Arquitectura de Redes: Desglose Detallado de las Siete Capas del Modelo OSI
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Modelo OSI: Fundamentos y Estructura por Niveles
MODELO OSI
El Modelo OSI (Open Systems Interconnection) está basado en una propuesta establecida por la Organización Internacional de Normalización (ISO) como un avance hacia la normalización a nivel mundial de protocolos. OSI emplea una arquitectura en niveles a fin de dividir los problemas de interconexión en partes manejables. Consta de siete niveles.
Capa Física (Nivel 1)
La capa física es la base, responsable de la transmisión física de bits (0s y 1s) a través de un medio (cables, fibra, aire), definiendo especificaciones eléctricas, mecánicas y funcionales como conectores, voltajes y codificación de señales, asegurando que la señal viaje de un punto A a un punto B sin interpretar el dato en sí mismo.
La capa física tiene cuatro tipos de características de los elementos de interconexión:
- Características Mecánicas: Son las características físicas del elemento de conexión con la red.
- Características Eléctricas: Son las características eléctricas empleadas, por ejemplo: tensión, velocidad de transmisión, etc.
- Características Funcionales: Define las funciones de cada uno de los circuitos del elemento de interconexión en la red.
- Características de Procedimientos: Establecer los pasos a realizar para transmitir información a través del medio físico.
Capa de Enlace de Datos (Nivel 2)
La capa de enlace garantiza la transferencia de tramas sin errores dentro de una conexión física. Se dedica a detectar y corregir todos los errores que se produzcan en la línea de comunicación. También controla que un emisor rápido no sature uno lento, ni se pierdan los datos.
Sus funcionalidades son las siguientes:
- Detección y corrección de errores.
- Control de acceso al medio físico.
- Direccionamiento.
- Control de flujo.
- Establecimiento y cierre de conexiones.
Capa de Red (Nivel 3)
La capa de red se ocupa de determinar cuál es la mejor ruta y envía información entre sistemas finales a través de algún tipo de red de datos. También se ocupa de la congestión de la red, intentando repartir la carga lo más equilibrada posible entre las distintas rutas. La unidad mínima de información que se transfiere a este nivel se llama paquete.
Esta capa proporciona las siguientes funcionalidades:
- Direccionamiento
- Enrutamiento
- Interconexión
- Tarificación
- Control de congestión
- Gestión de prioridades
Capa de Transporte (Nivel 4)
La capa de transporte se encarga de la entrega de datos de extremo a extremo entre aplicaciones, asegurando una comunicación fiable y ordenada entre dispositivos, manejando el control de flujo y errores, y permitiendo la segmentación de datos para que diferentes aplicaciones compartan la red sin interferir. Usan números de puerto. Su unidad mínima de información que se transfiere a este nivel se llama segmento.
Esta capa proporciona las siguientes funcionalidades:
- Mecanismos de control de errores, control de flujo, establecimiento y cierre de conexión.
- Recibir datos del nivel superior y dividirlos.
- Direccionar los puntos de servicio.
Capa de Sesión (Nivel 5)
La capa de nivel de sesión establece conexiones de comunicación entre los extremos para el transporte ordinario de dato, y ofrece mecanismos para controlar el diálogo entre las aplicaciones de los sistemas finales, determinando el tipo de servicio ofrecido al usuario. Este nivel proporciona servicios como la reanudación de la conversación después de un fallo en la red o una interrupción.
Sus funcionalidades son el control del diálogo, que establece de qué forma se van a intercambiar datos las entidades de nivel superior, y los puntos de sincronización, que establece puntos de control que permiten recuperar un intercambio de datos a un estado previo conocido.
Capa de Presentación (Nivel 6)
La capa de nivel de presentación se dedica a controlar el significado de la información que se transmite, lo que permite la traducción de los datos entre las estaciones. Este nivel también codifica y encripta los datos para hacerlos incomprensibles a posibles escuchas ilegales.
Sus características son:
- Definir y traducir el formato y la sintaxis de los datos que se intercambian.
- Realizar funciones de compresión y cifrado de datos.
Capa de Aplicación (Nivel 7)
La capa de nivel de aplicación es el nivel que está en contacto directo con los programas o aplicaciones informáticas de las estaciones y contiene los servicios de comunicación más utilizados en las redes.
Proporciona las siguientes funcionalidades:
- Transferencia de ficheros.
- Acceso remoto.
- Transferencia de hipertexto.
- Correo electrónico.
- Otros servicios de aplicación.