Modelo OSI para niños

El modelo OSI (que significa Open Systems Interconnection, o Interconexión de Sistemas Abiertos) es como un manual de instrucciones o un conjunto de reglas que ayuda a diferentes computadoras y dispositivos a comunicarse entre sí. Fue creado en 1980 por la Organización Internacional de Normalización (ISO) para que los sistemas de distintos fabricantes pudieran "hablar" el mismo idioma y compartir información sin problemas.

Imagina que quieres enviar una carta a un amigo. Para que la carta llegue, hay muchos pasos: escribirla, ponerla en un sobre, añadir la dirección, el cartero la recoge, la lleva a la oficina de correos, viaja por carretera o avión, llega a otra oficina, otro cartero la entrega, y tu amigo la abre y la lee. El modelo OSI funciona de manera similar, dividiendo la comunicación en siete pasos o "capas". Cada capa tiene una tarea específica, y juntas, aseguran que la información viaje correctamente de un lugar a otro.

El modelo OSI no es un tipo de red en sí mismo, ni define los programas o protocolos exactos que se usan. Lo que hace es establecer las funciones que cada parte de la comunicación debe cumplir para que todo funcione de forma estándar.

Historia del Modelo OSI

¿Por qué se creó el modelo OSI?

A principios de los años 80, las redes de computadoras empezaron a crecer muy rápido. Muchas empresas querían conectar sus computadoras para compartir información, pero había un problema: cada empresa usaba sus propias reglas y tecnologías para sus redes. Era como si cada una hablara un idioma diferente.

Esto significaba que una computadora de una marca no podía comunicarse fácilmente con una de otra marca. Era un gran desafío, similar a cuando personas que hablan idiomas distintos intentan entenderse. Las empresas se dieron cuenta de que necesitaban una forma de que todas sus redes pudieran trabajar juntas.

Para resolver este problema, la ISO (Organización Internacional de Normalización) estudió cómo funcionaban las redes existentes. Su objetivo era encontrar un conjunto de reglas que sirvieran para todas las redes. Así, basándose en esa investigación, la ISO desarrolló el modelo OSI. Este modelo ayudó a los fabricantes a crear redes que fueran compatibles entre sí, facilitando la comunicación global.

Arquitectura de Capas del Modelo OSI

El modelo OSI se organiza en siete capas, numeradas del 1 al 7. La capa 1 es la más baja y la 7 es la más alta. Cada capa se encarga de una parte específica del proceso de comunicación.

Capa de Medio Físico - Capa 0* (Layer Zero)

Aunque no es una capa oficial del modelo OSI, en la práctica se usa este término para hablar del medio por donde viajan los datos. Puede ser un cable (como los de cobre o fibra óptica) o el aire (para conexiones inalámbricas). Es la base de todo, el "camino" por donde se mueven las señales.

Capa Física - Capa 1

Esta es la capa más baja del modelo OSI. Se encarga de cómo se conectan las computadoras a la red y cómo se envían los datos como señales eléctricas o de luz. Define el tipo de cables, los conectores y las características de las señales. Su trabajo es transmitir los "bits" (la información más básica) a través del medio físico.

Capa de Enlace de Datos - Capa 2

Esta capa se asegura de que los datos viajen de forma confiable entre dos dispositivos conectados directamente. Se encarga de organizar los datos en "tramas" (pequeños paquetes de información), detectar si hay errores y controlar el flujo para que no se saturen los dispositivos. Los dispositivos como los switches (conmutadores) operan en esta capa, ayudando a dirigir los datos a su destino correcto dentro de una red local.

Capa de Red - Capa 3

La capa de red es como el sistema de navegación de los datos. Su principal función es encontrar la mejor ruta para que los datos lleguen desde su origen hasta su destino final, incluso si tienen que pasar por varias redes diferentes. Los dispositivos llamados routers (enrutadores) trabajan en esta capa, decidiendo por dónde deben ir los "paquetes" de datos para llegar a su destino. También se encarga de las direcciones lógicas de los dispositivos en la red.

Capa de Transporte - Capa 4

Esta capa se asegura de que los datos lleguen completos y sin errores desde una computadora a otra, sin importar el tipo de red que se esté usando. Divide los datos en "segmentos" o "datagramas" y se encarga de que todos lleguen y se reúnan correctamente en el destino. También puede verificar si los datos se perdieron y pedir que se reenvíen.

Capa de Sesión - Capa 5

La capa de sesión se encarga de establecer, mantener y finalizar las "sesiones" o conversaciones entre dos programas que están intercambiando datos. Es como si abriera y cerrara una línea de comunicación para que los programas puedan hablar de forma organizada. Si la conexión se interrumpe, esta capa puede ayudar a reanudarla.

Capa de Presentación - Capa 6

Esta capa es como un traductor. Su trabajo es asegurarse de que la información se presente de una manera que ambos dispositivos puedan entender, incluso si usan diferentes formas de representar los datos internamente. Por ejemplo, puede convertir formatos de texto, comprimir datos para que ocupen menos espacio o cifrar y descifrar información para protegerla.

Capa de Aplicación - Capa 7

Esta es la capa más cercana al usuario. Permite que los programas que usamos (como navegadores web, clientes de correo electrónico o aplicaciones de mensajería) accedan a los servicios de red. Define los protocolos que estos programas usan para intercambiar datos. Por ejemplo, cuando envías un correo, un protocolo de esta capa se encarga de ello. El usuario no interactúa directamente con esta capa, sino con los programas que la utilizan.

Regla Mnemotécnica

Para recordar las siete capas del modelo OSI en orden, puedes usar una regla mnemotécnica sencilla: FERTSPA.

• Física
• Enlace
• Red
• Transporte
• Sesión
• Presentación
• Aplicación

Unidades de Datos

Cuando la información viaja a través de las capas del modelo OSI, se le añade información de control en cada paso. Esto se llama "encapsulamiento". Cada capa añade su propia "cabecera" (un pequeño trozo de información) a los datos, como si fuera una etiqueta con instrucciones.

Cómo se encapsulan los datos a través de las capas.

N-PDU

La Unidad de Datos de Protocolo (N-PDU) es la información que se intercambia entre capas iguales en diferentes sistemas. Contiene los datos que se quieren enviar (N-SDU) y la información de control que la capa añade (N-PCI).

N-IDU

La Unidad de Datos de Interfaz (N-IDU) es la información que se transfiere entre dos capas adyacentes (una encima de la otra) en el mismo sistema.

Transmisión de los Datos

Transferencia de información en el modelo OSI.

Cuando envías un mensaje, este proceso ocurre:

1. El programa que usas (en la capa de aplicación) toma tu mensaje y le añade una cabecera.
2. Este paquete se pasa a la capa de presentación, que le añade su propia cabecera y lo prepara.
3. El proceso se repite en cada capa, añadiendo una cabecera nueva, hasta que llega a la capa física.
4. La capa física envía los datos como señales a través del cable o el aire.
5. En el lado del receptor, el proceso es inverso: cada capa recibe los datos, quita la cabecera que su capa "gemela" añadió, la interpreta y pasa los datos a la capa superior.
6. Finalmente, la capa de aplicación del receptor entrega el mensaje al usuario.

Formato de los Datos

Los datos cambian de nombre y formato a medida que pasan por las diferentes capas, debido a las cabeceras y la información adicional que se les va añadiendo.

Formato de los datos en cada capa.

Operaciones sobre los Datos

A veces, los datos necesitan ser modificados para que su transporte sea más eficiente.

Bloqueo y Desbloqueo

El "bloqueo" es cuando varias unidades de datos pequeñas se agrupan en una sola unidad más grande para ser enviadas. El "desbloqueo" es el proceso inverso, donde se separan esas unidades más pequeñas al llegar a su destino.

Concatenación y Separación

La "concatenación" es cuando varias unidades de datos de una capa se unen en una sola unidad para la capa inferior. La "separación" es cuando esa unidad grande se divide de nuevo en varias unidades más pequeñas.

Seguridad en Redes

Las redes son esenciales para que las computadoras y otros dispositivos se comuniquen, pero también pueden ser un punto de entrada para programas dañinos o para el robo de información. El modelo OSI ayuda a entender dónde pueden ocurrir estos problemas y cómo se pueden proteger las redes. Al conocer las funciones de cada capa, es más fácil identificar y prevenir posibles ataques, haciendo que la comunicación sea más segura.

Véase también

En inglés: OSI model Facts for Kids

• Modelo TCP/IP
• Familia de protocolos de Internet