Fundamentos de Redes Informáticas: Modelo OSI, Componentes y Protocolos Esenciales

Modelo OSI: Estructura y Funciones de las Capas de Red

El Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) define las funciones esenciales para la comunicación en red, estructuradas en siete niveles:

Nivel Físico

Se encarga de las conexiones físicas del ordenador hacia la red (transmisión de bits a través del medio).

Nivel de Enlace de Datos

Se ocupa del direccionamiento físico y de la topología de la red, asegurando la transferencia de datos libre de errores entre nodos adyacentes.

Nivel de Red

Capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente diferentes (enrutamiento).

Nivel de Transporte

Es la parte del protocolo encargada de garantizar la transmisión de datos de extremo a extremo, asegurando la fiabilidad y el control de flujo.

Nivel de Sesión

Esta capa realiza diversas funciones, incluyendo el control de la sesión, el control de concurrencia y el mantenimiento de puntos de verificación (checkpoints). Ante una interrupción de la transmisión, permite que esta se pueda retomar desde el último punto.

Nivel de Presentación

Responsable de la entrega y el formato de los datos (codificación, cifrado) antes de llegar a la capa de aplicación.

Nivel de Aplicación

Encargada de hacer de interfaz entre el usuario y la red, proporcionando servicios de red a las aplicaciones.

Conceptos Fundamentales de Redes Informáticas e Internet

Definición de Internet y Redes

Internet es una red informática mundial, descentralizada, formada por la conexión directa entre computadoras u ordenadores mediante un protocolo especial de comunicación (IP).

Una red informática está constituida por un conjunto de ordenadores y otros dispositivos, conectados por medios físicos o inalámbricos, con el objetivo de compartir recursos determinados. Estos recursos pueden ser de hardware o de software.

Clasificación de Redes

Topologías de Red

Las principales estructuras físicas o lógicas son:

• Bus
• Anillo
• Estrella
• Malla
• Árbol

Dimensiones y Alcance (Tipos de Red)

• LAN: Área Local
• WAN: Área Extendida
• MAN: Metropolitana
• PAN: Personal
• VPN: Virtual Private Network

Relación entre Ordenadores (Arquitecturas)

• Redes con Servidores (Cliente-Servidor): Un servidor centralizado proporciona servicios a múltiples clientes.
• Redes Igualitarias (Peer-to-Peer): Todos los nodos actúan como servidores y clientes simultáneamente.

Dispositivos Esenciales para la Conexión

Los dispositivos necesarios para conectarnos en red incluyen:

• Tarjeta de Red: Permite conectar nuestro equipo al medio de transmisión.
• Concentrador (HUB): Dispositivo electrónico que centraliza el cableado de una red.
• Conmutador (SWITCH): Dispositivo electrónico que centraliza el cableado y dirige el tráfico de manera eficiente.
• Router: Dispositivo destinado a interconectar redes entre sí, seleccionando la mejor ruta.
• Cableado: Medio físico necesario para conectar ordenadores entre sí.

Protocolos de Red

Los protocolos de una red informática son las especificaciones que deben seguir los dispositivos conectados en red para poder comunicarse entre sí. Estos protocolos se organizan según el modelo de capas:

1. Nivel Físico
2. Nivel de Enlace de Datos
3. Nivel de Red
4. Nivel de Transporte
5. Nivel de Sesión
6. Nivel de Presentación
7. Nivel de Aplicación