Diseño de Estructuras de Red y Modelo OSI: Soluciones a Problemas Comunes

Problemas en el Diseño de una Estructura de Red

Al diseñar una estructura de red, surgen varios desafíos que deben ser abordados para garantizar una comunicación eficiente y confiable. A continuación, se describen algunos de los problemas más comunes:

• Encaminamiento: Se refiere a cómo establecer la ruta óptima para que la información llegue a su destino de manera eficiente.
• Direccionamiento: Implica cómo identificar de forma única al emisor y al receptor dentro de la red.
• Acceso al medio: Se trata de cómo controlar la transmisión de datos cuando hay varios interlocutores compartiendo el mismo medio físico.
• Saturación del receptor: Ocurre cuando existe una diferencia significativa en la velocidad de procesamiento entre el emisor y el receptor, lo que puede llevar a la pérdida de datos.
• Mantenimiento del orden: Consiste en cómo el sistema ordena la información recibida para reconstruir el mensaje original correctamente.
• Control de errores: Incluye los mecanismos para detectar y reparar errores que puedan ocurrir durante la transmisión de datos.
• Multiplexación: Se refiere a cómo compartir los canales de la red entre diferentes comunicaciones simultáneamente.

Tipos de Servicios de Red

Los servicios de red se pueden clasificar en función de la necesidad de establecer una conexión previa y de la confirmación de la recepción de los datos:

• Servicio orientado a la conexión: En este tipo de servicio, se establece una conexión entre el emisor y el receptor antes de enviar los datos. Esto garantiza la entrega ordenada y confiable de la información.
• Servicio no orientado a la conexión: En este caso, no se necesita establecer una conexión previa. Los datos se envían directamente al receptor, lo que puede ser más rápido, pero menos confiable.

Además, los servicios pueden ser:

• Servicios confirmados: Requieren que el receptor envíe una confirmación al emisor para indicar que el mensaje ha llegado correctamente.
• Servicios no confirmados: No se envía ninguna confirmación de recepción.

Modelo OSI: Arquitectura de Referencia para Redes

El Modelo OSI (Open Systems Interconnection) es una arquitectura de referencia propuesta por la Organización Internacional de Normalización (ISO) para la interconexión de sistemas abiertos. Este modelo divide las funciones de red en siete capas distintas, cada una con responsabilidades específicas:

1. Capa Física

   Define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar un enlace físico entre sistemas finales. Se ocupa de la transmisión de bits a través del medio físico.

2. Capa de Enlace de Datos

   Transforma una línea de transmisión física en una línea que parece libre de errores de transmisión para la capa de red. Proporciona un tránsito confiable de datos a través del enlace físico. Se ocupa del direccionamiento físico, la topología de la red, el acceso a la red, la notificación de errores, la entrega ordenada de tramas y el control de flujo.

3. Capa de Red

   Proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas finales que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Controla el tráfico de la red y evita la aparición de cuellos de botella. Permite la interconexión de redes heterogéneas.

4. Capa de Transporte

   Acepta los datos de la capa superior (sesión), los divide en unidades más pequeñas si es necesario, y se asegura de que lleguen correctamente al otro extremo de la comunicación. Proporciona un transporte de datos transparente y confiable entre los puntos finales.

5. Capa de Sesión

   Establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entre dos aplicaciones. Proporciona servicios como el control del diálogo (quién transmite, cuándo, cuánto tiempo) y la sincronización.

6. Capa de Presentación

   Garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación del otro sistema. Puede traducir entre varios formatos de datos, y se encarga de la compresión y cifrado/descifrado de datos.

7. Capa de Aplicación

   Suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario final, como la transferencia de archivos (FTP), el correo electrónico (SMTP) y la navegación web (HTTP).