Explicación del modelo OSI y sus 7 capas
Last update: 03.11.2025
El modelo OSI y sus capas: Así funcionan las redes
El modelo OSI, marco fundamental de la informática, explica cómo se transmiten los datos a través de las redes. Aunque se remonta a los años 80, sigue siendo de gran utilidad en la actualidad. Ayuda a los usuarios a entender sistemas complejos, a mejorar la seguridad de las redes y es un concepto fundamental en la enseñanza de las TI. Es indispensable para los profesionales que realizan análisis de redes o diagnostican errores de transmisión. En este artículo, explicamos qué es el modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) y cómo está estructurado.
¿Qué es el modelo OSI de 7 capas?
El modelo OSI o modelo ISO/OSI es un marco de referencia para la comunicación en red desarrollado en la década de 1980. La abreviatura OSI significa "Open Systems Interconnection" (interconexión de sistemas abiertos) y describe la conexión abierta entre distintos sistemas informáticos.
OSI fue desarrollado por la ISO (Organización Internacional de Normalización) con el objetivo de crear normas uniformes para el intercambio de datos en todo el mundo. Antes, muchos fabricantes utilizaban soluciones propietarias e incompatibles. Esta diversidad provocaba problemas de interoperabilidad de los dispositivos y dificultaba la expansión de las redes.
El marco divide la comunicación en siete capas estructuradas lógicamente, lo que lo hace claro y transparente. Esta separación facilita la localización de problemas, la ampliación de redes de forma selectiva y el desarrollo de nuevos protocolos.
Por cierto: Junto al modelo ISO/OSI, el modelo TCP/IP también desempeña un papel central como marco de referencia práctico que constituye la base de la Internet actual y difiere del modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos en su estructura y aplicación. La comparación de los modelos OSI y TCP/IP ayuda a comprender mejor las redes y su funcionamiento.
El modelo de capas OSI en la práctica
El modelo de interconexión de sistemas abiertos no siempre se aplica directamente como marco técnico en los sistemas del mundo real. En su lugar, suele servir como herramienta conceptual y analítica. El objetivo del modelo de 7 capas es ayudar a los usuarios a comprender las operaciones complejas de red de forma estructurada y a reducir las dificultades de forma sistemática. Ayuda a identificar la capa en la que se origina un problema, ya sea un fallo de conexión física, un problema de direccionamiento o un mal funcionamiento a nivel de aplicación.
Los administradores de red también se basan en la arquitectura OSI para planificar diseños de red, documentar sistemas y categorizar nuevos servicios. La separación lógica de capas permite asignar con precisión protocolos y dispositivos según su función. Esto simplifica tanto el mantenimiento como el desarrollo de las redes. En la enseñanza de TI, el modelo proporciona un marco claro y coherente que mejora la comprensión técnica y favorece el aprendizaje estructurado.s
Estructura de la arquitectura OSI: descripción general de las 7 capas
El modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos divide la comunicación en redes en siete capas estructuradas. Por eso se conoce comúnmente como modelo OSI de 7 capas. Éstas pueden identificarse del siguiente modo.
Cada capa de la arquitectura del modelo OSI tiene una tarea claramente definida e interactúa sólo con la capa inmediatamente superior e inferior. Cuando los datos se transmiten, pasan por todas las capas de arriba abajo, y cuando se reciben, se mueven a la inversa, de la capa inferior a la superior. Esta separación estructurada aumenta la claridad y facilita la comprensión de procesos técnicos complejos.
Las siete capas del modelo OSI pueden agruparse en tres categorías: las inferiores se encargan de la transmisión física, las intermedias gestionan el transporte y las superiores hacen que los datos sean comprensibles y utilizables. En la siguiente sección de este artículo, examinaremos más detenidamente cada una de las capas del modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos.
Las capas OSI inferiores (1-3) como base técnica de la comunicación
Los cimientos de la conexión de red están formados por las tres capas inferiores del modelo ISO/OSI. Son responsables de la transmisión física, el encuadre y el enrutamiento.
Capa 1: Capa física
Los bits individuales se transmiten como señales eléctricas, pulsos de luz u ondas de radio. La capa física del modelo de 7 capas OSI define los aspectos físicos de una conexión, como cables, conectores, niveles de tensión y frecuencias. Garantiza que los dispositivos estén conectados físicamente. En esta etapa, el contenido o significado real de los datos no importa, sólo importa la transmisión de bits en bruto.
Capa 2: Capa de enlace de datos
En el modelo, la transmisión de datos sin errores entre dispositivos está garantizada por la capa de enlace de datos. Divide los datos en pequeñas unidades llamadas tramas y controla el acceso al medio de transmisión para evitar colisiones. A cada dispositivo se le asigna un identificador único que permite identificarlo dentro de la red.
Capa 3: Capa de red
A través de la capa de red se determina qué camino siguen los datos a través de la red. Divide la información en paquetes y añade las direcciones de destino. Esta capa OSI garantiza que los paquetes lleguen a su destino, incluso cuando intervienen varios sistemas intermediarios o cuando el destino está lejos.
Las capas intermedias del modelo OSI (4-5): Gestión y control de la transmisión de datos
En la arquitectura OSI, las capas intermedias garantizan que los datos transmitidos lleguen al receptor completos, sin errores y en el orden correcto. Gestionan el transporte y la organización de la conexión entre las partes comunicantes.
Capa 4: Capa de transporte
La capa de transporte garantiza que los datos lleguen al receptor completos, intactos y en el orden correcto. Los grandes flujos de datos se dividen en segmentos más pequeños y se reensamblan adecuadamente en el destino. Mediante el uso de puertos, esta capa OSI permite la gestión simultánea de múltiples conexiones de red en un único dispositivo.
Capa 5: Capa de sesión
La capa de sesión se encarga de gestionar y controlar las conexiones lógicas entre dispositivos. Garantiza la transmisión ordenada de los datos y la estabilidad de las conexiones. En caso de interrupción, esta capa permite reanudar la sesión, lo que desempeña un papel crucial sobre todo en las transmisiones de datos más largas o seguras.
Las capas OSI superiores (6-7): Hacer que los datos sean utilizables y legibles
Dentro del modelo OSI, las capas superiores se centran en procesar los datos para hacerlos comprensibles y utilizables para las personas o las aplicaciones. También proporcionan la conexión con la interfaz de usuario.
Capa 6: Capa de presentación
La tarea de la capa de presentación consiste en convertir los datos en un formato comprensible para distintos sistemas. Garantiza la correcta codificación y estructuración de texto, imágenes y números, y también puede gestionar la encriptación y la compresión.
Capa 7: Capa de aplicación
La capa superior del modelo de 7 capas OSI, la capa de aplicación, sirve de interfaz entre los servicios de red y los usuarios finales. Permite que los programas accedan directamente a funciones de la red como la navegación web, la comunicación por correo electrónico o el acceso remoto a datos, haciendo que el uso de la red sea directamente tangible para el usuario.
Capa adicional: la capa 8 de OSI
Además de las siete capas oficiales de la arquitectura del modelo OSI, el mundo de la informática habla en broma de una octava: la llamada "capa 8". Se refiere al elemento humano, ya sea el usuario, el administrador o el gestor. Los errores o problemas suelen achacarse a esta capa, como un funcionamiento incorrecto, contraseñas débiles o falta de concienciación sobre la seguridad. Detrás del humor se esconde una verdad muy seria: la tecnología es tan segura como la persona que la maneja. La capa 8 de OSI sirve para recordar que los factores humanos son una parte esencial de cualquier red que funcione.
Ventajas e inconvenientes del modelo de 7 capas OSI
El modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos se utiliza mucho en la enseñanza de TI y el análisis de redes porque proporciona un marco conceptual útil. Es especialmente valioso para comprender de forma sistemática procesos complejos y llevar a cabo la resolución de problemas específicos. Por lo tanto, merece la pena examinar sus puntos fuertes y débiles en comparación con las aplicaciones del mundo real:
| Ventajas del modelo OSI: | Desventajas del modelo OSI: | |
|---|---|---|
| Clear separation of functions across seven layers | Highly theoretical; rarely implemented fully in practice | |
| Each layer has a clearly defined role | Partial functional overlaps between layers | |
| Errors can be isolated and analyzed more precisely | Strict separation of layers is difficult to maintain in real networks | |
| Modular structure simplifies maintenance and development | In practice, the more streamlined TCP/IP model is often preferred | |
| Ideal for training, documentation, and network planning | Ambiguity in assigning functions like encryption or compression | |
Ventajas del modelo OSI:
- : Clear separation of functions across seven layers
- : Each layer has a clearly defined role
- : Errors can be isolated and analyzed more precisely
- : Modular structure simplifies maintenance and development
- : Ideal for training, documentation, and network planning
Desventajas del modelo OSI:
- Clear separation of functions across seven layers: Highly theoretical; rarely implemented fully in practice
- Each layer has a clearly defined role: Partial functional overlaps between layers
- Errors can be isolated and analyzed more precisely: Strict separation of layers is difficult to maintain in real networks
- Modular structure simplifies maintenance and development: In practice, the more streamlined TCP/IP model is often preferred
- Ideal for training, documentation, and network planning: Ambiguity in assigning functions like encryption or compression
El modelo OSI de 7 capas es muy útil como herramienta de análisis y aprendizaje. Su clara asignación de responsabilidades a capas específicas aporta estructura a áreas como la selección de protocolos, la resolución de problemas y la integración de sistemas. Al mismo tiempo, es importante ser consciente de sus limitaciones teóricas: Muchos procesos de las redes reales no siguen la clara separación entre capas del modelo. No obstante, el modelo ISO/OSI sigue siendo un marco de referencia probado que continúa desempeñando un papel importante en los entornos de TI modernos, desde soluciones de red hasta servicios basados en IoT.
Los protocolos del modelo OSI en cada capa
En la práctica, se ha establecido una asignación general de protocolos típicos a cada una de las capas del modelo OSI. Esto ayuda a comprender mejor dónde tienen lugar las funciones específicas dentro de la red. Gracias a esta estructura clara, los procesos de comunicación también pueden analizarse y optimizarse sistemáticamente:
- Capa 1 (Física): DSL, Wi-Fi, Bluetooth
- Capa 2 (enlace de datos): Ethernet, PPP, MAC
- Capa 3 (Red): IP, ICMP, ARP
- Capa 4 (transporte): TCP, UDP
- Capa 5 (Sesión): NetBIOS, PPTP
- Capa 6 (Presentación): SSL/TLS, JPEG, MP3
- Capa 7 (Aplicación): HTTP, FTP, SMTP, DNS
En la capa superior, la capa de aplicación, encontrarás muchos protocolos conocidos que interactúan directamente con programas orientados al usuario, como navegadores web, clientes de correo electrónico o servicios en la nube. Aquí es donde la funcionalidad de la red se hace directamente tangible para los usuarios. Pero también en capas OSI inferiores juegan un papel clave protocolos importantes: En la Capa de Transporte, TCP y UDP garantizan que los datos se entreguen de forma fiable o con la máxima velocidad, dependiendo del caso de uso. En la capa de red, el protocolo IP gestiona el direccionamiento y garantiza que los paquetes de datos lleguen a su destino, incluso cuando deben pasar por varios nodos de red.
Tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT) también siguen el modelo OSI. Protocolos IoT como MQTT o CoAP suelen asignarse a la Capa de Aplicación y están diseñados específicamente para el intercambio de datos ligero y eficiente en recursos entre dispositivos. Su posición dentro del modelo de 7 capas OSI ayuda a los profesionales de TI a comprenderlos, probarlos y asegurarlos mejor en el contexto más amplio de la infraestructura de red.
El modelo ISO/OSI como marco probado para el futuro
El modelo de interconexión de sistemas abiertos explica la comunicación de red de forma clara y comprensible, lo que facilita el aprendizaje, la planificación y el análisis de los procesos técnicos. Su diseño estructurado mejora la comprensión de sistemas complejos, y el enfoque por capas permite clasificar lógicamente los protocolos de red y evaluarlos con mayor facilidad. Aunque rara vez se aplica en su totalidad, sigue siendo una herramienta valiosa para la educación y la resolución de problemas.
Preguntas frecuentes sobre el modelo OSI
¿Qué es el modelo OSI?
El modelo de capas OSI es una guía conceptual para entender cómo se produce la comunicación en las redes.
¿Cómo se estructura en general el modelo OSI?
OSI consta de siete capas lógicas, cada una de las cuales desempeña una función distinta: desde el hardware físico hasta las aplicaciones orientadas al usuario. Las capas están claramente separadas, formando un sistema estructurado para analizar y diseñar redes.
¿Cuáles son las 7 capas del modelo OSI?
Las siete capas del modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos son: 1. 1. Física, 2. Enlace de datos, 3. Red, 4. Transporte, 5. Sesión, 6. Presentación, 7. Aplicación. Estas capas se superponen lógicamente y cada una desempeña un papel específico en la comunicación de datos.
¿Cómo funciona el modelo OSI?
Al enviar datos, un mensaje recorre las siete capas OSI de arriba abajo. Al recibirlos, el proceso se invierte: los datos vuelven a subir desde abajo hacia arriba. Cada capa maneja los datos de forma independiente y los pasa a la siguiente.
¿Qué es la capa 8 de OSI?
La capa 8 de es una extensión humorística y se refiere a los humanos. Suele mencionarse cuando se producen errores por un funcionamiento incorrecto o una mala configuración.
¿Existe una nemotecnia para el modelo OSI?
Sí, una mnemotecnia popular para recordar el modelo OSI en orden es
"Por favor, no tire la pizza con salchichas". Cada primera letra representa una capa:
- P - Física (Capa 1)
- D - Enlace de datos (capa 2)
- N - Red (Capa 3)
- T - Transporte (Capa 4)
- S - Sesión (capa 5)
- P - Presentación (Capa 6)
- A - Aplicación (Capa 7)
Esta nemotecnia para el modelo OSI de 7 capas facilita recordar el orden correcto de las capas.
¿Dónde se utiliza en la práctica el modelo de capas OSI?
El modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos se utiliza ampliamente en la resolución de problemas, el diseño de redes y la formación en TI. Proporciona un punto de referencia estructurado para comprender cómo fluyen los datos y para categorizar los protocolos de red de forma eficaz.
