Fundamentos de Redes: Topologías, Modelo OSI y Arquitectura de Capas

Topologías de Red Físicas

Las topologías físicas describen cómo los dispositivos de red están conectados físicamente entre sí.

• Anillo: Un host se conecta con el siguiente, y el último host se conecta con el primero, formando un bucle cerrado. (Referencia: 2A)
• Estrella: Todos los cables se conectan a un punto de concentración central, como un hub o un switch. (Puede ser extendida).
• Jerárquica: Similar a una estrella extendida, el sistema se conecta a un computador central que controla el tráfico de la topología.
• Malla: Ofrece mayor protección y evita la interrupción del servicio al tener múltiples rutas entre los nodos. Ejemplo: una planta nuclear.

Topologías de Red Lógicas

Las topologías lógicas describen cómo los datos se transmiten a través de la red, independientemente de la conexión física.

• Broadcast: Cada host envía sus datos a todos los demás hosts del medio de red. La comunicación se procesa por orden de llegada.
• Tokens (Token Ring): Controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene datos para enviar, transmite el token al siguiente host, y así sucesivamente.

Modelo OSI: Interconexión de Sistemas Abiertos

El Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) es un conjunto de estándares que aseguran una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red producidos por empresas a nivel mundial.

Las 7 Capas del Modelo OSI

Los paquetes de datos viajan a través de siete capas:

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

Ventajas del Modelo OSI

• Divide la comunicación de red en partes más pequeñas y fáciles de manejar.
• Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de productos por diferentes fabricantes. (Referencia: 2B)
• Permite que los distintos tipos de hardware (HW) y software (SW) de red se comuniquen entre sí. (Referencia: 2B)
• Evita que los cambios en una capa afecten a las otras capas.
• Simplifica el aprendizaje al dividir la comunicación de red en partes más pequeñas.

Detalle de las Capas Inferiores del Modelo OSI

Capa Física (Capa 1)

Responsable de la representación de los bits y la transmisión física de los datos.

• Cable de Cobre: Las señales son patrones de pulsos eléctricos.
• Fibra Óptica: Las señales son patrones de luz.
• Inalámbrico: Las señales son patrones de transmisión de radio.
• Estándares: Define señales, conectores y cables.

Capa de Enlace de Datos (Capa 2)

Asegura la transferencia fiable de la información a través de un circuito de transmisión de datos. Recibe peticiones del nivel de red y utiliza servicios del nivel físico.

Objetivo: Conseguir que la información fluya libre de errores (servicio orientado a conexión). Para lograrlo, se deben montar bloques de información llamados tramas, dotarles de una dirección MAC, gestionar la corrección de errores y ocuparse del control de flujo.

Capa de Red (Capa 3)

Los protocolos de la capa de red reenvían las Unidades de Datos de Protocolo (PDU) de la capa de Transporte, encapsulados entre hosts.