Modelo OSI y TCP/IP — Hoja de Apuntes

1. Visión General

El Modelo OSI (Open Systems Interconnection) es un estándar teórico de referencia desarrollado por la ISO que divide la comunicación en red en 7 capas independientes. El Modelo TCP/IP es el modelo práctico real de Internet, con 4 capas.

Ambos modelos describen cómo viajan los datos desde el emisor hasta el receptor, encapsulando información en cada capa.

2. Modelo OSI — 7 Capas

Capa	Nombre	Funciones principales	Ejemplos
7	Aplicación	Servicios al usuario	HTTP, FTP, SMTP
6	Presentación	Formato, cifrado, compresión	SSL/TLS, JPEG
5	Sesión	Control del diálogo, sincronización, recuperación	NetBIOS
4	Transporte	Segmentación, control de errores, puertos	TCP, UDP
3	Red	Direccionamiento y enrutamiento	IP
2	Enlace de datos	Tramas, MAC, detección de errores	Ethernet
1	Física	Transmisión de bits	Cables, señales

3. Flujo de Encapsulación (Emisor → Receptor)

EMISOR                              RECEPTOR
┌─────────────────┐                ┌─────────────────┐
│ 7. Aplicación   │  → Datos       │ 7. Aplicación   │
│ 6. Presentación │  → Datos       │ 6. Presentación │
│ 5. Sesión       │  → Datos       │ 5. Sesión       │
│ 4. Transporte   │  → Segmentos   │ 4. Transporte   │
│ 3. Red          │  → Paquetes    │ 3. Red          │
│ 2. Enlace       │  → Tramas      │ 2. Enlace       │
│ 1. Física       │  → Bits -----> │ 1. Física       │
└─────────────────┘                └─────────────────┘
      (Encapsula)                      (Desencapsula)

Cada capa añade una cabecera (header) a los datos recibidos de la capa superior → proceso llamado encapsulación.

4. Detalle por Capa OSI

Capas Altas (Orientadas a la aplicación)

Capa 7 — Aplicación

Punto de entrada de las aplicaciones a la red.
No es la aplicación en sí, sino la interfaz entre la app y la red.
Protocolos: HTTP (web), FTP (ficheros), SMTP/POP3 (correo), DNS (resolución nombres), SNMP (gestión red).

Capa 6 — Presentación

Traduce, cifra/descifra y comprime datos.
Garantiza que el receptor entienda el formato del emisor.
Protocolos/formatos: SSL/TLS, JPEG, MPEG, ASCII, EBCDIC.

Capa 5 — Sesión

Establece, gestiona y termina sesiones entre aplicaciones.
Maneja la sincronización y recuperación ante fallos (puntos de control).
Protocolos: NetBIOS, RPC, SQL (nivel sesión).

Capas Medias (Orientadas al transporte)

Capa 4 — Transporte ⚠️

Comunicación extremo a extremo (host a host).
Divide datos en segmentos y controla el flujo y errores.
Usa puertos para identificar servicios (ej. puerto 80 HTTP, 443 HTTPS).
Dos protocolos principales:

Protocolo	Tipo	Características	Uso típico
TCP	Orientado a conexión	Fiable, confirmación de recepción, ordenado	Web, correo, FTP
UDP	Sin conexión	Rápido, sin confirmación, puede perder paquetes	Streaming, DNS, VoIP

Capa 3 — Red ⚠️

Enrutamiento de paquetes entre redes distintas.
Usa direcciones lógicas (IP) para identificar origen y destino.
Dispositivo clave: Router.
Protocolos: IP (IPv4/IPv6), ICMP, ARP (entre 2 y 3), OSPF, BGP.

Capas Bajas (Orientadas a la red física)

Capa 2 — Enlace de Datos

Comunicación entre nodos dentro de la misma red local.
Divide datos en tramas (frames) y gestiona el acceso al medio.
Usa direcciones físicas (MAC): identificador único del adaptador de red.
Detecta errores (no los corrige): CRC.
Sublayers: LLC (control lógico) y MAC (control de acceso al medio).
Dispositivo clave: Switch.
Protocolos: Ethernet, WiFi (802.11), PPP.

Capa 1 — Física

Transmisión de bits (0 y 1) por el medio físico.
Define voltajes, frecuencias, conectores y tipos de cable.
No interpreta los datos, solo los transmite.
Medios: cable coaxial, par trenzado, fibra óptica, señales radio.
Dispositivo clave: Hub, repetidor.

5. Modelo TCP/IP — 4 Capas

Capa	Equivale a OSI	Funciones principales	Ejemplos
Aplicación	OSI 5-7	Servicios de red al usuario	HTTP, FTP, DNS, SMTP
Transporte	OSI 4	Comunicación extremo a extremo	TCP, UDP
Internet	OSI 3	Direccionamiento IP	IP, ICMP
Acceso a red	OSI 1-2	Acceso físico y enlace	Ethernet, WiFi

6. Comparativa OSI vs TCP/IP

OSI (7 capas)          TCP/IP (4 capas)
┌─────────────────┐   ┌─────────────────────┐
│  7. Aplicación  │   │                     │
│  6. Presentac.  │ → │     Aplicación      │
│  5. Sesión      │   │                     │
├─────────────────┤   ├─────────────────────┤
│  4. Transporte  │ → │     Transporte      │
├─────────────────┤   ├─────────────────────┤
│  3. Red         │ → │     Internet        │
├─────────────────┤   ├─────────────────────┤
│  2. Enlace      │ → │                     │
│  1. Física      │   │   Acceso a red      │
└─────────────────┘   └─────────────────────┘
  Modelo teórico           Modelo real

Aspecto	OSI	TCP/IP
Capas	7	4
Origen	ISO (teórico)	DoD EE.UU. (práctico)
Uso	Referencia/estudio	Internet real
Flexibilidad	Muy detallado	Más simplificado
Sesión/Present.	Capas separadas	Integradas en Aplicación

7. Puertos Importantes (Capa 4 — Transporte)

Puerto  Protocolo   Servicio
──────────────────────────────
21      TCP         FTP
22      TCP         SSH
23      TCP         Telnet
25      TCP         SMTP (correo saliente)
53      TCP/UDP     DNS
80      TCP         HTTP
110     TCP         POP3
143     TCP         IMAP
443     TCP         HTTPS (HTTP + TLS)
3389    TCP         RDP (escritorio remoto)

8. Regla Mnemotécnica OSI

Para recordar las capas de abajo hacia arriba:

"Fue En Roma Todo Sin Problemas Aparentes"
Física — Enlace — Red — Transporte — Sesión — Presentación — Aplicación

9. ⚠️ Resumen en 3 Puntos

El Modelo OSI divide la comunicación en 7 capas (de la física a la aplicación); cada capa cumple una función específica y solo interactúa con las capas adyacentes mediante encapsulación/desencapsulación. Las capas 3, 4 y 7 son las más relevantes en oposiciones.
El Modelo TCP/IP es el modelo real de Internet con 4 capas; agrupa las capas altas de OSI en una sola capa de Aplicación y las capas bajas en Acceso a red. Los protocolos clave son IP (capa Internet) y TCP/UDP (capa Transporte).
Los dispositivos de red se asocian a capas concretas: Hub → Capa 1, Switch → Capa 2, Router → Capa 3. Los protocolos también tienen capa definida: HTTP en capa 7, TCP/UDP en capa 4, IP en capa 3, Ethernet/MAC en capa 2.