Los modelos de red dividen el trabajo de mover datos en capas, de modo que cada capa solo tiene que resolver un problema y puede apoyarse en la capa de abajo. Los dos modelos que necesitas son el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection), que tiene siete capas, y el modelo TCP/IP, que es el modelo con el que realmente funciona internet. Los técnicos usan los números de capa como abreviatura todos los días: 'es un problema de Capa 1' significa un problema de cable, puerto o señal, no una configuración de software.
Las capas OSI de abajo hacia arriba son: 1 Física (Physical: bits como señales eléctricas, de luz o de radio; cables, conectores, hubs), 2 Enlace de datos (Data Link: tramas y direcciones MAC en la red local; switches y tarjetas de interfaz de red), 3 Red (Network: paquetes y direcciones IP, elección de rutas entre redes; routers), 4 Transporte (Transport: segmentos, puertos y entrega de extremo a extremo; TCP y UDP), 5 Sesión (Session: establecer y cerrar conversaciones), 6 Presentación (Presentation: formato, codificación, compresión y cifrado) y 7 Aplicación (Application: los servicios de red que usan los programas, como HTTP, DNS y SMTP). Una regla mnemotécnica común en inglés, de la Capa 1 hacia arriba, es 'Please Do Not Throw Sausage Pizza Away'.
El modelo TCP/IP agrupa estas capas en cuatro: Enlace (Link, también llamada Acceso a la red o Network Access, que cubre las capas OSI 1 y 2), Internet (OSI 3, donde viven IP e ICMP), Transporte (OSI 4, TCP y UDP) y Aplicación (OSI 5 a 7 combinadas). Algunos libros, incluido material de Cisco, muestran un modelo TCP/IP actualizado de cinco capas que vuelve a separar Enlace en Física y Enlace de datos. En cualquier caso, las ideas coinciden: los números que la gente dice en voz alta casi siempre se refieren a las capas OSI.
Saber dónde se ubica cada dispositivo se evalúa mucho. Un hub o repetidor solo regenera señales, así que es de Capa 1. Un switch lee las direcciones MAC de destino para reenviar tramas, así que es de Capa 2. Un router lee las direcciones IP de destino para reenviar paquetes entre redes, así que es de Capa 3. Un switch multicapa (de Capa 3) hace ambas cosas. Los firewalls suelen trabajar en las Capas 3 y 4, y los firewalls de nueva generación pueden inspeccionar hasta la Capa 7. Los protocolos encajan de la misma manera: Ethernet y Wi-Fi en 1 y 2, IP en 3, TCP y UDP en 4, y HTTP, DNS, DHCP, FTP y SSH en la capa de aplicación.
En un laboratorio, abre cualquier paquete en Wireshark y verás las capas apiladas en el panel de detalles: una línea Frame, luego Ethernet II (Capa 2), Internet Protocol (Capa 3), Transmission Control Protocol o User Datagram Protocol (Capa 4) y finalmente los datos de aplicación, como HTTP o TLS. La solución de problemas también sigue las capas: revisa primero la luz de enlace y el cable, luego el direccionamiento y después los puertos y servicios.
Términos clave
- OSI model (modelo OSI)
- Modelo de referencia de siete capas (Física, Enlace de datos, Red, Transporte, Sesión, Presentación, Aplicación) usado para describir redes y solucionar problemas.
- TCP/IP model (modelo TCP/IP)
- El modelo de cuatro capas (Enlace, Internet, Transporte, Aplicación) que describe cómo se organizan realmente los protocolos de internet.
- Layer 2 device (dispositivo de Capa 2)
- Un dispositivo, como un switch, que reenvía tramas según las direcciones MAC dentro de una red local.
- Layer 3 device (dispositivo de Capa 3)
- Un dispositivo, como un router, que reenvía paquetes entre redes según las direcciones IP.
Un usuario reporta que no tiene acceso a la red. Notas que la luz del puerto del switch correspondiente a su toma de pared está apagada, así que le dices a tu equipo que parece un problema de Capa 1 y reemplazas el cable de conexión (patch cable) antes de tocar cualquier configuración IP. La luz de enlace se enciende y el usuario vuelve a estar en línea.
Comprueba lo que sabes
¿En qué capa OSI toman los routers sus decisiones de reenvío y qué dirección usan?
En la Capa 3, la capa de Red, usando la dirección IP de destino.
¿Qué capas OSI combina la capa de Aplicación de TCP/IP?
Sesión (5), Presentación (6) y Aplicación (7).
¿Dónde se ubican TCP y UDP en ambos modelos?
En la capa de Transporte, que es la Capa 4 en OSI y también se llama Transporte en el modelo TCP/IP.