Capas del Modelo OSI

La transformación de los caracteres a enviar, desde que se convierten en datos en la capa de Aplicación hasta el flujo de Bits que se envía posteriormente en la capa Física, hace que éstos recorran una a una, las siete capas que conforman el modelo de referencia OSI.

A continuación analizaremos detalladamente cada una de las capas y las principales características que le son propias. 

CAPA 1 : FÍSICA

En esta capa es la encargada de suministrar los medios electrónicos, mecánicos, de procedimientos y funcionales para poder mantener y activar el enlace físico entre sistemas de red. Para su función utiliza los medios físicos, los cuales pueden dividirse en guiados y no guiados.

La capa Física establece las características de estos medios, ya sea la calidad de cable, el uso de contenedores normalizados o los tipos de antenas y la formación de la información es transmitida a través  de ellos, como por ejemplo, los niveles de tensión o la codificación de la señal. Si consideramos las unidades de datos (PDU), la capa Física se encarga de transformar una trama de datos proveniente del nivel de enlace en una señal adecuada al medio físico utilizando en la transmisión.

 CAPA 2 : ENLACE DE DATOS

En esta capa se produce el acceso a los miembros de networking según el modelo de referencia OSI, Suministra transmisión  física a través del medio y maneja la notificación de errores, la topología de la red y el control de flujo. El objeto distintivo de la capa de Enlace de Datos es la dirección MAC  (Control de Acceso al Medio), que es la única para cada tarjeta de interfaz de red (NIC),  la cual es el lugar de conexión de un dispositivo con el medio.

Los números de las NIC, en sus inicios, eran asignadas solamente por sus fabricante, pero permiten a su vez modificar lo mediante un software, aunque en general no es una práctica muy común ni muy recomendada, salvo que es necesario clonar una dirección MAC existente en una NIC por depender de este numero  algún servicio o enlace, por venir ya establecidas en la NIC es que las direcciones MAC también se les da el nombre de Dirección Física de Red.

La dirección MAC se escribe con números hexadecimales, en base 16 y tiene una longitud de 48 bit, los dispositivos característicos son los switches de la capa 2, la unidad de datos de esta capa es la trama, que toma los paquetes que provienen de la capa de Red y les agrega el encabezado y la información del final (header y trailer).

CAPA 3 : RED

La función principal de esta capa es hacer que los datos lleguen a destino y para ello se busca la mejor manera de hacerlo, para el funcionamiento utiliza un esquema de direccionamiento lógico, que brinda un entorno muy flexible para los administradores de la red y para el direccionamiento, emplea el Protocolo Internet (IP) prácticamente exclusividad en la actualidad aunque es bueno mencionar que se usaban otros protocolos como Appletalk, DECnet o IPX.

En esta etapa el modelo OSI operan varios protocolos, como por ejemplo IP, ICMP (Protocolo de mensajes de control de Internet), ARP (Protocolo de resolución inversa de direcciones) y RARP (Protocolo de resolución de direcciones inversas).

En el entorno en que los dispositivos de red utilizan el conjunto de protocolo TCP/IP, cada uno posee una dirección lógica exclusiva, de una longitud de 32 bits, llamada dirección IP, el ejemplo de esta estructura lógica de direcciones IP permite la existencia de redes y subredes, estas últimas emplean de manera más eficiente las direcciones de red y subdividen la organización en estructuras adicionales y así reducen el trafico entre los distinguidos segmentos, los dispositivos de red por excelencia que se usan en esta capa son Routers, que también pueden trabajar a nivel de capa de Enlace de Datos, sin embargo, ya existen switches de capa 3 que ganan cada vez más importante en el campo de las redes modernas.

CAPA 4 : TRANSPORTE 

En esta capa se divide la información a enviar en segmentos y reensambla los datos en una corriente su potencial es el de garantizar la conexión y brindar un transporte confiable, a esto también se le llama Control de Flujo y tiene la función de enviar que un dispositivo de red en un externo de la conexión desborde el buffer de datos del dispositivo de destino, de esta manera asegura que no se pierdan datos de transmisión, otra de sus funciones es la de aislar las capas superiores de las distintas implementaciones de tecnologías de red que puedan existir en las capas inferiores, para cumplir su función en forma confiable es necesario que utilice una relación orientada a conexión entre los dispositivos finales a comunicar, para la cual la capa de transporte realiza las tareas siguientes:

  

CAPA 5 : SESIÓN 

Esta capa establece, mantiene y administra las sesiones entre las aplicaciones, brindando servicios importantes a la comunicación para su efectiva realización. Controla la sesión que se ha de establecer entre el emisor y el receptor y realiza su seguimiento.

Controla  la concurrencia, que dos comunicaciones a la misma operación crítica no se efectúen simultáneamente.

Mantiene puntos de verificación que sirven para que al interrumpirse una transmisión por cualquier causa, ésta puede reanudarse desde el último punto de verificación en lugar de efectuarse nuevamente.

La unidad de datos de esta capa se denomina segmento y su tamaño básico, en los casos de servios orientados a conexión, se negocia en el establecimiento de la sesión .

CAPA 6 : PRESENTACIÓN

Esta capa se asegura de que los datos que llegan desde la red se puedan utilizar en la aplicación y garantiza la información que envía la aplicación pueda transmitirse a través de la red, para llevar adelante esta tarea, la capa de Presentación suministra representación de formatos de código y datos, así como negociación de la sintaxis a utilizar en la transferencia de datos.

Resumiendo el proceso: Si distintos equipos poseen diferentes representaciones internas de caracteres, los datos llegarán al destino de manera reconocible.

CAPA 7 : APLICACIÓN

Las aplicaciones (que pueden ser de usuario o del propio sistema) reciben los servicios de red por parte de esta capa y esto define los protocolos que utilizarán aplicaciones como SMTP o POP para correo electrónico, FTP para la transferencia de archivos.

                                                    ANÁLISIS DEL MODELO OSI

El funcionamiento de este modelo y el trayecto a cubrir indefectiblemente será recorrer las capas del modelo de referencia OSI, en el siguiente orden: Primero por capa de Aplicación, luego por la de Presentación y más tarde por la de Sesión.

Entre tres capas sirven únicamente para poder ser preparados o codificados ene l formato correcto y transmitidos, a partir de aquí comienza el proceso de encapsulación  de los datos; Esta empieza en la capa de Transporte: los datos se dividen en segmentos y pasan a la capa de Red, una vez allí, ésta toma ese segmento y le agrega las direcciones IP de origen y destino y crea, así un datagrama o paquete, que pasa a la capa de enlace de Datos, donde se agregan las direcciones (MAC) de origen y destino; Al encapsulado final que sale de esta capa se le denomina Trama y es enviado a través de los medios, por las tareas que cumple la capa Física, en la recepción se realiza el proceso inverso.