Capas en el Modelo OSI de una Red de Computadoras - Dummies

El Modelo OSI (Open System Interconnection, Interconexión de Sistema Abierto) divide los diversos aspectos de una red informática en siete capas distintas. Cada capa sucesiva envuelve la capa debajo de ella, ocultando sus detalles de los niveles anteriores.

El Modelo OSI no es en sí mismo un estándar de red en el mismo sentido en que lo son Ethernet y TCP / IP. Más bien, el Modelo OSI es un marco en el que pueden ajustarse los diversos estándares de red. El modelo OSI especifica qué aspectos de la operación de una red pueden abordarse mediante diversos estándares de red. Entonces, en cierto sentido, el Modelo OSI es una especie de estándar estándar.

Las primeras tres capas a veces se llaman capas inferiores de . Se ocupan de la mecánica de cómo se envía la información de una computadora a otra a través de una red. Las capas 4-7 a veces se llaman capas superiores . Se ocupan de cómo las aplicaciones se relacionan con la red a través de las interfaces de programación de aplicaciones.

Capa 1: capa física

La capa inferior del modelo OSI es la capa física. Aborda las características físicas de la red, como los tipos de cables utilizados para conectar dispositivos, los tipos de conectores utilizados, el tiempo de los cables, etc. Por ejemplo, el estándar de Ethernet para cable 100BaseT especifica las características eléctricas de los cables de par trenzado, el tamaño y la forma de los conectores, la longitud máxima de los cables, y así sucesivamente.

Otro aspecto de la capa física es que especifica las características eléctricas de las señales utilizadas para transmitir datos a través de cables desde un nodo de red a otro. La capa física no define ningún significado particular para esas señales que no sean los valores binarios básicos 0 y 1. Los niveles más altos del modelo OSI deben asignar significados a los bits transmitidos en la capa física.

Un tipo de dispositivo de capa física comúnmente utilizado en redes es un repetidor . Un repetidor se usa para regenerar señales cuando necesita exceder la longitud del cable permitida por el estándar de capa física o cuando necesita redistribuir una señal desde un cable a dos o más cables.

Un viejo hub 10BaseT también es un dispositivo de capa física. Técnicamente, un concentrador es un repetidor multipuerto porque su propósito es regenerar cada señal recibida en cualquier puerto en todos los otros puertos del concentrador. Los repetidores y los concentradores no examinan el contenido de las señales que regeneran. Si lo hicieran, estarían trabajando en la capa de enlace de datos, no en la capa física.

Capa 2: Capa de enlace de datos

La Capa de enlace de datos es la capa más baja a la que se asigna el significado a los bits que se transmiten a través de la red. Los protocolos de enlace de datos tratan cosas, como el tamaño de cada paquete de datos que se enviará, un medio de abordar cada paquete para que se entregue al destinatario deseado, y una forma de garantizar que dos o más nodos no intenten transmitir datos en la red al mismo tiempo.

La capa de enlace de datos también proporciona detección y corrección de errores básicos para garantizar que los datos enviados sean los mismos que los datos recibidos. Si se produce un error incorregible, el estándar de enlace de datos debe especificar cómo se debe informar al nodo del error para que pueda retransmitir los datos.

En la capa de enlace de datos, cada dispositivo de la red tiene una dirección conocida como dirección de control de acceso multimedia, o dirección MAC. Esta es la dirección de hardware real, asignada al dispositivo en la fábrica.

Puede ver la dirección MAC del adaptador de red de una computadora abriendo una ventana de comando y ejecutando el comando ipconfig / all.

Capa 3: capa de red

La capa de red maneja la tarea de enrutar mensajes de red de una computadora a otra. Los dos protocolos más populares de Layer-3 son IP (que generalmente se combina con TCP) e IPX (normalmente emparejado con SPX para su uso con redes Novell y Windows).

Una función importante de la capa de red es el direccionamiento lógico . Cada dispositivo de red tiene una dirección física llamada dirección MAC, que está asignada al dispositivo en fábrica. Cuando compra una tarjeta de interfaz de red para instalarla en una computadora, la dirección MAC de esa tarjeta no se puede cambiar. Pero, ¿qué sucede si desea utilizar algún otro esquema de direccionamiento para referirse a las computadoras y otros dispositivos en su red? Aquí es donde entra el concepto de direccionamiento lógico; una dirección lógica da a un dispositivo de red un lugar donde se puede acceder a él en la red, utilizando una dirección que usted asigne.

Las direcciones lógicas son creadas y utilizadas por los protocolos de la capa de red, como IP o IPX. El protocolo de capa de red traduce direcciones lógicas a direcciones MAC. Por ejemplo, si utiliza IP como protocolo de capa de red, los dispositivos de la red tienen asignadas direcciones IP, como 207. 120. 67. 30. Porque el protocolo IP debe usar un protocolo de capa de enlace de datos para enviar paquetes a los dispositivos, IP debe saber cómo traducir la dirección IP de un dispositivo en la dirección MAC correcta para el dispositivo. Puede usar el comando ipconfig para ver la dirección IP de su computadora.

Otra función importante de la capa de red es enrutamiento : encontrar una ruta adecuada a través de la red. El enrutamiento entra en juego cuando una computadora en una red necesita enviar un paquete a una computadora en otra red. En este caso, un dispositivo de capa de red llamado enrutador reenvía el paquete a la red de destino. Una característica importante de los enrutadores es que se pueden usar para conectar redes que usan diferentes protocolos Layer-2.Por ejemplo, un enrutador puede usarse para conectar una red de área local que usa Ethernet a una red de área amplia que se ejecuta en un conjunto diferente de protocolos de bajo nivel, como T1.

Capa 4: capa de transporte

La capa de transporte es la capa básica en la que una computadora de red se comunica con otra computadora de red. La capa de transporte es donde encontrará uno de los protocolos de red más populares: TCP. El objetivo principal de la capa de transporte es garantizar que los paquetes se muevan por la red de manera confiable y sin errores. La capa de transporte hace esto estableciendo conexiones entre dispositivos de red, confirmando la recepción de paquetes y reenviando paquetes que no se reciben o se corrompen cuando llegan.

En muchos casos, el protocolo de la capa de transporte divide los mensajes grandes en paquetes más pequeños que pueden enviarse a través de la red de manera eficiente. El protocolo de capa de transporte reensambla el mensaje en el extremo de recepción, asegurándose de que se reciben todos los paquetes contenidos en una sola transmisión y no se pierden datos.

Capa 5: la capa de sesión

La capa de sesión establece sesiones (instancias de comunicación e intercambio de datos) entre los nodos de la red. Se debe establecer una sesión antes de que los datos puedan transmitirse a través de la red. La capa de sesión se asegura de que estas sesiones se establezcan y mantengan adecuadamente.

Capa 6: La capa de presentación

La capa de presentación es responsable de convertir los datos enviados a través de la red de un tipo de representación a otro. Por ejemplo, la capa de presentación puede aplicar sofisticadas técnicas de compresión, por lo que se requieren menos bytes de datos para representar la información cuando se envía a través de la red. En el otro extremo de la transmisión, la capa de transporte luego descomprime los datos.

La capa de presentación también puede codificar los datos antes de su transmisión y luego descifrarlos en el otro extremo, utilizando una sofisticada técnica de encriptación.

Capa 7: la capa de aplicación

La capa más alta del modelo OSI, la capa de aplicación, trata las técnicas que los programas de aplicación usan para comunicarse con la red. El nombre de esta capa es un poco confuso porque los programas de aplicación (como Excel o Word) no son parte de la capa. Por el contrario, la capa de aplicación representa el nivel en el que los programas de aplicación interactúan con la red, utilizando interfaces de programación para solicitar servicios de red. Uno de los protocolos de capa de aplicación más comúnmente utilizados es HTTP, que significa Protocolo de transferencia de hipertexto. HTTP es la base de la World Wide Web.