¿Cuál es la diferencia entre el modelo TCP/IP y el modelo OSI?

Para comprender las diferencias entre el Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) y el Modelo de interconexión de sistemas abiertos (modelo Open Systems Interconnection), es útil profundizar primero en los protocolos individuales.

El Protocolo de control de transmisión (TCP) y el Protocolo de Internet (IP) son dos de los protocolos de red, o estándares de comunicación, que hacen posible Internet. IP define cómo las computadoras pueden obtener datos entre sí a través de un conjunto interconectado de redes. TCP define cómo las aplicaciones pueden crear canales confiables de comunicación a través de una red IP.

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Básicamente, IP define el direccionamiento y el enrutamiento, mientras que TCP define cómo mantener una conversación a través de un enlace mediado por IP sin desviar ni perder datos. TCP/IP surgió de la investigación de redes del Departamento de Defensa de EE. UU.

1. ¿Qué es el modelo OSI?

El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI) es solo eso: un modelo. Describe cómo las diferentes tareas involucradas en las comunicaciones de red pueden dividirse en distintas capas de componentes de software y hardware. La Organización Internacional de Normalización (ISO) creó el modelo OSI para alentar a los proveedores y desarrolladores de redes a crear sistemas interoperables e intercambiables. Está definido en el estándar ISO/IEC 7498-1.

El modelo OSI define una red como un conjunto de siete elementos funcionales, o capas de servicio. Estas capas incluyen la interconexión física de los nodos en la capa 1, también conocida como capa física, hasta la capa 7, llamada capa de aplicación.

1.1. Capas del modelo OSI

En el mundo idealizado del modelo OSI, una aplicación en red, como un navegador web, hablaría con la capa superior de la pila de red para obtener datos de un servidor web en alguna parte. Entonces, ocurren los siguientes procesos:

• La capa 7 usa la capa 6, la capa de presentación, para enviar datos para su solicitud.
• La capa 6 comprime, cifra y manipula los datos y los pasa a la capa 5, la capa de sesión.
• La capa 5 gestiona la sesión de comunicación con el otro sistema, asegurándose de que el sistema se mantiene en funcionamiento mientras se necesita y se interrumpe cuando no se necesita. La capa 5 llega al otro sistema utilizando la capa 4.
• La capa 4, la capa de transporte, sabe cómo enviar datos a través de la(s) red(es) que conectan los dos sistemas a través de la capa 3. La capa 4 divide los datos en paquetes para su transmisión y busca errores y paquetes perdidos. En un protocolo de red confiable, la capa 4 también garantiza que se entreguen los paquetes, retransmitiéndolos según sea necesario.
• La capa 3, la capa de red, agrega información de direccionamiento y enrutamiento según sea necesario para comunicarse con los sistemas en otras redes. Utiliza la capa 2 para enviar datos a otro sistema.
• La capa 2, la capa de enlace de datos, coloca los datos en la red local, a través de la capa 1, para viajar a otros dispositivos en la red local, incluidos dispositivos como routers que enviarán los datos a otras redes. Ethernet puede considerarse un protocolo de red de capa 2, y las direcciones MAC se denominan direcciones de capa 2.
• La capa 1, la capa física, comprende las interfaces de red que envían bits a través de un medio, como cobre, fibra, luz, microondas o radio, y esos medios.

En el otro extremo de la conexión, los datos llegan al servidor web a través de las mismas capas en orden inverso, ingresando en la Capa 1, subiendo capa por capa a través de la pila y llegando a la aplicación del servidor web real a través de la Capa 7.

Todo esto es teórico, por supuesto, porque en el mundo no se usa ninguna versión real de la pila OSI. El modelo OSI es útil principalmente como una forma de entender los diferentes tipos de trabajo que deben realizarse en comunicaciones de red exitosas, y como un marco de referencia común para las discusiones sobre problemas y funciones de la red.

2. Capas de modelo TCP/IP

En términos generales, TCP e IP son las únicas capas en el modelo TCP/IP. TCP es control de transporte y es responsable de configurar sesiones de comunicaciones de red utilizando IP, la capa de interconexión de redes, para comunicarse con esos otros sistemas.

2.1. Asignación de TCP/IP al modelo OSI

El modelo incorporado en la pila TCP/IP no se asigna fácilmente al modelo OSI. TCP/IP se creó antes del modelo OSI para resolver un conjunto específico de problemas en dispositivos de red que funcionan realmente, y desde entonces ha evolucionado para abordar nuevos problemas en los sistemas de trabajo. El modelo OSI se creó en la década de 1980 como un ejercicio de diseño y un modelo de referencia explicativo.

Además, debido a que TCP/IP es un conjunto real e implementado de protocolos que se originaron antes del modelo OSI, y debido a que el modelo OSI es sólo un modelo — ni un conjunto de protocolos ni un conjunto de herramientas de software en funcionamiento — el mapeo de un modelo a otro no es limpio.

TCP/IP no pretende funcionar como una descripción general para todas las comunicaciones de red, por lo que no cubre todas las funciones que realiza el modelo OSI, ni tampoco divide la funcionalidad tan fina o ampliamente.

3. Similitudes clave entre el modelo TCP/IP vs. OSI

IP controla las redes y corresponde a un subconjunto de funciones asociadas con OSI Layer 3, la capa de red.

TCP corresponde a la capa 4 de OSI, la capa de transporte, pero también cubre algunas funciones de la capa 5, la capa de sesión de OSI. La capa 4 de OSI garantiza la entrega de datos de un nodo a otro asignando números secuenciales a los paquetes, verificando que todos los paquetes enviados lleguen y retransmitiendo los paquetes perdidos o dañados. TCP también es responsable de estas funciones.

TCP también maneja tareas de Capa 5, como configurar y terminar conexiones.

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4. Diferencias clave entre el modelo TCP/IP vs. OSI

IP describe solo el protocolo utilizado para Internet. Otros protocolos que no son de Internet, como el Datagram Delivery Protoco (DDP) o el Internetwork Packet Exchange (IPX), también corresponden a la capa 3 de OSI.

Aunque TCP hace algo de trabajo con la capa 5 de OSI, no realiza todas las tareas de la capa 5 como, por ejemplo la autenticación y la autorización.

Más fundamentalmente, TCP/IP no hace suposiciones sobre lo que sucede por encima del nivel de una sesión de red: la parte de la capa 5 de OSI que controla TCP. TCP/IP asigna todos los aspectos superiores del uso de la red a las aplicaciones, mientras que el modelo OSI define dos capas más de funciones estandarizadas: la capa 6, la capa de presentación, y la capa 7, la capa de aplicación. Si una aplicación necesita funciones que no se encuentran en TCP/IP, la aplicación debe proporcionarlas. El modelo OSI supone que una aplicación nunca implementará ninguna funcionalidad perteneciente a una capa de red definida.

Del mismo modo, TCP/IP no dicta lo que sucede debajo de la capa de red (IP). IP supone la existencia de una capa de acceso a la red, pero no la define. En contraste, el modelo OSI divide sus funciones en dos capas más definidas: la capa de enlace de datos y la capa física.

5. Protocolos clave adicionales de internet

Muchos otros protocolos clave de Internet están construidos sobre TCP. Estos incluyen el Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP), que es el protocolo básico de la web, y el Protocolo para transferencia simple de correo (SMTP), el protocolo central de transferencia de correo electrónico.

El Protocolo de datagramas de usuario (UDP) es un complemento de TCP. Construido sobre IP, UDP sacrifica las garantías de entrega confiable que TCP hace a cambio de comunicaciones más rápidas. UDP subyace a muchas aplicaciones de transmisión de medios.

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