datos es la segunda del modelo de referencia OSI; organiza los bits

en unidades lógicas llamadas bloques, tramas o frames (las cuales pueden integrarse

de cientos o de miles de bytes) y los transmite de manera secuencial a la siguiente capa,

la de red, garantizando que estén libre de errores (Tanenbaum, 2003).

Esta capa lleva a cabo dos tareas muy importantes: el control de errores y el control de

flujo. Para controlar los errores se añaden bits adicionales a las tramas que se envían,

con la finalidad de detectar fallos en las tramas; si esto pasa pueden suceder dos cosas:

tratar de corregir el error, o bien solicitar una retransmisión de la trama a la capa de

enlace de datos del otro extremo o del host B. Esto dependerá de las dimensiones del

error, si es pequeño se corrige; si no, se pide la retransmisión.

En el control de flujo tanto receptor como emisor se ponen de acuerdo para que la trama

se procese inmediatamente después de ser enviada. El transmisor puede detener de

manera momentánea el envío de más tramas a fin de que el emisor cuente con el tiempo

suficiente para su labor. Como se puede intuir, esta regulación del flujo y el manejo de

errores están integrados. La relación entre los conceptos antes mencionados es la

siguiente: piensa en que cuando el mecanismo de manejo de errores de esta capa

detecta un “error” en la trama recibida, el control de flujo pide se retransmita la trama

fallida (Tanenbaum, 2003).

Esta capa también añade información de direccionamiento, de origen a destino. Es

importante señalar que sólo se añaden las direcciones de las máquinas o dispositivos

contiguos; es decir, esta capa también es responsable de la entrega de tramas de nodo a

nodo o de host a host. Cuando una estación o host recibe un bloque de datos que no está

destinado para él, cambia la dirección de origen por la suya, y la dirección de destino por

la de la siguiente estación (Forouzan, 2003).

Dicho de otra forma, esta capa también se encarga de añadir datos en el mensaje

original; por ejemplo, al enviar un mensaje que dice “Hola” de la máquina 1 a la máquina

2, la primera no sabe si la segunda está a un lado o más lejos, pero envía el mensaje con

remitente y destinatario; la máquina más próxima lo toma y revisa a quién va dirigido, si es

para ella aquí termina el proceso de envío; de lo contrario vuelve a mandar el mensaje,

pero antes cambia el remitente por su dirección.



La funcionalidad de esta capa es muy importante, ya que contribuye a que haya sincronía

entre los equipos, además de que ayuda a detectar y corregir los posibles errores que

contienen la información o tramas que se envían. El dispositivo que trabaja en esta capa

(hardware intermedio) es el switch o conmutador, debido a que el direccionamiento que

usa para enviar los bloques de una estación a otra es la dirección MAC (Media Access

Control) de los dispositivos de red.

La dirección MAC es aquélla que tiene impresa los dispositivos de red, por esta razón se

le conoce como dirección física; es única y no se puede cambiar (Mejía, 2004). Está

compuesta por seis bloques de dígitos escritos en sistema hexadecimal (16 dígitos

diferentes), por ejemplo:

00:01:0A:13:60:FD

Los tres primeros bloques indican el fabricante, los últimos tres definen al dispositivo en

sí. Como ya se comentó, estas direcciones son únicas y no se van a repetir jamás en

ningún otro dispositivo en el planeta.

Recapitulando, esta capa maneja como unidad mínima de información la trama o frame,

la cual es un conjunto de bits; ofrece los servicios de control de errores y de flujo, para

esto se “pone de acuerdo” con su homólogo; es decir, con la capa de enlace de datos de

la máquina de destino. El control de errores es el que detecta las tramas defectuosas

recibidas y pide una retransmisión.

El control de flujo permite que se sincronicen las tramas, las cuales deben ser procesadas

por el receptor inmediatamente después de recibirlas. Esta capa añade también datos de

direccionamiento a nivel físico; usa las direcciones MAC sólo entre estaciones contiguas;

no va de origen a destino final, sino que pasa por una serie de procesos antes de llegar a

su destino; esto lo hace cambiando la dirección del remitente original por la del host al

cual corresponda.

2.1.3. Capa de red

Como se revisó en el subtema anterior, el mensaje pasa por varios destinos hasta llegar

al destino final, donde entra en operaciones esta capa. Lo anterior se debe a que se

maneja una dirección lógica, la cual veremos más adelante.

Fabricante del

dispositivo

Número de identificación

del dispositivo



Esta capa es la tercera del modelo OSI, y también es la tercera según la especificación de

ISO.

El nombre de la unidad de datos cambia en cada capa. La que aquí se maneja se llama

paquete, que se conforma de tramas (la unidad mínima de información de la capa anterior).

La capa de red es la responsable de entregar un paquete entre el origen y el destino final.

Para realizar esta tarea, la capa de red añade un encabezado a la unidad de datos que

incluye una dirección de origen y destino lógica. Según Collado (2009) “una dirección de

nivel (o capa) 3 (o lógica) es aquella que permite direccionar tráfico directamente hasta su

destino” (p 27). Esta dirección lógica o dirección IP (se revisará este tema en la unidad 3)

debe ser única, al menos en las redes. Nótese que los direccionamientos en la capa de

enlace cambiaban con frecuencia para moverse a través de la red hasta llegar a su destino;

en cambio, en esta capa las direcciones de origen y destino permanecen intactas

(Forouzan, 2003).

En la capa de red se hace distinción entre estaciones terminales y nodos de

conmutación.

Ejemplo de estaciones terminales y nodos de conmutación. Tomado de

http://www.textoscientificos.com/redes/conmutacion

En la figura anterior se puede observar un ejemplo de las estaciones terminales y de los

nodos de conmutación. Es importante aclarar que aunque en la figura las estaciones

terminales son computadoras, también pueden ser impresoras, servidores, smartphones,

etcétera (la imagen es sólo ilustrativa). Las estaciones terminales son lo que se nombró

en la unidad 1 como el hardware final, y los nodos de conmutación son aquéllos que se

nombraron como hardware intermedio. Éstos últimos, como se observa en la figura

anterior, disponen de diferentes enlaces hacia otros nodos o terminales que permiten a

los paquetes viajar de una estación terminal a otra (Griera y Ordinas, 2008).

Es importante aclarar que las redes de conmutación de paquetes y la capa de red son

cosas diferentes. Para explicar cómo funciona esta última, es necesario hacerlo a través

http://www.textoscientificos.com/redes/conmutacion



de una red de conmutación de paquetes (evolución de las redes de conmutación de

circuitos, tema que se revisó en la unidad 1). Por otro lado, cabe señalar que existen dos

tipos de redes de conmutación de paquetes:

1. Redes que funcionan en modo datagrama. Son redes que en la transmisión no

mantienen un vínculo, por ello no se garantiza la entrega correcta de los paquetes;

pueden llegar fuera de orden, duplicados o incluso se pueden perder. Los

ejemplos de este modo se encuentran en el subtema 2.2.4. Capa de aplicación,

del modelo de referencia TCP/IP (Griera y Ordinas, 2008).

2. Redes que funcionan en circuito virtual. Éstas sí garantizan la entrega correcta

y en orden de los paquetes, ya que aplican el concepto de circuito virtual; es decir,

se tiene un control de por dónde pasan los paquetes, cómo llegan y mejor aún si

no llegan (Griera y Ordinas, 2008).

Cuando un paquete tiene que viajar de una red a otra para llegar a su destino, pueden

surgir muchos problemas, entre ellos se encuentran los siguientes (que resuelve la capa):

• El direccionamiento usado entre ambas redes puede ser diferente.

• La segunda red podría no aceptar el paquete por ser demasiado grande.

• Los protocolos que se usan entre ambas redes son diferentes.

El equipo o hardware intermedio, como se definió en la unidad 1, que trabaja en esta capa

es el ruteador. Éste permite enrutar o enviar paquetes entre redes diferentes, por

ejemplo, entre una LAN y otra WAN (Internet); además, esta capa trabaja con

direccionamiento lógico, por lo que utiliza direcciones que se conocen como IP (Internet

Protocol); son de tipo decimal, donde cada bloque se separa por medio de un punto, por

ejemplo, 10.9.27.7. Este tipo de direccionamiento se verá a detalle en la unidad 3.

Por ejemplo, la máquina con direccionamiento lógico o cuya IP es 10.9.27.7, desea enviar

un paquete a otra máquina con IP 192.168.10.58; ambos direccionamientos son

diferentes y pertenecen a redes diferentes (esto se verá más a detalle en la unidad 3). Es

muy probable que no sean parte de la misma LAN (Red de Área Local, lo vimos en la

unidad 1); aquí es donde el ruteador realiza su función. Cuando el paquete le llega al

ruteador y éste conoce la dirección debe enviarlo a la red que le corresponde, puede

estar dentro de la MAN o la WAN, eso sólo el ruteador lo sabe, ya que tiene algo que se

llama “tablas de ruteo”, por medio de las cuales conoce a qué dispositivo debe enviar el

paquete a fin de que llegue a su destino.

La importancia de esta capa radica, básicamente, en su capacidad de poder enrutar o

encaminar los paquetes a través de la red o las redes implicadas; el enrutamiento se lleva

a cabo desde el origen hasta el destino final. Esta capa maneja dos vertientes para el

envío de paquetes, una de ellas es UDP (User Datagram Protocol) y la otra es TCP



(Transmision Control Protocol). La primera (protocolo no orientado a la conexión) no

garantiza la correcta recepción de paquetes, mientras que la segunda (protocolo orientado

a la conexión) sí garantiza la correcta recepción de los paquetes enviados.

La unidad mínima de información de esta capa es el paquete, que se conforma de una o

varias tramas. A la unidad mínima de información también se le conoce como PDU

(Protocol Data Unit, unidad de datos de protocolo). En adelante las PDU recibirán un

nombre casi genérico; para el caso de la capa de transporte será TPDU (Transport

Protocol Data Unit, unidad de datos para protocolo de transporte), en la capa de sesión

será SPDU (Session Protocol Data Unit, unidad de datos para capa de sesión); en la capa

de presentación será PPDU (Presentation Protocol Data Unit, unidad de datos para capa

de presentación) y en la capa de aplicación será APDU (Aplication Protocol Data Unit,

unidad de datos para capa de aplicación). Esto se puede observar en la siguiente figura:

Unidades mínimas de información (PDU) por capas. Tomado de

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI.

Como se puede ver en la imagen anterior, conforme se pasa de una capa a otra se

añaden datos, también llamados headers o cabeceras; es decir, cuando se realiza una

transmisión de la información, ésta se representa por el cuadro amarillo que está en la

parte superior y dice Data; cuando pasa por la capa de aplicación se le añaden datos de

control o headers, los cuales están representados por el cuadro naranja con amarillo,

cuando pasa por la capa de presentación, se observa que los recuadros correspondientes

a Header, PH, AH y Data tienen ahora tres colores, rosa, naranja y amarillo. Ahora el

recuadro tiene Header, AH y Data; el primero es el header que le añade esta capa, el

segundo es el header de la capa de aplicación (por eso es AH, Aplication Header), Data

se mantiene intacto. Este comportamiento se integra conforme se avanza hacia abajo en

las capas, sólo cambia la nomenclatura y los colores usados para hacer más visibles los

nuevos headers, y la formación de la estructura; por ejemplo, las siglas NH (Network

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI



Header o Header de Red), TH (Transport Header o Header de Transporte), SH (Sesion

Header o Header de Capa de Sesión), PH (Presentation Header o Header de

Presentación). Los headers se mantienen intactos en cada capa; los datos tampoco se

tocan, sólo se añaden datos de control. Esto sucede cuando se transmite información del

host A al host B.

Cuando se va a recibir información, el modelo mostrado en la imagen anterior funcionará

desde el medio físico hasta los datos; es decir, por el medio físico se reciben los bits en la

capa uno, la cual transmite los bits a la siguiente (capa de enlace); esta capa del host B

quitará los headers que le haya añadido la capa de enlace del host A; los bits ahora son

tramas de bits. En el caso de la capa que aparece Tail (dirección MAC del destino

siguiente y del origen), se revisa que el destinatario sea el host B; en caso de no serlo,

cambia la dirección de remitente o de origen, los empaqueta de nuevo y los regresa a la

capa física para enviarlo al destino siguiente (revisa de nuevo el subtema 2.1.2. Capa de

enlace de datos).

Cuando esta trama la pasa al siguiente nivel, la capa de red le quita los headers y revisa

que la dirección lógica sea del host B, representado con la leyenda Tail de color verde; si

no es la dirección del destinatario, los empaqueta de nuevo y los regresa a la capa de

enlace para que ésta lo regrese a la capa física; si la dirección es el destinatario final, el

proceso de desempaquetar los datos continúa y se envían a la siguiente capa llamada de

transporte. De aquí en adelante se quitan los headers que, como vimos, son datos que

ayudan a controlar los datos que se envían, mediante el chequeo de errores.

2.1.4. Capa de transporte

La capa de transporte es la responsable de la entrega de origen a destino del mensaje

completo. La diferencia de ésta con la anterior radica en que la capa de red es

responsable de que los paquetes lleguen del origen a su destino final, pero la de

transporte se responsabiliza por todo el mensaje. En otras palabras, el mensaje se

compone de uno o varios paquetes (Forouzan, 2003). A partir de esta capa, el hardware

intermedio deja de ser el responsable de la información, ahora lo será el hardware final o

terminal (PC, laptop, tableta, smartphone, servidor, etcétera.).

La capa de transporte es también responsable de asegurar que los mensajes lleguen

completos a su destino. Para ello establece una conexión de extremo a extremo, desde el

host que envía hasta el host que recibe; también recupera errores y ordena la información

(establece la información en el orden en que es enviada y etiquetada, según los headers);

es decir, revisa nuevamente que no hayan existido problemas en las capas anteriores;

además habla con la capa de transporte tal como lo hacía con la capa de enlace de datos.



Como se puede observar, esta capa tiene como función básica asegurar que los

mensajes que se envían en la red sean entregados al destinatario. Su importancia radica

en controlar al mensaje completo, que no llegue el mensaje corrupto. Esto lo hace

añadiendo bits de control; con éstos y su comparación se puede saber si el mensaje es el

original o si está corrupto. A partir de esta capa ya no hay dispositivos de red o hardware

intermedio, ahora se trabaja con equipos de tipo terminal o, como se observó en la unidad

1, hardware terminal.

Si se retoma la imagen en donde se explican las PDU por capas, se observa que las

capas de enlace de datos y de red manejan Tail; éstas son las direcciones físicas y

lógicas, respectivamente; por ello trabajan con equipos de hardware intermedio. Como en

las demás capas ya no se manejan las direcciones, se dice que ya trabajan con el

hardware terminal.

2.1.5. Capa de sesión

La capa de sesión es la quinta capa del modelo OSI y está diseñada para establecer,

mantener, sincronizar y controlar el diálogo entre los sistemas. Sirve como mediador para

que defina a quién le toca transmitir (Tanenbaum, 2003, p. 41). Un ejemplo de diálogo que

pueden tener los sistemas es cuando se envía un paquete; por ejemplo, A envía un

paquete; B le comunica que lo ha recibido, que llegó en buen estado y que está lista para

el siguiente; aunque también puede decirle que está en mal estado y que es necesario

retransmitirlo.

Esta capa también añade algo que se llama puntos de sincronización, los cuales

dividen un mensaje largo en muchos más pequeños, y se asegura que reciba y reconozca

cada parte del mensaje. En este caso, si existe una falla en el sistema o en la red no será

necesario retransmitir todo el mensaje, sino mandar sólo los faltantes contando aquél en

el que se haya dado la falla, en caso de que haya llegado corrupto (Forouzan, 2003, p.

102). Como se observó en la capa anterior, el mensaje se compone de paquetes, y éstos

a su vez de tramas. El mensaje se divide en cada uno de estas PDU, y el punto de

sincronización se hace desde cada PDU. Una falla en la red puede ser una intermitencia

en ella; es decir, una desconexión y conexión automática, casi imperceptible, puede hacer

que un bit llegue mal y, por ende, también la trama y el paquete, lo que genera un

mensaje corrupto. Para subsanar esto, se debería retransmitir sólo la trama corrupta y no

todo el mensaje.

Como se puede observar, la importancia de esta capa radica en la capacidad de

establecer, mantener y controlar el enlace en la conexión que se establece entre dos

máquinas que van a compartir información, además de que asegura la correcta

transmisión del mensaje y reanuda la transmisión de éste, no desde el principio, sino



desde el punto en donde se originó la falla. Esta capa hace que se establezca una

conexión entre ambas máquinas, como si se abriera un circuito virtual entre ellas a fin de

establecer la comunicación; se llama virtual porque no es indispensable que sea físico

(que exista un cable de por medio).

En muchos casos, esta capa puede ser prescindida ya que, como se observó, sus

funciones son llevadas a cabo por otras inferiores; por ejemplo, la capa de enlace de

datos, de red o de transporte. No sucede así con la capa de presentación.

2.1.6. Capa de presentación

La capa de presentación es la sexta del modelo de referencia OSI, y se ocupa de la

sintaxis (formato) y semántica (significado) de la información intercambiada entre dos

sistemas. Se enfrenta al hecho de que diferentes sistemas utilizan métodos de

codificación distintos. Comprime y descomprime los datos para un mejor rendimiento,

también los cifra y descifra por razones de seguridad (Forouzan, 2003, pp. 102-103). Un

método de codificación para los caracteres (alfabeto o números) es, por ejemplo, la

manera electrónica de representarlos; la compresión es reducir el volumen de un archivo,

muy parecido a los algoritmos usados en zip o rar. Cifrar y descifrar significa encriptarlos

y desencriptarlos, parta ello se utilizan algoritmos como AES.

AES es un algoritmo de encripción de datos; es decir, se usa para tener comunicaciones

seguras. Se puede enviar un correo electrónico con esta encripción y sólo la persona que

conozca el password podrá ver el correo, de otra forma nadie más lo podrá ver.

La capa de presentación tiene como función básica hacer que dos sistemas diferentes se

entiendan o sean compatibles. Si los sistemas tienen arquitecturas distintas, es muy

seguro que tendrán métodos de codificación y de sintaxis desiguales. Se puede

mencionar el caso de un archivo de texto, que comúnmente se puede visualizar en el bloc

de notas en sistemas Windows; si este archivo va de un sistema Windows a uno Linux (de

ASCII a Unicode); se debe preparar o hacer compatible para que sea visto en la máquina

destino porque no usa la misma codificación. Así pues, esta capa nos ayuda a transformar

de ASCII a Unicode o viceversa.

Los códigos ASCII y Unicode son estándares creados para que cualquier texto sea

codificado para su uso informático. Es pertinente aclarar que Unicode es más usado

actualmente en la informática, y ASCII es empleado por sistemas anteriores al año 2000.

Unicode integra caracteres de idiomas tales como el chino o el japonés, que son

incompatibles con ASCII.



A continuación, se revisará la última capa del modelo OSI, en ésta la presentación de los

datos ya tiene un formato que puede ser visualizado por una aplicación

2.1.7. Capa de aplicación

La capa de aplicación es la séptima del modelo de referencia OSI y permite que el

usuario, persona o software, tenga acceso a la red. Esto lo veremos ejemplificado en el

subtema 2.2.4. Capa de aplicación del modelo de referencia TCP/IP. Dicha capa define

aplicaciones comunes que pueden implementarse para simplificar el trabajo (Forouzan,

2003); también contiene varios protocolos que los usuarios emplean con frecuencia

(Tanenbaum, 2003). Estos protocolos pueden ser HTTP (para visualizar páginas de

Internet), FTP (para transferencia de datos), etcétera. En realidad, todos los protocolos

tienen una funcionalidad que las hace atractivas a los usuarios (de estas funcionalidades

se habló a grandes rasgos en la unidad 1, y también se hablará de ellos en el subtema

2.2.4).

Se puede concluir que, dependiendo de la capa, se habla de una unidad mínima de

información o PDU. Así pues, en la capa de transporte se manejan mensajes; en la de

red, paquetes; en la de enlace de datos, tramas; y en la capa física, bits. También se

revisó las funciones de cada capa de abajo hacia arriba; es decir, de la física a la de

aplicación, visto desde la perspectiva de receptor, pero que pasa del otro lado (emisor).

Cabe recordar que estas capas desarrollan las mismas funciones tanto para un receptor

como para un emisor.

Si se observa el modelo de arriba hacia abajo y se consideran cada una de las funciones

que desarrollan las capas, el resultado es que la capa de aplicación intenta comunicarse

con la otra computadora mediante el uso de un protocolo; por ejemplo, HTTP. La capa de

presentación se encarga de definir la correcta sintaxis a usar al enviar el mensaje. La

capa de sesión, de establecer la conexión o el enlace entre las computadoras que se van

a comunicar. La capa de transporte, de partir el mensaje completo en paquetes a fin de

que pueda ser leído por la siguiente capa, además de verificar que el mensaje llegue

íntegro a su destino. La capa de red, de llevar cada paquete al destino final, a través de

rutas que ella conoce para hacer los envíos. La capa de enlace de datos, de partir los

paquetes en otras unidades llamadas bloques o tramas, pero esta capa sólo es

responsable de enviarla a la siguiente máquina, es decir, al nodo contiguo; en este envío

se responsabiliza la capa de enlace de datos de que los datos no lleguen corruptos. La

siguiente y última capa se encarga de enviar las tramas a través de la red en forma de

bits. Si se analiza esta explicación se podrá observar que las capas, además de

comunicarse con su inmediato superior o inferior, se comunican con su igual del otro lado

de la capa.



Los sistemas A y B, pueden ser trasmisor o receptor, lo que dependerá del rol que se

tenga en un momento dado; por ejemplo, si A desea transmitir será transmisor y B será

receptor, o viceversa. Si A es el transmisor, A iniciará desde la capa 7 de aplicación y

terminará en capa física, y B recibirá los datos a partir de la capa física hasta la capa de

aplicación.

Modelo OSI. Tomado de http://redesudl.wikispaces.com/Modelo+OSI

En la figura anterior se observa la forma en que las capas se comunican entre sí. No sólo

lo hacen de manera vertical, sino también horizontal. La manera vertical ya la hemos

revisado en esta unidad, dependerá de si se trata de transmisor (de arriba hacia abajo, o

de la capa de aplicación hasta la capa física), o de si es receptor (que será de manera

contraria a transmisor, de abajo hacia arriba, desde la capa física hasta la de aplicación).

La comunicación horizontal es al que se da entre capas de igual a igual entre host A y B,

receptor y emisor; por ejemplo, la capa de aplicación del host A, se comunica con la del

host B. Lo mismo hará la capa de presentación del host A con la del host B y así

sucesivamente. Un ejemplo claro de esta comunicación horizontal se ve en la capa de

sesión, el host A pide abrir una sesión de comunicación con el host B y mientras dure la

comunicación ese canal estará abierto, una vez terminado se cierra.

http://redesudl.wikispaces.com/Modelo+OSI



En los niveles del 4 al 7 (capas de transporte, sesión, presentación y aplicación) esta

comunicación es más directa; en las del uno a la tres (física, de enlace de datos y de

Red), no lo es tanto; esto es porque antes debe comunicarse con su homóloga del otro

lado, hablando de dispositivos de red (o como lo se vio en la unidad 1, hardware

intermedio); por ejemplo, se dice que un router es de capa 3 porque trabaja en esta

capa, pero también lo hace en capa 2 y capa 1. Un switch puede trabajar con capa 2 y

capa 1; un repetidor o hub, al ser un dispositivo de capa 1, sólo trabaja en esta capa; un

router, al encaminar un paquete, lo puede enviar a una tarjeta de red o a un switch, los

cuales trabajan en capa 2, ya que usan direccionamiento MAC, y ¿cómo envía el paquete

a estos dispositivos?, lo hace a través de la capa 1, o sea el cableado.

Para concluir con el tema acerca del modelo OSI, es importante mencionar que tiene gran

relevancia en el ámbito del desarrollo de software debido a que es un modelo estándar,

con el cual se puede explicar el TCP/IP. Esto nos permite tener una visión más general de

un modelo de referencia de redes, con el cual se aclaran las dudas a la hora de entender

o hacer un desarrollo informático dentro de las redes.

El modelo de referencia TCP/IP, que se estudiará a continuación, tiene muchas

similitudes y diferencias con el modelo OSI. Es importante mencionar que el TCP/IP nació

antes que el modelo OSI, por la necesidad de interconectar redes heterogéneas; mientras

que este último surgió por la necesidad de definir modelos de interconexión de diferentes

fabricantes, de ahí su término de abierto. OSI es capaz de describir cómo funciona el

modelo de referencia TCP/IP, y no así TCP/IP respecto a OSI.

2.2. Modelo de referencia TCP/IP

En la actualidad existen muchas redes interconectadas; todas ellas pueden ser privadas o

públicas. Entre las privadas se cuentan las redes empresariales o la de nuestro hogar; la

red pública más importante en la actualidad es Internet por su alcance y demanda.

Originalmente, Internet fue un conjunto de redes de investigación interconectadas,

diseñado para conectar redes heterogéneas. Por redes heterogéneas entiéndase una

red con diferentes tipos de computadoras y con diferentes sistemas operativos.

Como se revisó en la unidad 1, ARPANET fue el embrión de lo que hoy es Internet. Este

proyecto fue auspiciado por la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Con el tiempo conectó a cientos de universidades e instituciones gubernamentales,

mediante líneas telefónicas; más tarde, cuando se agregaron satélites y ondas de radio,

los protocolos existentes tenían problemas para funcionar, lo que orilló a concebir un

nuevo modelo de referencia. De hecho, la meta desde que se inició la ARPANET era esa,

conectar diferentes dispositivos y que se comunicaran en la misma red. Esta arquitectura

se llama modelo de referencia TCP/IP (Tanenbaum, 2003). Un modelo de referencia



permite analizar la comunicación en red entre dos dispositivos mediante el concepto de

capas; el número de éstas dependerá del modelo de referencia usado. En el caso del

modelo OSI, son siete; como vimos anteriormente, en el TCP/IP son cuatro.

Es muy importante señalar que este modelo de referencia se usa en todas las redes,

como pasa con el modelo OSI, pero con la diferencia que éste no sólo lo hace a nivel

teórico, sino también práctico. “Con TCP/IP, los protocolos llegaron primero y el modelo

fue en realidad una descripción de los protocolos ya existentes. El problema con este

modelo es que sólo ayuda a describir redes que son TCP/IP, al contrario, con OSI, que

OSI ayuda a entender también al modelo de referencia de TCP/IP” (Tanenbaum, 2003, p.

45).

En los temas que conforman este apartado se explicará lo correspondiente a cada una de

las capas que conforman este modelo TCP/IP.

Antes de continuar con el estudio de este modelo, realiza la siguiente actividad.

2.2.1. Capa de acceso a la red

La capa de acceso a la red es la primera del modelo de referencia TCP/IP; define la

interfaz física entre el dispositivo de transmisión de datos (por ejemplo, la computadora) y

el medio de transmisión (Stallings, 2004, p. 40).

La capa de acceso a la red del modelo de referencia TCP/IP es equivalente a la capa

física y de enlace de datos del modelo de referencia OSI. La capa física es la encargada

de la transmisión del flujo de bits. La capa de enlace de datos se refiere al uso de tramas

de bits y de direccionamiento MAC.

En esta capa trabajan los switches y hub o repetidores. Es necesario aclarar que la

funcionalidad de estos equipos, en cuanto a capa de funcionalidad, nunca se hace en

referencia a este modelo, sino al de OSI.

Algunos textos separan esta capa en dos: física y de acceso, tal y como sucede en el

modelo OSI. Esto haría que en vez de cuatro capas fueran cinco; sin embargo, nos

apegaremos al modelo usado en el RFC 1122 de la IETF, organización que regula los

estándares de Internet conocidos como RFC (Request for comments) (Braden, 1989, p.

10).

Entonces, esta capa tiene las funcionalidades de las capas 1 y 2 del modelo de referencia

OSI, por lo cual es la encargada de transmitir tramas o frames mediante el uso de

direccionamiento físico o de MAC. La siguiente capa usará el direccionamiento lógico o de



IP (Internet Protocol). Es importante mencionar que estas capas, así como las del modelo

de referencia OSI, se utilizan en todas las redes.

2.2.2. Capa de Internet

La capa de Internet es la segunda del modelo de referencia TCP/IP; define un formato y

protocolo oficial llamado IP (protocolo de internet). En esta capa, a los paquetes se les

llama paquetes IP. Su trabajo es hacer que los paquetes (dos o más tramas) viajen en

una red o a redes diferentes, evitar la congestión de éstos en el medio y enviarlos hasta el

destino final; para ello enruta estos paquetes hacia una red determinada (Tanenbaum,

2003). El dispositivo que funciona en esta capa es el ruteador.

IP es un servicio de interconexión de red no orientado a la conexión, esto significa que no

garantiza la llegada de paquetes a su destino; pueden llegar dañados, duplicados o

simplemente no llegar (Braden, 1989).

Como se puede observar, esta capa tiene muchas similitudes con la de red del modelo

OSI. No hay gran diferencia entre la capa de red del modelo OSI y la capa de Internet de

este modelo, salvo el nombre de la unidad mínima de información, que en OSI se llama

“paquete” y en este modelo se le denomina “paquete IP”.

2.2.3. Capa de transporte

La capa de transporte es la tercera capa del modelo de referencia TCP/IP; Define dos

protocolos TCP (protocolo de control de transmisión) y UDP (protocolo de datagramas de

usuario) (Tanenbaum, 2003).

• TCP. Es un protocolo confiable, orientado a la conexión, que permite que un flujo

de bytes (mensaje) que se origina en una máquina llegue a su destino sin errores,

sin importar si es de esa red o de otra (Tanenbaum, 2003). Un ejemplo de esto se

ofrece el subtema 2.2.4. Capa de aplicación.

Es importante señalar que, cuando se habla de un ruteador, se dice que trabaja en

capa 3; esto en alusión al modelo de referencia de OSI y no de TCP/IP. Se hace la

aclaración por que es muy común escuchar este tipo de referencias en el entorno

laboral.



• UDP. Es un protocolo no confiable y, por ende, no orientado a la conexión. Se usa

mucho en aplicaciones de consulta única, en ambientes de cliente servidor, así

como en otras donde es más importante la entrega puntual que la precisa; por

ejemplo, en aplicaciones de voz o video (Tanenbaum, 2003,).

Relación IP con TCP y UDP. Tomada de Tanenbaum, 2003, p. 43.

Como se puede observar en la figura anterior, en las redes LAN, MAN, WAN y PAN, el

protocolo IP hace uso de los protocolos TCP y UDP. Para la entrega de aplicaciones en la

capa más alta, el uso de uno u otro protocolo dependerá de qué tipo de aplicación se

requiera.

Telnet y FTP (se definirán en el subtema 2.2.4. Capa de aplicación) son aplicaciones que

dependen de que se establezca una sesión o un servicio orientado a la conexión, ya que

se usan de manera interactiva; es decir, un usuario puede hacer múltiples peticiones a

través de estos servicios y esperar una respuesta. Por ejemplo, cuando se realiza un FTP,

(protocolo que se usa para la transferencia de archivos) se realizan estos pasos:

1. Se establece una conexión al servidor deseado, es decir, se hace una conexión

con la máquina de la cual se pretende conseguir el archivo requerido.

2. Se realiza la petición de transferencia; es decir, se busca el archivo que se desea

transferir a un dispositivo (computadora o smartphone, por ejemplo) y se

transfiere.

3. Una vez finalizada, el sistema está listo para hacer otro envío o para terminar la

sesión.

El SMTP y DNS (que se explicarán en el siguiente subtema) son servicios que no

dependen de establecer una sesión entre la máquina origen ni destino; simplemente la

máquina origen hace la petición, el destino le contesta y ya. Algunos ejemplos de los

servicios o protocolos de alto nivel donde se utiliza el SMTP y DNS, son el correo



electrónico y la resolución de nombres. Estos protocolos se revisarán en el subtema 2.2.4.

Capa de aplicación.

2.2.4. Capa de aplicación

La capa de aplicación es la cuarta y última del modelo de referencia TCP/IP. Equivale a

las capas de sesión, presentación y aplicación del modelo OSI; esto significa que las

funcionalidades de éstas se concentran en una sola en el modelo TCP/IP (Forouzan,

2003).

En la capa de aplicación se encuentran todos los protocolos de nivel alto; algunos

ejemplos son el Telnet, FTP, SMTP, HTTP, SSH, SFTP, DNS, SMB, etcétera. A grandes

rasgos, esto es lo que hace cada uno de ellos:

• Telnet. Se usa para manejar una máquina de manera remota, a través de línea de

comandos, como si estuviéramos enfrente de ella. Este protocolo tiene

deficiencias en cuanto a seguridad, ya que los comandos que se ejecuten pueden

ser fácilmente interceptados. Asimismo, usa TCP por ser fiable y orientado a

conexión. La fiabilidad en este protocolo es muy necesaria, ya que se establece

una sesión con una computadora remota; se le envían comandos que deben ser

ejecutados en la máquina remota y en la local (o desde donde se establece la

comunicación vía telnet), y es necesario ver lo que responde a cada comando.

• SSH. Es muy parecido a Telnet, pero con la ventaja de que es más seguro. No

puede ser interceptada la comunicación de este protocolo. Utiliza TCP.

• FTP (File Transfer Protocol). Empleado para transferir archivos, tiene las mismas

deficiencias que Telnet en cuanto a seguridad. Usa TCP.

• SFTP. Es seguro para transferencias de archivos. Usa TCP.

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Se usa para la transferencia simple de

correo electrónico. Por simple se debe entender que no garantiza quién envía el

correo, debido a esta falla el spam (correo basura que comúnmente se va a la

bandeja de correo no deseado) se ha vuelto un problema en la actualidad. Este

protocolo usa UDP, pues no necesita ser orientado a conexión, sólo envía el

correo.

• HTTP (HyperText Transfer Protocol). Protocolo de transferencia de hipertexto. Es

el protocolo que nos permite ver páginas web en nuestro navegador, la

implementación segura es HTTPS. Utiliza TCP.

• DNS. Es un protocolo de resolución de nombres; sus siglas en español significan

“sistema de nombres de dominio”. Se encarga de resolver los nombres utilizados

en Internet, ya que para ella no hay nombres, sino sólo direcciones IP (el tema de

direcciones IP se verá en la siguiente unidad). Este protocolo usa UDP. No



requiere de confirmación de que se ha recibido la resolución de nombres, pues

llevaría más tiempo.

• SMB. Se usa para el servicio de carpetas compartidas en Windows. Hace tiempo

sólo era exclusivo para plataformas basadas en este entorno, ahora también

puede ser implementado en UNIX, Linux e iOS. Usa TCP.

Todos estos protocolos usan la arquitectura cliente-servidor, que se observa en la

siguiente imagen. Un cliente es un programa que solicita un servicio de otra máquina,

llamado servidor, que siempre está disponible. En otras palabras, un cliente es capaz de

ejecutar alguna aplicación en un servidor y el servidor envía los resultados al cliente. En

otras palabras: un cliente es el demandante y el servidor es el proveedor.

Ejemplo de Modelo Cliente Servidor. Tomado de Forouzan, 2003, p. 111.

Este modelo tiene muchas similitudes al OSI. No se utiliza la misma cantidad de capas en

un modelo y otro, pero ambos definen la forma en que deben comunicarse entre sistemas

y usan la misma unidad de Información. La diferencia entre ellos es que OSI es

meramente teórico, se usa como guía para la construcción de redes o sistemas de

comunicaciones de diferentes fabricantes; OSI especifica sistemas abiertos, término con

el que hace alusión a que interconectará diversos fabricantes. Por su parte, TCP/IP fue

construido mediante la experiencia y estructuras de red ya creadas. Con este protocolo se

dio respuesta a la manera de interconectar redes heterogéneas.

Cierre de la unidad

Revisaste los modelos de referencia OSI y TCP/IP; observaste las diferencias y las

similitudes entre uno y otro, lo que representa un protocolo en el contexto de los modelos

OSI y TCP/IP. También notaste que hay infinidad de protocolos, y aunque se utilicen de

manera inconsciente, ellos están allí y siempre se han utilizado en el contexto de las



redes, desde que comenzaste a navegar por Internet o cuando utilizas la impresora en tu

centro de trabajo, escuela, o cuando te comunicas con tus compañeros(as) y Docente en

línea.

Es muy importante conocer las características, elementos principales y funcionamiento de

estos modelos de referencia, pues de ellos depende que una aplicación funcione de

manera adecuada y se consiga el objetivo.

Quizás no construyas una aplicación de capa 1, 2 o 3 del modelo de referencia OSI, pero

seguro que utilizarás protocolos TCP o UDP para construir aplicaciones de software; todo

depende de las necesidades y requerimientos en el campo laboral y profesional.

En la siguiente unidad se verá el direccionamiento IP, porque es muy importante conocer

más acerca de este direccionamiento lógico del que hemos venido hablando. Con ello se

cierra la asignatura.

Para saber más

• Si te interesa saber más acerca del modelo de referencia ISO-OSI, es

recomendable que revises:

Forouzan, A. (2003). Introducción a la ciencia de la computación: de la

manipulación de datos a la teoría de la computación, México: International

Thompson Editores.

• Si estas interesado en conocer más acerca del modelo de referencia TCP/IP

revisa:

Braden, R. (1989). Requirements for Internet Hosts. Recuperado de

https://www.semanticscholar.org/paper/Requirements-for-Internet-Hosts-

Communication-Braden/f7fdbae0e9a45384d14ce48f99e1eb8bbc6ef390

• Si deseas saber más sobre ambos modelos OSI y TCP/IP, puedes consultar:

Stalings, W. (2004). Comunicación y redes de computadores, 7a. ed. Madrid:

Pearson Educación. Recuperado de:

https://richardfong.files.wordpress.com/2011/02/stallings-william-comunicaciones-

y-redes-de-computadores.pdf

https://www.semanticscholar.org/paper/Requirements-for-Internet-Hosts-Communication-Braden/f7fdbae0e9a45384d14ce48f99e1eb8bbc6ef390

https://www.semanticscholar.org/paper/Requirements-for-Internet-Hosts-Communication-Braden/f7fdbae0e9a45384d14ce48f99e1eb8bbc6ef390

https://richardfong.files.wordpress.com/2011/02/stallings-william-comunicaciones-y-redes-de-computadores.pdf

https://richardfong.files.wordpress.com/2011/02/stallings-william-comunicaciones-y-redes-de-computadores.pdf



Fuentes de consulta

• Braden, R. (1989). Requirements for Internet Hosts. Communication Layers. CA:

USC/Information Sciences Institute. Recuperado de:

https://tools.ietf.org/html/rfc1122

• Collado, E. (2009). Fundamentos de Routing. Recuperado de:

https://www.bubok.es/libros/10278/Fundamentos-de-Routing

• Forouzan, A. (2003). Introducción a la ciencia de la computación: de la

manipulación de datos a la teoría de la computación. México: International

Thompson Editores.

• Freddi, P. (2010). Windows Server 2008: Los servicios de red TCP/IP. Barcelona:

Ediciones ENI.

• Griera, J. y Ordinas, J. (2008). Estructura de redes de computadores. Barcelona:

UOC.

• López, J. J. Agius, H., Montero Navarro, A., Martín, S., Romero, R., y otros (2000).

Informática aplicada a la gestión de empresas. Madrid:ESIC Editorial.

• Mejía, A. (2004). Guía práctica para manejar el computador, 10a. ed. Bogotá:

Panamericana Formas e Impresos.

• Romero, M. y Barbancho, J. (2010). Redes locales: Sistemas Microinformáticos y

redes. Madrid: Paraninfo.

• Stallings, W. (2004). Comunicaciones y redes de computadores, 7a. ed. Madrid:

Pearson Educación.

• Tanenbaum, A. (2003). Redes de computadoras. México: Pearson Educación.

Recuperado de:

https://bibliotecavirtualapure.files.wordpress.com/2015/06/redes_de_computadoras

-freelibros-org.pdf

• Universidad Tecnológica Nacional (s. f). Arquitectura de una computadora.

Recuperado de

http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/electrica/2_anio/fundamentos_infor

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http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/electrica/2_anio/fundamentos_informatica/apuntes/arquitectura/Tema1.pdf

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Fuente de imagen:

• Unidades mínimas de información (PDU) por capas. Recuperado de



fundamentos de redes unidad 2. modelos de comunicación

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