Comprendiendo el Modelo OSI: Funciones Clave de Cada Capa de Red
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Capa 1: Capa Física
Es la capa donde se especifican los parámetros mecánicos (como el grosor de los cables o el tipo de conectores) y eléctricos (como el temporizador de las señales o los niveles de tensión) de las conexiones físicas. Las unidades de información que considera son los bits, y se encarga de la transmisión de cadenas de bits a través del canal de comunicación. Este canal puede ser variado, incluyendo pares trenzados de cobre, cable coaxial, radio, infrarrojos, Wi-Fi o fibra óptica. Su función primordial es asegurar que, si el emisor envía un 0, al receptor le llegue un 0, garantizando la integridad de la señal a nivel más básico.
Capa 2: Capa de Enlace de Datos
Esta capa descompone los mensajes recibidos del nivel superior en tramas o bloques de información. A cada trama le añade una cabecera (DH, Data Header) e información redundante para el control de errores. La cabecera suele contener información crucial como las direcciones de origen y destino, o la ruta que seguirá la trama. Además, se encarga de transmitir sin errores las tramas entre cada enlace que conecta directamente dos puntos físicos (nodos) adyacentes de la red, y de desconectar el enlace de datos sin pérdidas de información.
Capa 3: Capa de Red
La Capa de Red tiene como funciones principales:
- Realizar el encaminamiento de los paquetes. Se encarga de ejecutar algoritmos eficientes para la elección de la ruta más adecuada en cada momento, con el fin de reexpedir los paquetes a través de cada uno de los nodos de la red que deban atravesar.
- Prevenir la producción de bloqueos y la congestión en los nodos de la red de transporte, que podrían producirse en horas punta debido a la llegada masiva de paquetes.
Capa 4: Capa de Transporte
Esta capa se encarga del transporte de la información desde la fuente hasta el destino a través de la red. Los accesos a la capa de transporte se efectúan a través de puertos (sockets). El objetivo principal es proporcionar un servicio de transporte eficiente entre procesos o usuarios finales. Para lograrlo, toma los mensajes del nivel de sesión, los distribuye en pequeñas unidades llamadas segmentos y los pasa a la capa de red.
Los protocolos de la capa de transporte aseguran que todos los segmentos lleguen de forma correcta a su destino, para lo cual realizan detección y corrección de errores, además de controlar el flujo y la secuenciación. Otras funcionalidades incluyen la optimización del transporte, realizando multiplexaciones de varios mensajes en un solo segmento para reducir costes.
Capa 5: Capa de Sesión
Cuando se realiza una transferencia de datos entre dos ordenadores, se establece una sesión de comunicaciones entre ambos. La Capa de Sesión es responsable de:
- Actuar como interfaz entre el usuario y la red, gestionando el establecimiento de la conexión entre procesos remotos.
- Establecer un diálogo entre dos equipos remotos para controlar la forma en que se intercambian los datos.
- Identificar a los usuarios de procesos remotos.
Si la conexión se interrumpe de forma anormal en la capa de transporte o en capas inferiores, la Capa de Sesión puede encargarse de restablecer la sesión de forma transparente al usuario. Su función principal es aumentar la fiabilidad de la comunicación obtenible por las capas inferiores, proporcionando el control de la comunicación entre aplicaciones al establecer, gestionar y cerrar sesiones o conexiones entre las aplicaciones que se comunican.
Capa 6: Capa de Presentación
Esta capa se encarga de homogeneizar los formatos de representación de los datos entre los equipos de la red. Para lograrlo, interpreta las estructuras de la información intercambiada por los procesos de la aplicación (como textos, sonidos, imágenes, valores numéricos o instrucciones) y las transforma convenientemente.
También puede realizar transformaciones para conseguir mayor eficacia en la red, como la compresión de texto y el cifrado de seguridad. Los programas de este nivel suelen estar integrados en el propio sistema operativo. La representación de caracteres y datos (texto y numéricos) depende del ordenador y se maneja mediante códigos de representación como EBCDIC, ASCII y UNICODE. Además, se encarga de comprimir los datos si es necesario para que la comunicación sea menos costosa.
Capa 7: Capa de Aplicación
Dos ordenadores se intercomunican a través de procesos que corresponden a determinadas aplicaciones. El intercambio de información entre estos procesos se efectúa por medio de algún protocolo de la Capa de Aplicación. Algunos ejemplos de protocolos de esta capa son:
- TELNET
- FTP (File Transfer Protocol)
- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
- POP3 (Post Office Protocol version 3)
- DNS (Domain Name System)
- RTP (Real-time Transport Protocol)
- HTTP (Hypertext Transfer Protocol)