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Modelo de referencia OSI

Modelo de referencia OSI

Como ya adelantaba en el apartado anterior el Modelo OSI (Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos) fue creado por la ISO (Organización Internacional de Normalización).

El modelo OSI divide la comunicación entre entidades en un sistema de 7 capas en el que cada capa se comunica exclusivamente con sus capas adyacentes, es decir, la capa n se comunica con la capa n+1 y la capa n-1 (la capa 5 se comunica con la capa 6 y la capa 4). A su vez, cada capa tiene asignadas una serie de tareas mas o menos concretas (en unas capas es mas concreto que en otras) y en cada capa trabajan una serie de protocolos. Tanenbaum ilustra muy bien el funcionamiento a través de una analogía que dice mas o menos lo siguiente:

(kkk: ejemplo de Tanenbaum)

Vamos a ver las distintas capas:

Modelo OSI
Offnfopt [Public domain] (Dominio público)

En la imagen anterior podemos ver las 7 capas y que nombre recibe la información en cada una de ellas.

7. Capa de aplicación

Ofrece a las aplicaciones 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 (Post Office Protocol 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.

6. Capa de presentación

El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres, los datos lleguen de manera reconocible.

5. Capa de sesión

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. 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

4. Capa de transporte

Su función principal es segmentar la información en "trozos" que las entidades tengan la capacidad de procesar ya que las capaz superiores trabajan con grandes trozos de información. En esta capa la información recibe el nombre de segmento.

3. Capa de red

Se encarga de enrutar las cadenas de datos a partir de la dirección lógica de las interfaces (IP). En esta capa la información recibe el nombre de paquetes.

2. Capa de enlace de datos

Es la encargada de la transferencia de las cadenas de datos entre entidades y de detectar y corregir errores durante el proceso. Se subdivide en las capas LLC y MAC y en esta capa la información recibe el nombre de trama. En esta capa las transferencias se realizar a partir de las direcciones físicas (MAC).

1. Capa física

Define las especificaciones eléctricas, ópticas, mecánicas y funcionales de todos los equipos que intervienen en el proceso de comunicación. Recuerda que la comunicación no se realiza en esta capa sino en el medio de transmisión. En esta capa la información recibe el nombre de bit.


Capa Nombre que recibe la información Protocolos
Orientadas a aplicación 7. Aplicación HTTP(S), FTP(S), IMAP, POP3, SMTP, DNS, LDAP, SSH, TELNET
6.Presentación
5.Sesión RCP, SSL, TSL
4.Transporte segmentos TCP, UDP
Orientadas a conexión 3.Red paquetes IP, IPv6
2.Enlace a datos (LLC, MAC) tramas ARP, Ethernet, Fast-Ethernet, Gigabit-Ethernet
1. Física bits

Funcionamiento

Modelo OSI
Edwinhelder [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

En la imagen superior tenemos a un emisor (izquierda) y un receptor (derecha). El usuario que está a la izquierda quiere enviar una serie de datos al de la derecha y lo que ocurre es lo siguiente:

  1. La aplicación que está utilizando interactúa con la capa de aplicación de la entidad emisora y esta encapsula la información original añadiéndole a la información original unos datos extra que le permiten trabajar con ella. Una vez termina su trabajo pasa los nuevos datos a su capa inmediatamente inferior.
  2. La capa presentación de la entidad emisora recepciona los datos que la capa aplicación acaba de proporcionarle y haciendo su trabajo encapsula la información que ha recibido de la capa superior añadiendo una cabecera (fíjate que en la imagen los datos que se pasan a la capa inferior son cada vez mas grandes) y pasa la información a la capa inferior, la capa de sesión.
  3. La capa sesión recepciona los datos que la capa presentación le ha facilitado y los encapsula añadiéndoles una cabecera extra y pasando los datos a la capa inmediatamente inferior, la capa de transporte (por simplicidad no vamos a indicar que en ocasiones los datos son tans grandes que se trocean)
  4. La capa de transporte recepciona los datos que la capa de sesión le ha proporcionado y los procesa añadiendo una nueva cabecera y pasando los datos (segmentos) a la capa inmediatamente inferior, la capa de red.
  5. La capa de red recepciona los datos (segmentos) que la capa de transporte la ha facilitado y los procesa añadiendo una nueva cabecera y pasando los datos (paquetes)  la capa inmediatamente inferior, la capa de enlace de datos.
  6. La capa de enlace de datos de la entidad emisora recepciona los datos (paquetes) y los procesa añadiendo una nueva cabecera y pasando los datos (tramas) a la capa inmediamente inferior, la capa física.
  7. La capa física de la entidad emisora recepciona los datos que la capa de enlace de datos le ha enviado y los procesa añadiendo una nueva cabecera y enviando los datos a través del medio de transmisión (cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica, aire,...)
  8. La capa física de la entidad receptora recoge los datos (bits) que le llegan a través del medio de transmisión y les quita la cabecera para a continuación pasárselos a su capa inmediatamente superior.
  9. La capa de enlace de datos de la entidad receptora recibe los datos (bits) y les quita la cabecera para acceder a los datos que puede procesar (tramas), trabaja con ellos y se los pasa a su capa inmediatamente superior.
  10. La capa de red de la entidad receptora recibe los datos (tramas), les quita la cabecera, trabaja con ellos y se los pasa a su capa inmediamente superior (por simplicidad no estamos contando que en ocasiones se agrupan datos antes de enviarlos a las capas superiores).
  11. La capa de transporte de la entidad receptora recibe los datos, les quita la cabecera, los procesa y los pasa a la capa superior.
  12. La capa de sesión de la entidad receptora recibe los datos, les quita la cabecera, los procesa y los pasa a la capa superior.
  13. La capa de presentación de la entidad receptora recibe los datos, les quita la cabecera, los procesa y los pasa a la capa superior.
  14. La capa de aplicación de la entidad receptora recibe los datos, les quita la cabecera, los procesa y se los pasa a la aplicación para que el usuario pueda trabajar con ella.

Todo lo anterior es una aproximación a como se realiza una transmisión de información entre un receptor y un emisor. A mi siempre me ha gustado verlo como las muñecas Matrioshka en donde la información original es la muñeca mas pequeña y en cada capa del emisor se añade una cabecera nueva de modo que al receptor le llega la muñeca mas grande y en cada capa quita una de las muñecas (cabeceras) para así llegar a la información que cada capa sabe procesar.

Muñecas matrioshka
https://pixabay.com/es/photos/matrioshka-de-madera-cultura-1631194/