Las
7 capas o pilas de una red segun el modelo OSI
El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos
(OSI, Open System Interconnection) lanzado en 1984 fue el modelo de red
descriptivo creado por ISO; esto es, un marco de referencia para la definición
de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.
El modelo en sí mismo no puede ser considerado una arquitectura,
ya que no especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, sino que
suele hablarse de modelo de referencia. Este modelo está dividido en siete
capas:
La Capa Física (Nivel 1)
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.
Capa de enlace de datos
(Nivel 2)
Cualquier medio de transmisión debe ser capaz de proporcionar una
transmisión sin errores, es decir, un tránsito de datos fiable a través de un
enlace físico. Debe crear y reconocer los límites de las tramas, así como
resolver los problemas derivados del deterioro, pérdida o duplicidad de las
tramas. También puede incluir algún mecanismo de regulación del tráfico que evite
la saturación de un receptor que sea más lento que el emisor.
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.
Se hace un direccionamiento de los datos en la red ya sea en la
distribución adecuada desde un emisor a un receptor, la notificación de
errores, de la topología de la red de cualquier tipo. La tarjeta NIC (Network
Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español o Tarjeta de Red) que se
encarga que tengamos conexión, posee una dirección MAC (control de acceso al
medio) y la LLC (control de enlace lógico). Los Switches realizan su función en
esta capa.
Capa de Red (Nivel 3)
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 determina la ruta de los datos (Direccionamiento
físico) y su receptor final IP.
Capa de Transporte (Nivel 4)
Su función básica es aceptar los datos enviados por las capas
superiores, dividirlos en pequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capa
de red. En el caso del modelo OSI, también se asegura que lleguen correctamente
al otro lado de la comunicación. Otra característica a destacar es que debe
aislar a las capas superiores de las distintas posibles implementaciones de
tecnologías de red en las capas inferiores, lo que la convierte en el corazón
de la comunicación.
En esta capa se proveen servicios de conexión para la capa de
sesión que serán utilizados finalmente por los usuarios de la red al enviar y
recibir paquetes. Estos servicios estarán asociados al tipo de comunicación
empleada, la cual puede ser diferente según el requerimiento que se le haga a
la capa de transporte.
Por ejemplo, la comunicación puede ser manejada para que los paquetes
sean entregados en el orden exacto en que se enviaron, asegurando una
comunicación punto a punto libre de errores, o sin tener en cuenta el orden de
envío. Una de las dos modalidades debe establecerse antes de comenzar la
comunicación para que una sesión determinada envíe paquetes, y ése será el tipo
de servicio brindado por la capa de transporte hasta que la sesión finalice.
Capa de Sesión (Nivel 5)
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:
1. Control de la sesión a establecer entre el emisor y el receptor
(quién transmite, quién escucha y seguimiento de ésta).
2. Control de la concurrencia (que dos comunicaciones a la misma
operación crítica no se efectúen al mismo tiempo).
3. 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 trasmitiendo archivos.
Los firewalls actúan sobre esta capa, para bloquear los accesos a
los puertos de un computador.
Capa de Presentación (Nivel 6)
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 en como 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.
Por lo tanto, podemos resumir definiendo a esta capa como la
encargada de manejar las estructuras de datos abstractas y realizar las
conversiones de representación de datos necesarias para la correcta
interpretación de los mismos.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. En
pocas palabras es un traductor.
Capa de Aplicación (Nivel 7)
Ofrece a las aplicaciones (de usuario o no) la posibilidad de
acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan
las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP),
gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hay tantos protocolos
como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas
aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente
con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez
interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad
subyacente. Así por ejemplo un usuario no manda una petición "HTTP/1.0 GET
index.html" para conseguir una página en html, ni lee directamente el
código html/xml.
