Modelo OSI

El modelo de interconexión de sistemas abiertos ( OSI ) es un modelo de referencia de la Organización Internacional de Normalización (ISO) que "proporciona una base común para la coordinación del desarrollo de estándares con el propósito de interconexión de sistemas". ^[2] En el modelo de referencia OSI, las comunicaciones entre sistemas se dividen en siete capas de abstracción diferentes: física, enlace de datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación. ^[3]

El modelo divide el flujo de datos en un sistema de comunicación en siete capas de abstracción para describir la comunicación en red desde la implementación física de la transmisión de bits a través de un medio de comunicación hasta la representación de datos de nivel más alto de una aplicación distribuida . Cada capa intermedia proporciona una clase de funcionalidad a la capa superior y es atendida por la capa inferior.

Las clases de funcionalidad se implementan en el desarrollo de software utilizando protocolos de comunicación establecidos .

Cada capa del modelo OSI tiene funciones bien definidas y los métodos de cada capa se comunican e interactúan con los de las capas inmediatamente superiores e inferiores según corresponda.

El conjunto de protocolos de Internet , tal como se define en RFC  1122 y RFC  1123, es un modelo de redes desarrollado de manera contemporánea al modelo OSI y fue financiado principalmente por el Departamento de Defensa de los EE. UU. Fue la base para el desarrollo de Internet . Supuso la presencia de enlaces físicos genéricos y se centró principalmente en las capas de software de comunicación, con una estructura similar pero mucho menos rigurosa que el modelo OSI.

En comparación, varios modelos de redes han buscado crear un marco intelectual para aclarar los conceptos y actividades de redes, ^{[ cita requerida ]} pero ninguno ha tenido tanto éxito como el modelo de referencia OSI en convertirse en el modelo estándar para discutir y enseñar redes en el campo de la tecnología de la información . El modelo permite una comunicación transparente a través del intercambio equivalente de unidades de datos de protocolo (PDU) entre dos partes, a través de lo que se conoce como redes peer-to-peer (también conocida como comunicación peer to peer). Como resultado, el modelo de referencia OSI no solo se ha convertido en una pieza importante entre profesionales y no profesionales por igual, sino también en todas las redes entre una o muchas partes, debido en gran parte a su marco de uso común y fácil de usar. ^[4]

El desarrollo del modelo OSI comenzó a fines de la década de 1970 para respaldar el surgimiento de los diversos métodos de redes informáticas que competían por su aplicación en los grandes esfuerzos de redes nacionales en el mundo (consulte Protocolos OSI y Guerras de protocolos ). En la década de 1980, el modelo se convirtió en un producto funcional del grupo de Interconexión de sistemas abiertos de la Organización Internacional de Normalización (ISO). Si bien intentó proporcionar una descripción integral de las redes, el modelo no logró ganarse la confianza durante el diseño de Internet , lo que se refleja en el conjunto de protocolos de Internet menos prescriptivo , patrocinado principalmente bajo los auspicios del Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF).

A principios y mediados de los años 1970, las redes estaban patrocinadas en gran medida por el gobierno ( red NPL en el Reino Unido, ARPANET en los EE. UU., CYCLADES en Francia) o eran desarrolladas por proveedores con estándares propietarios, como Systems Network Architecture de IBM y DECnet de Digital Equipment Corporation . Las redes de datos públicas apenas empezaban a surgir y comenzaron a utilizar el estándar X.25 a fines de los años 1970. ^{[5] [6]}

El sistema experimental de conmutación de paquetes en el Reino Unido , entre  1973 y 1975, identificó la necesidad de definir protocolos de nivel superior. ^[5] La publicación del Centro Nacional de Computación del Reino Unido , Why Distributed Computing (Por qué la computación distribuida) , que surgió de una considerable investigación sobre las configuraciones futuras de los sistemas informáticos, ^[7] dio lugar a que el Reino Unido presentara el caso de un comité de normas internacionales para cubrir esta área en la reunión de la ISO en Sídney en marzo de 1977. ^{[8] [9]}

A partir de 1977, la ISO inició un programa para desarrollar estándares generales y métodos de trabajo en red. Un proceso similar se desarrolló en el Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico (CCITT, del francés: Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique ). Ambos organismos desarrollaron documentos que definían modelos de trabajo en red similares. El Departamento de Comercio e Industria británico actuó como secretaría, y las universidades del Reino Unido desarrollaron prototipos de los estándares. ^[10]

El modelo OSI fue definido por primera vez en forma básica en Washington, DC , en febrero de 1978 por el ingeniero de software francés Hubert Zimmermann , y el estándar refinado pero todavía en borrador fue publicado por la ISO en 1980. ^[9]

Los redactores del modelo de referencia tuvieron que hacer frente a muchas prioridades e intereses en pugna. El ritmo del cambio tecnológico hizo necesario definir normas a las que pudieran converger los nuevos sistemas en lugar de normalizar los procedimientos a posteriori, lo que suponía el reverso del enfoque tradicional para elaborar normas. ^[11] Aunque no era una norma en sí, era un marco en el que podían definirse normas futuras. ^[12]

En mayo de 1983, ^[13] los documentos del CCITT y la ISO se fusionaron para formar el Modelo Básico de Referencia para la Interconexión de Sistemas Abiertos , habitualmente denominado Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos , Modelo de Referencia OSI o simplemente modelo OSI . Fue publicado en 1984 tanto por la ISO, como estándar ISO 7498, como por el renombrado CCITT (ahora llamado Sector de Normalización de las Telecomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones o UIT-T ) como estándar X.200.

El modelo OSI tenía dos componentes principales: un modelo abstracto de redes, llamado el Modelo Básico de Referencia o modelo de siete capas, y un conjunto de protocolos específicos . El modelo de referencia OSI fue un gran avance en la estandarización de los conceptos de red. Promovió la idea de un modelo consistente de capas de protocolo, definiendo la interoperabilidad entre los dispositivos de red y el software.

El concepto de un modelo de siete capas fue proporcionado por el trabajo de Charles Bachman en Honeywell Information Systems . ^[14] Varios aspectos del diseño OSI evolucionaron a partir de experiencias con la red NPL, ARPANET, CYCLADES, EIN y el International Network Working Group ( IFIP WG6.1). En este modelo, un sistema de red se dividió en capas. Dentro de cada capa, una o más entidades implementan su funcionalidad. Cada entidad interactuaba directamente solo con la capa inmediatamente inferior y proporcionaba facilidades para su uso por la capa superior.

Los documentos de normas OSI están disponibles en la UIT-T como la serie de recomendaciones X.200. ^[15] Algunas de las especificaciones de protocolo también estaban disponibles como parte de la serie X de la UIT-T. Las normas ISO/IEC equivalentes para el modelo OSI estaban disponibles en la ISO. No todas son gratuitas. ^[16]

OSI fue un esfuerzo de la industria, que intentaba lograr que los participantes de la industria acordaran estándares de red comunes para proporcionar interoperabilidad de múltiples proveedores. ^[17] Era común que las redes grandes admitieran múltiples suites de protocolos de red, y muchos dispositivos no podían interoperar con otros dispositivos debido a la falta de protocolos comunes. Durante un período a fines de la década de 1980 y principios de la de 1990, los ingenieros, las organizaciones y las naciones se polarizaron sobre el tema de qué estándar , el modelo OSI o la suite de protocolos de Internet , daría como resultado las mejores y más robustas redes de computadoras. ^{[9] [18] [19]} Sin embargo, mientras que OSI desarrolló sus estándares de red a fines de la década de 1980, ^{[20] [ página necesaria ] [21] [ página necesaria ]} TCP/IP comenzó a usarse ampliamente en redes de múltiples proveedores para interconexión de redes .

El modelo OSI todavía se utiliza como referencia para la enseñanza y la documentación; ^[22] sin embargo, los protocolos OSI concebidos originalmente para el modelo no ganaron popularidad. Algunos ingenieros sostienen que el modelo de referencia OSI sigue siendo relevante para la computación en la nube . ^[23] Otros dicen que el modelo OSI original no se adapta a los protocolos de red actuales y han sugerido en su lugar un enfoque simplificado. ^{[24] [25]}

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Los protocolos de comunicación permiten que una entidad de un host interactúe con una entidad correspondiente en la misma capa de otro host. Las definiciones de servicio, como el modelo OSI, describen de manera abstracta la funcionalidad proporcionada a una capa N por una capa N−1 , donde N es una de las siete capas de protocolos que operan en el host local.

En cada nivel N , dos entidades en los dispositivos que se comunican ( pares de capa N ) intercambian unidades de datos de protocolo (PDU) por medio de un protocolo de capa N. Cada PDU contiene una carga útil, denominada unidad de datos de servicio (SDU), junto con encabezados o pies de página relacionados con el protocolo.

El procesamiento de datos entre dos dispositivos compatibles con OSI que se comunican entre sí se realiza de la siguiente manera:

1. Los datos a transmitir se componen en la capa más superior del dispositivo de transmisión (capa N ) en una unidad de datos de protocolo ( PDU ).
2. La PDU pasa a la capa N−1 , donde se la conoce como unidad de datos de servicio ( SDU ).
3. En la capa N−1, la SDU se concatena con un encabezado, un pie de página o ambos, lo que produce una PDU de capa N−1 . Luego, se pasa a la capa N−2 .
4. El proceso continúa hasta llegar al nivel más bajo, desde donde se transmiten los datos al dispositivo receptor.
5. En el dispositivo receptor, los datos pasan de la capa más baja a la más alta como una serie de SDU mientras se eliminan sucesivamente del encabezado o pie de página de cada capa hasta llegar a la capa superior, donde se consumen los últimos datos.

El modelo OSI fue definido en ISO/IEC 7498 y consta de las siguientes partes:

• ISO/IEC 7498-1 El modelo básico
• Arquitectura de seguridad ISO/IEC 7498-2
• ISO/IEC 7498-3 Denominación y direccionamiento
• Marco de gestión ISO/IEC 7498-4

La norma ISO/IEC 7498-1 también se publica como Recomendación UIT-T X.200.

La recomendación X.200 describe siete capas, denominadas del 1 al 7. La capa 1 es la capa más baja de este modelo.

La capa física es responsable de la transmisión y recepción de datos sin procesar no estructurados entre un dispositivo, como un controlador de interfaz de red , un concentrador Ethernet o un conmutador de red , y un medio de transmisión físico . Convierte los bits digitales en señales eléctricas, de radio u ópticas. Las especificaciones de capa definen características como los niveles de voltaje, la sincronización de los cambios de voltaje, las velocidades de datos físicos, las distancias máximas de transmisión, el esquema de modulación, el método de acceso al canal y los conectores físicos. Esto incluye la disposición de los pines , los voltajes , la impedancia de línea , las especificaciones del cable, la sincronización de la señal y la frecuencia para dispositivos inalámbricos. El control de la velocidad de bits se realiza en la capa física y puede definir el modo de transmisión como simplex , half duplex y full duplex . Los componentes de una capa física se pueden describir en términos de la topología de red . Las especificaciones de la capa física se incluyen en las especificaciones de los omnipresentes estándares Bluetooth , Ethernet y USB . Un ejemplo de una especificación de capa física menos conocida sería el estándar CAN .

La capa física también especifica cómo se produce la codificación en una señal física, como un voltaje eléctrico o un pulso de luz. Por ejemplo, un bit 1 puede estar representado en un cable de cobre por la transición de una señal de 0 voltios a una de 5 voltios, mientras que un bit 0 puede estar representado por la transición de una señal de 5 voltios a una de 0 voltios. Como resultado, los problemas comunes que ocurren en la capa física a menudo están relacionados con la terminación incorrecta de los medios, la interferencia electromagnética o la codificación por ruido, y las NIC y los concentradores que están mal configurados o no funcionan correctamente.

La capa de enlace de datos proporciona transferencia de datos de nodo a nodo (un enlace entre dos nodos conectados directamente). Detecta y posiblemente corrige errores que puedan ocurrir en la capa física. Define el protocolo para establecer y finalizar una conexión entre dos dispositivos conectados físicamente. También define el protocolo para el control de flujo entre ellos.

IEEE 802 divide la capa de enlace de datos en dos subcapas: ^[27]

• Capa de control de acceso al medio (MAC): responsable de controlar cómo los dispositivos de una red obtienen acceso a un medio y permiso para transmitir datos.
• Capa de control de enlace lógico (LLC): responsable de identificar y encapsular los protocolos de la capa de red, y controla la verificación de errores y la sincronización de tramas.

Las capas MAC y LLC de las redes IEEE 802, como 802.3 Ethernet , 802.11 Wi-Fi y 802.15.4 Zigbee , operan en la capa de enlace de datos.

El protocolo punto a punto (PPP) es un protocolo de capa de enlace de datos que puede operar sobre varias capas físicas diferentes, como líneas seriales sincrónicas y asincrónicas .

El estándar ITU-T G.hn , que proporciona redes de área local de alta velocidad a través de cables existentes (líneas eléctricas, líneas telefónicas y cables coaxiales), incluye una capa de enlace de datos completa que proporciona tanto corrección de errores como control de flujo mediante un protocolo de ventana deslizante de repetición selectiva .

La seguridad, específicamente el cifrado (autenticado), en esta capa se puede aplicar con MACsec .

La capa de red proporciona los medios funcionales y procedimentales para transferir paquetes de un nodo a otro conectado en "redes diferentes". Una red es un medio al que se pueden conectar muchos nodos, en el que cada nodo tiene una dirección y que permite a los nodos conectados a ella transferir mensajes a otros nodos conectados a ella simplemente proporcionando el contenido de un mensaje y la dirección del nodo de destino y dejando que la red encuentre la forma de entregar el mensaje al nodo de destino, posiblemente encaminándolo a través de nodos intermedios. Si el mensaje es demasiado grande para ser transmitido de un nodo a otro en la capa de enlace de datos entre esos nodos, la red puede implementar la entrega de mensajes dividiendo el mensaje en varios fragmentos en un nodo, enviando los fragmentos de forma independiente y reensamblando los fragmentos en otro nodo. Puede, pero no necesita, informar errores de entrega.

No se garantiza necesariamente que la entrega de mensajes en la capa de red sea confiable; un protocolo de capa de red puede proporcionar una entrega de mensajes confiable, pero no necesita hacerlo.

Varios protocolos de gestión de capas, función definida en el anexo de gestión , ISO 7498/4, pertenecen a la capa de red. Entre ellos se incluyen los protocolos de enrutamiento, la gestión de grupos de multidifusión, la información y los errores de la capa de red y la asignación de direcciones de la capa de red. Es la función de la carga útil la que hace que estos protocolos pertenezcan a la capa de red, no el protocolo que los transporta. ^[28]

La capa de transporte proporciona los medios funcionales y procedimentales para transferir secuencias de datos de longitud variable desde un host de origen a un host de destino y desde una aplicación a otra a través de una red, manteniendo al mismo tiempo las funciones de calidad de servicio. Los protocolos de transporte pueden ser orientados a conexión o sin conexión.

Esto puede requerir dividir grandes unidades de datos de protocolo o flujos de datos largos en fragmentos más pequeños llamados "segmentos", ya que la capa de red impone un tamaño máximo de paquete llamado unidad máxima de transmisión (MTU), que depende del tamaño máximo de paquete impuesto por todas las capas de enlace de datos en la ruta de red entre los dos hosts. La cantidad de datos en un segmento de datos debe ser lo suficientemente pequeña como para permitir un encabezado de capa de red y un encabezado de capa de transporte. Por ejemplo, para los datos que se transfieren a través de Ethernet , la MTU es de 1500 bytes, el tamaño mínimo de un encabezado TCP es de 20 bytes y el tamaño mínimo de un encabezado IPv4 es de 20 bytes, por lo que el tamaño máximo de segmento es de 1500−(20+20) bytes, o 1460 bytes. El proceso de dividir datos en segmentos se llama segmentación ; es una función opcional de la capa de transporte. Algunos protocolos de transporte orientados a conexión, como TCP y el protocolo de transporte orientado a conexión OSI (COTP), realizan la segmentación y el reensamblaje de segmentos en el lado receptor; los protocolos de transporte sin conexión, como UDP y el protocolo de transporte sin conexión OSI (CLTP), generalmente no lo hacen.

La capa de transporte también controla la fiabilidad de un enlace determinado entre un host de origen y uno de destino mediante el control de flujo, el control de errores y los reconocimientos de secuencia y existencia. Algunos protocolos están orientados a la conexión y al estado . Esto significa que la capa de transporte puede realizar un seguimiento de los segmentos y retransmitir aquellos que no se entregan correctamente a través del sistema de reconocimiento de señales. La capa de transporte también proporcionará el reconocimiento de la transmisión de datos exitosa y enviará los siguientes datos si no se produjeron errores.

Sin embargo, la confiabilidad no es un requisito estricto dentro de la capa de transporte. Protocolos como UDP, por ejemplo, se utilizan en aplicaciones que están dispuestas a aceptar cierta pérdida de paquetes, reordenamiento, errores o duplicación. La transmisión de medios , los juegos multijugador en tiempo real y la voz sobre IP (VoIP) son ejemplos de aplicaciones en las que la pérdida de paquetes no suele ser un problema fatal.

El protocolo de transporte orientado a conexión OSI define cinco clases de protocolos de transporte en modo conexión, que van desde la clase 0 (que también se conoce como TP0 y ofrece la menor cantidad de funciones) hasta la clase 4 (TP4, diseñada para redes menos confiables, similares a Internet). La clase 0 no contiene recuperación de errores y fue diseñada para usarse en capas de red que proporcionan conexiones sin errores. La clase 4 es la más cercana a TCP, aunque TCP contiene funciones, como el cierre elegante, que OSI asigna a la capa de sesión. Además, todas las clases de protocolos en modo conexión TP de OSI proporcionan datos acelerados y conservación de los límites de los registros. Las características detalladas de las clases TP0–4 se muestran en la siguiente tabla: ^[29]

Una forma sencilla de visualizar la capa de transporte es compararla con una oficina de correos, que se ocupa del despacho y la clasificación del correo y los paquetes enviados. Una oficina de correos inspecciona únicamente el sobre exterior del correo para determinar su entrega. Las capas superiores pueden tener el equivalente a sobres dobles, como servicios de presentación criptográfica que sólo pueden ser leídos por el destinatario. En términos generales, los protocolos de tunelización funcionan en la capa de transporte, como el transporte de protocolos que no son IP como SNA de IBM o IPX de Novell sobre una red IP, o el cifrado de extremo a extremo con IPsec . Si bien el Encapsulamiento de enrutamiento genérico (GRE) puede parecer un protocolo de capa de red, si el encapsulamiento de la carga útil se lleva a cabo únicamente en el punto final, GRE se acerca más a un protocolo de transporte que utiliza encabezados IP pero contiene tramas completas de Capa 2 o paquetes de Capa 3 para entregar al punto final. L2TP transporta tramas PPP dentro de segmentos de transporte.

Aunque no se desarrollaron según el modelo de referencia OSI y no se ajustan estrictamente a la definición OSI de la capa de transporte, el Protocolo de control de transmisión (TCP) y el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) del conjunto de protocolos de Internet se clasifican comúnmente como protocolos de capa 4 dentro de OSI.

La seguridad de la capa de transporte (TLS) tampoco encaja estrictamente dentro del modelo. Contiene características de las capas de transporte y presentación. ^{[30] [31]}

La capa de sesión crea la configuración, controla las conexiones y finaliza la desconexión entre dos o más computadoras, lo que se denomina "sesión". Las funciones comunes de la capa de sesión incluyen las funciones de inicio de sesión (establecimiento) y cierre de sesión (finalización) del usuario. Además de esto, los métodos de autenticación también están integrados en la mayoría del software cliente, como FTP Client y NFS Client para redes Microsoft. Por lo tanto, la capa de sesión establece, administra y finaliza las conexiones entre la aplicación local y remota. La capa de sesión también proporciona operaciones full-duplex , half-duplex o simplex , ^{[ cita requerida ]} y establece procedimientos para establecer puntos de control, suspender, reiniciar y finalizar una sesión entre dos flujos de datos relacionados, como un flujo de audio y uno de video en una aplicación de conferencia web. Por lo tanto, la capa de sesión se implementa comúnmente de manera explícita en entornos de aplicaciones que utilizan llamadas a procedimientos remotos .

La capa de presentación establece el formato de los datos y la traducción de los mismos a un formato especificado por la capa de aplicación durante la encapsulación de los mensajes salientes mientras pasan por la pila de protocolos , y posiblemente se invierte durante la desencapsulación de los mensajes entrantes cuando pasan por la pila de protocolos. Por esta misma razón, los mensajes salientes durante la encapsulación se convierten a un formato especificado por la capa de aplicación, mientras que la conversión de los mensajes entrantes durante la desencapsulación se invierte.

La capa de presentación se encarga de la conversión de protocolos, el cifrado de datos, el descifrado de datos, la compresión de datos, la descompresión de datos, la incompatibilidad de la representación de datos entre sistemas operativos y los comandos gráficos. La capa de presentación transforma los datos en la forma que acepta la capa de aplicación para enviarlos a través de una red. Dado que la capa de presentación convierte los datos y los gráficos en un formato de visualización para la capa de aplicación, a veces se la denomina capa de sintaxis. ^[32] Por este motivo, la capa de presentación negocia la transferencia de la estructura de sintaxis a través de las Reglas básicas de codificación de la notación de sintaxis abstracta uno (ASN.1), con capacidades como la conversión de un archivo de texto codificado en EBCDIC a un archivo codificado en ASCII , o la serialización de objetos y otras estructuras de datos desde y hacia XML . ^[4]

La capa de aplicación es la capa del modelo OSI que está más cerca del usuario final, lo que significa que tanto la capa de aplicación OSI como el usuario interactúan directamente con una aplicación de software que implementa un componente de comunicación entre el cliente y el servidor, como el Explorador de archivos y Microsoft Word . Dichos programas de aplicación quedan fuera del alcance del modelo OSI a menos que se integren directamente en la capa de aplicación a través de las funciones de comunicación, como es el caso de aplicaciones como los navegadores web y los programas de correo electrónico . Otros ejemplos de software son Microsoft Network Software for File and Printer Sharing y Unix/Linux Network File System Client para el acceso a recursos de archivos compartidos.

Las funciones de la capa de aplicación incluyen normalmente el uso compartido de archivos, el manejo de mensajes y el acceso a bases de datos, a través de los protocolos más comunes en la capa de aplicación, conocidos como HTTP, FTP, SMB/CIFS, TFTP y SMTP. Al identificar los socios de comunicación, la capa de aplicación determina la identidad y disponibilidad de los socios de comunicación para una aplicación con datos para transmitir. La distinción más importante en la capa de aplicación es la distinción entre la entidad de aplicación y la aplicación. Por ejemplo, un sitio web de reservas puede tener dos entidades de aplicación: una que utiliza HTTP para comunicarse con sus usuarios y otra para un protocolo de base de datos remota para registrar las reservas. Ninguno de estos protocolos tiene nada que ver con las reservas. Esa lógica está en la propia aplicación. La capa de aplicación no tiene medios para determinar la disponibilidad de recursos en la red. ^[4]

Las funciones entre capas son servicios que no están ligados a una capa determinada, pero que pueden afectar a más de una capa. ^[33] Algunos aspectos ortogonales, como la gestión y la seguridad , involucran a todas las capas (véase la Recomendación UIT-T X.800 ^[34] ). Estos servicios tienen como objetivo mejorar la tríada CIA ( confidencialidad , integridad y disponibilidad ) de los datos transmitidos. Las funciones entre capas son la norma, en la práctica, porque la disponibilidad de un servicio de comunicación está determinada por la interacción entre el diseño de la red y los protocolos de gestión de la red .

Algunos ejemplos específicos de funciones entre capas incluyen los siguientes:

• Servicio de seguridad (telecomunicaciones) ^[34] según se define en la recomendación UIT-T X.800.
• Funciones de gestión, es decir funciones que permiten configurar, instanciar, monitorizar, terminar las comunicaciones de dos o más entidades: existe un protocolo específico de capa de aplicación, Common Management Information Protocol (CMIP) y su servicio correspondiente, Common Management Information Service (CMIS), necesitan interactuar con cada capa para tratar con sus instancias.
• Los protocolos MPLS ( Multiprotocol Label Switching ), ATM y X.25 son protocolos 3a. OSI subdivide la capa de red en tres subcapas: 3a) acceso a subredes, 3b) convergencia dependiente de subredes y 3c) convergencia independiente de subredes. ^[35] Fue diseñado para proporcionar un servicio unificado de transporte de datos tanto para clientes basados ​​en circuitos como para clientes de conmutación de paquetes que proporcionan un modelo de servicio basado en datagramas . Se puede utilizar para transportar muchos tipos diferentes de tráfico, incluidos paquetes IP, así como tramas nativas ATM, SONET y Ethernet. A veces se ve una referencia a una capa 2.5.
• La programación cruzada MAC y PHY es esencial en las redes inalámbricas debido a la naturaleza variable en el tiempo de los canales inalámbricos. Al programar la transmisión de paquetes solo en condiciones de canal favorables, lo que requiere que la capa MAC obtenga información del estado del canal de la capa PHY, se puede mejorar significativamente el rendimiento de la red y se puede evitar el desperdicio de energía. ^{[36] [ página necesaria ]}

Ni el modelo de referencia OSI ni ninguna especificación de protocolo OSI describen interfaces de programación, salvo descripciones de servicios deliberadamente abstractas. Las especificaciones de protocolo definen una metodología para la comunicación entre pares, pero las interfaces de software son específicas de la implementación.

Por ejemplo, la Especificación de interfaz de controlador de red (NDIS) y la Interfaz de enlace de datos abierta (ODI) son interfaces entre los medios (capa 2) y el protocolo de red (capa 3).

La siguiente tabla presenta una lista de capas OSI, los protocolos OSI originales y algunas correspondencias modernas aproximadas . Esta correspondencia es aproximada: el modelo OSI contiene idiosincrasias que no se encuentran en sistemas posteriores, como la pila IP en la Internet moderna. ^[25]

El diseño de protocolos en el modelo TCP/IP de Internet no se ocupa de una encapsulación y una superposición jerárquicas estrictas. El RFC  3439 contiene una sección titulada "La superposición considerada perjudicial ". ^[46] TCP/IP reconoce cuatro amplias capas de funcionalidad que se derivan del ámbito operativo de sus protocolos contenidos: el ámbito de la aplicación de software; la ruta de transporte de host a host; el alcance de interconexión de redes; y el ámbito de los enlaces directos a otros nodos de la red local. ^[47]

A pesar de utilizar un concepto de capas diferente al del modelo OSI, estas capas a menudo se comparan con el esquema de capas OSI de la siguiente manera:

• La capa de aplicación de Internet se asigna a la capa de aplicación OSI, la capa de presentación y la mayor parte de la capa de sesión.
• La capa de transporte TCP/IP se asigna a la función de cierre elegante de la capa de sesión OSI, así como a la capa de transporte OSI.
• La capa de Internet realiza funciones iguales a las de un subconjunto de la capa de red OSI.
• La capa de enlace corresponde a la capa de enlace de datos OSI y puede incluir funciones similares a las de la capa física, así como algunos protocolos de la capa de red de OSI.

Estas comparaciones se basan en el modelo de protocolo original de siete capas definido en ISO 7498, en lugar de mejoras en la organización interna de la capa de red.

El conjunto de protocolos OSI que se especificó como parte del proyecto OSI fue considerado por muchos como demasiado complicado e ineficiente, y en gran medida imposible de implementar. ^{[48] [ página requerida ]} Adoptando el enfoque de "actualización de montacargas" para la red, especificó la eliminación de todos los protocolos de red existentes y su reemplazo en todas las capas de la pila. Esto dificultó la implementación y fue resistida por muchos proveedores y usuarios con inversiones significativas en otras tecnologías de red. Además, los protocolos incluían tantas características opcionales que las implementaciones de muchos proveedores no eran interoperables. ^{[48] [ página requerida ]}

Aunque el modelo OSI todavía se menciona con frecuencia, el conjunto de protocolos de Internet se ha convertido en el estándar para las redes. El enfoque pragmático de TCP/IP para las redes informáticas y para las implementaciones independientes de protocolos simplificados lo convirtió en una metodología práctica. ^{[48] [ página necesaria ]} Algunos protocolos y especificaciones de la pila OSI siguen en uso, un ejemplo es IS-IS , que se especificó para OSI como ISO/IEC 10589:2002 y se adaptó para el uso de Internet con TCP/IP como RFC 1142. ^[49]

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