Modelo ISO
(Capa 1) Capa Física
La Capa Física del modelo de referencia OSI es la que se
encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo
que se refiere al medio físico (medios guiados: cable coaxial, cable de par
trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables; medios no guiados: radio,
infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas); características del
medio (p.e. tipo de cable o calidad del mismo; tipo de conectores normalizados
o en su caso tipo de antena; etc.) y la forma en la que se transmite la
información (codificación de señal, niveles de tensión/intensidad de corriente
eléctrica, modulación, tasa binaria, etc.)
Es la encargada de transmitir los bits de información a
través del medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades
físicas y características eléctricas de los diversos componentes; de la
velocidad de transmisión, si ésta es uni o bidireccional (símplex, dúplex o
full-dúplex). También de aspectos mecánicos de las conexiones y terminales,
incluyendo la interpretación de las señales eléctricas/electromagnéticas.
Como resumen de los cometidos de esta capa, podemos decir
que se encarga de transformar un paquete de información binaria en una sucesión
de impulsos adecuados al medio físico utilizado en la transmisión. Estos
impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable), electromagnéticos
(transmisión Wireless) o luminosos (transmisión óptica). Cuando actúa en modo
recepción el trabajo es inverso, se encarga de transformar estos impulsos en
paquetes de datos binarios que serán entregados a la capa de enlace.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la
comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial,
guías de onda, aire, fibra óptica.
Definir las características materiales (componentes y
conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la
transmisión de los datos por los medios físicos.
Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento,
mantenimiento y liberación del enlace físico).
Transmitir el flujo de bits a través del medio.
Manejar las señales eléctricas/electromagnéticas
Especificar cables, conectores y componentes de interfaz con
el medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de ésta).
(Capa 2) Capa de enlace de datos
Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia y
desde la capa física a la capa de red. Especifica como se organizan los datos
cuando se transmiten en un medio particular. Esta capa define como son los
cuadros, las direcciones y las sumas de control de los paquetes Ethernet.
La capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento
físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de
errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.
Los Switches realizan su función en esta capa.
Además del direccionamiento local, se ocupa de la detección
y control de errores ocurridos en la capa física, del control del acceso a
dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisión. Para
esto agrupa la información a transmitir en bloques, e incluye a cada uno una
suma de control que permitirá al receptor comprobar su integridad. Los
datagramas recibidos son comprobados por el receptor. Si algún datagrama se ha
corrompido se envía un mensaje de control al remitente solicitando su reenvío.
La capa de enlace puede considerarse dividida en dos
subcapas:
Control lógico de enlace LLC: define la forma en que los
datos son transferidos sobre el medio físico, proporcionando servicio a las
capas superiores.
Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa actúa como
controladora del hardware subyacente (el adaptador de red). De hecho el controlador de la tarjeta de red
es denominado a veces "MAC driver", y la dirección física contenida
en el hardware de la tarjeta es conocida como dirección. Su principal consiste
en arbitrar la utilización del medio físico para facilitar que varios equipos
puedan competir simultáneamente por la utilización de un mismo medio de
transporte. El mecanismo CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection") utilizado en Ethernet es un típico ejemplo de esta
subcapa.
(Capa 3) Capa de red
El cometido de la capa de red es hacer que los datos lleguen
desde el origen al destino, aun cuando ambos no estén conectados directamente.
Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan en castellano
encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en
ocasiones enrutadores.
Adicionalmente la capa de red lleva un control de la
congestión de red, que es el fenómeno que se produce cuando una saturación de
un nodo tira abajo toda la red (similar a un atasco en un cruce importante en
una ciudad grande). La PDU de la capa 3 es el paquete.
Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como
switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le
asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar
direcciones de máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la
determinación la ruta de los datos hasta su receptor final.
(Capa 4) Capa de transporte
Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio,
describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y
como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada. Para ello
divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los
numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío.
Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo
IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos
fuera de secuencia. También puede funcionar en sentido inverso multiplexando
una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos. Este permite que los datos provenientes de
diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.
Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP, que con
su homólogo IP de la capa de Red, configuran la suite TCP/IP utilizada en
Internet, aunque existen otros como UDP, que es una capa de transporte
utilizada también en Internet por algunos programas de aplicación.
En resumen, podemos definir a la capa de transporte como:
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que
se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino,
independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la
capa 4 se llama Segmentos.
(Capa 5) Capa de sesión
Esta capa establece, gestiona y finaliza las conexiones
entre usuarios (procesos o aplicaciones) finales. Ofrece varios servicios que
son cruciales para la comunicación, como son:
Control de la sesión a establecer entre el emisor y el
receptor (quién transmite, quién escucha y seguimiento de ésta).
Control de la concurrencia (que dos comunicaciones a la
misma operación crítica no se efectúen al mismo tiempo).
Mantener puntos de verificación (checkpoints), que sirven
para que, ante una interrupción de transmisión por cualquier causa, la misma se
pueda reanudar desde el último punto de verificación en lugar de repetirla
desde el principio.
Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la
capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la
misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin,
reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la
capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.
En conclusión esta capa es la que se encarga de mantener el
enlace entre los dos computadores que estén transmitiendo datos de cualquier
índole.
(Capa 6) Capa de presentación
El objetivo de la capa de presentación es encargarse de la
representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan
tener diferentes representaciones internas de caracteres (ASCII, Unicode,
EBCDIC), números (little-endian tipo Intel, big-endian tipo Motorola), sonido o
imágenes, los datos lleguen de manera reconocible.
Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la
comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos
tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que
distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos.
En pocas palabras es un traductor.
Por todo ello, podemos resumir la definición de esta capa
como aquella encargada de manejar la estructura de datos abstracta y realizar
las conversiones de representación de los datos necesarias para la correcta
interpretación de los mismos.
(Capa 7) Capa de aplicación
Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de
aplicación (navegadores, clientes de correo, terminales remotos, transferencia
de ficheros etc.). Esta capa implementa
la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa de presentación
y por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la información
y recibiendo los comandos que dirigen la comunicación.
Algunos de los protocolos utilizados por los programas de
esta capa son HTTP, SMTP, POP, IMAP etc.
En resumen, la función principal de cada capa es:
Aplicación
El nivel de aplicación es el destino final de los datos
donde se proporcionan los servicios al usuario.
Presentación
Se convierten e interpretan los datos que se utilizarán en
el nivel de aplicación.
Sesión
Encargado de ciertos aspectos de la comunicación como el
control de los tiempos.
Transporte
Transporta la información de una manera fiable para que
llegue correctamente a su destino.
Red
Nivel encargado de encaminar los datos hacia su destino
eligiendo la ruta más efectiva.
Enlace
Enlace de datos. Controla el flujo de los mismos, la
sincronización y los errores que puedan producirse.
Físico
Se encarga de los aspectos físicos de la conexión, tales
como el medio de transmisión o el hardware.
