Modelos y capas

📐 Fundamento

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| 7. Aplicación            |  ← HTTP, FTP, SMTP, DNS
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| 6. Presentación          |  ← formato de datos, cifrado, compresión
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| 5. Sesión                |  ← establecer/mantener "sesiones"
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| 4. Transporte            |  ← TCP, UDP — extremo a extremo confiable o no
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| 3. Red                   |  ← IP — direccionamiento global
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| 2. Enlace de datos       |  ← Ethernet, WiFi — un salto físico
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| 1. Física                |  ← bits eléctricos / ópticos / radio
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Truco para memorizar (en inglés): "Please Do Not Throw Sausage Pizza Away".

(En español: "Para Encantarle Recibimos Tu Sándwich Para Aplaudir" o cualquier mnemónico que funcione.)

Cada capa

Capa 1 — Física. El medio (cobre, fibra, radio). Define voltajes, frecuencias, conectores. No sabe qué transmite — solo bits. Ejemplos: 100BASE-T, fibra óptica monomodo, 802.11ac.

Capa 2 — Enlace. Frames con direcciones MAC, dentro de un mismo segmento de red. Salta de una máquina a la siguiente. Ejemplos: Ethernet, WiFi (802.11), PPP.

Capa 3 — Red. Direccionamiento global y ruteo entre redes. Llega de una red a otra. Ejemplos: IP (v4 y v6), ICMP.

Capa 4 — Transporte. Comunicación extremo a extremo. Confiabilidad, control de flujo, control de congestión. Ejemplos: TCP, UDP.

Capa 5 — Sesión. Establece, gestiona y cierra sesiones entre aplicaciones. En la práctica de Internet, muchas veces no aparece explícita — TCP cubre parte.

Capa 6 — Presentación. Formato (ASCII, JSON, XML), compresión, cifrado (TLS técnicamente vive acá-ish). En la práctica, casi nunca se la trata como capa separada.

Capa 7 — Aplicación. Lo que tu programa "ve". HTTP, SMTP, FTP, DNS, SSH.

Crítica: OSI tiene 7 capas más por simetría que por necesidad práctica. Las capas 5 y 6 están medio vacías en la realidad.

📐 Fundamento

El modelo "real" de Internet:

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| 4. Aplicación      |  ← HTTP, DNS, SSH, FTP, SMTP — y todo lo demás
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| 3. Transporte      |  ← TCP, UDP
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| 2. Internet        |  ← IP, ICMP
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| 1. Acceso a red    |  ← Ethernet, WiFi, físico — todo junto
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Mapeo TCP/IP ↔ OSI:

Por qué TCP/IP ganó:

• Más simple — 4 capas en lugar de 7.
• Acompañado de implementaciones gratuitas desde el inicio (BSD, Linux).
• Pragmático — no insiste en separación rígida cuando no agrega valor.

En este libro mezclamos ambos: la pedagogía de OSI (entender capas individualmente) con la realidad de TCP/IP (cuatro capas que sí existen).

📐 Fundamento

Cuando enviás un mensaje, cada capa agrega su propia "envoltura" (header), como meter una carta en sobres anidados:

                  Aplicación: "Hola Juan"
                              ↓ + cabecera HTTP
                  Transporte: [HTTP-hdr][Hola Juan]
                              ↓ + cabecera TCP
                  Internet:   [TCP-hdr][HTTP-hdr][Hola Juan]
                              ↓ + cabecera IP
                  Enlace:     [IP-hdr][TCP-hdr][HTTP-hdr][Hola Juan]
                              ↓ + cabecera Ethernet (+trailer)
                  Físico:     [Eth-hdr][IP-hdr][TCP-hdr][HTTP-hdr][Hola Juan][Eth-trail]
                              ↓ convertido a bits
                              0101010110001110...

Cada capa agrega lo suyo al bajar. Cuando llega al destinatario, el proceso se invierte: cada capa desnuda su envoltura y pasa los datos a la capa de arriba.

Nombres de los datos por capa:

Estos términos no son intercambiables — usalos correctamente en exámenes.

Lo que cada cabecera contiene (esquemático)

Cabecera Ethernet (capa 2):

| MAC destino | MAC origen | Tipo | datos | CRC |
|   6 bytes   |   6 bytes  | 2 B  |  ...  | 4 B |

Cabecera IP (capa 3):

| Versión | TTL | Protocolo | IP origen | IP destino | datos |

Cabecera TCP (capa 4):

| Puerto origen | Puerto destino | Seq | Ack | Flags | Window | Checksum | datos |

Cabecera HTTP (capa 7):

GET /index.html HTTP/1.1
Host: example.com
User-Agent: Mozilla/5.0

Cuando hacés curl https://google.com, toda esta cebolla se construye y se envía. Y google.com hace exactamente lo mismo en sentido inverso para responderte.

📐 Fundamento

Una distinción crucial que confunde a todos al principio:

• Capa 2 (enlace) trabaja un salto físico a la vez. Si tu paquete pasa por 10 routers, hay 10 frames Ethernet distintos — uno por cada salto. Las direcciones MAC cambian en cada salto.
• Capa 3 (red) trabaja fin a fin lógicamente. La dirección IP origen y destino NO cambian durante todo el viaje.

Visualización:

Tu PC (192.168.1.10) → Router casa (203.0.113.1) → ... → Google (142.250.x.x)
                       │                                │
                       MAC cambia cada salto             MAC del siguiente router

IP origen:    192.168.1.10  (siempre tu PC, durante todo el camino, hasta NAT)
IP destino:   142.250.x.x   (siempre Google, durante todo el camino)

(Hay una excepción: NAT cambia tu IP local 192.168.1.10 a la IP pública del router. Lo veremos en cap 3.)

Esta distinción es la base para entender:

• Por qué los routers tienen tablas de ruteo (IP).
• Por qué los switches tienen tablas MAC (Ethernet).
• Por qué traceroute te muestra cada salto.

📐 Fundamento

Capa de aplicación:

Capa de transporte:

• TCP (orientado a conexión, confiable): web, email, SSH.
• UDP (sin conexión, sin garantías): DNS, video streaming, juegos en tiempo real.

Capa de red:

• IPv4 (dominante por décadas): direcciones 32 bits, escasas.
• IPv6 (futuro): direcciones 128 bits, abundantes.
• ICMP (diagnóstico): ping, traceroute.

Capa de enlace:

• Ethernet (cable): 100M / 1G / 10G.
• WiFi (802.11): 11n, 11ac, 11ax (WiFi 6).
• PPP (módems, ya en desuso).

Capa física:

• Cobre (RJ-45): hasta ~100 m, hasta 10 Gbps con Cat6a.
• Fibra óptica: hasta cientos de km, hasta cientos de Gbps.
• Radio (WiFi, 4G/5G).