El modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open System Interconection) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO.
Proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron
una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos
de tecnología de red producidos por las empresas a nivel mundial.
Siguiendo el
esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos que durante
muchos años ocuparon el centro de la escena de las comunicaciones
informáticas. El advenimiento de protocolos más flexibles, donde las
capas no están tan demarcadas y la correspondencia con los niveles no es
tan clara, puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo sigue
siendo muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar como puede
estructurarse una "pila" de protocolos de comunicaciones.
Capa física:
Es la que se encarga de la topología de la red y de las conexiones
globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al
medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
- Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la
comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232),
coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
- Definir las características materiales (componentes y conectores
mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la
transmisión de los datos por los medios físicos.
- Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
- Transmitir el flujo de bits a través del medio.
- Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
- Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)
Capa de enlace de datos:
Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio,
de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del
control del flujo. Es uno de los aspectos más importantes que revisar en
el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3
como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (
MAC,
IP),
para regular la forma de la conexión entre computadoras así
determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la
información en esta capa, que no es más que la segmentación de los datos
trasladándolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y
corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente
adecuación al medio físico (los más usados son el cable
UTP,
par trenzado o de 8 hilos), con el medio de red que redirecciona las
conexiones mediante un router. Dadas estas situaciones cabe recalcar que
el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que se encarga de
recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus
respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algún
otro dispositivo que reciba información como celulares, tabletas y
diferentes dispositivos con acceso a la red, etc.), dada esta situación
se determina como el medio que se encarga de la corrección de errores,
manejo de tramas, protocolización de datos (se llaman protocolos a las
reglas que debe seguir cualquier capa del modelo
OSI).
Capa de red:
Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más
redes. Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden
clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.
El objetivo 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
encaminadores o
enrutadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés
routers.
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 realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.
Capa de transporte:
Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se
encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino,
independizándolo del tipo de red física que esté utilizando. La
PDU
de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si
corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero
orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con
puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos como
Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).
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. En muchos casos,
los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente
prescindibles.
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.
Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la
comunicación que el cómo 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.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.
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), por UDP pueden viajar (
DNS y
Routing Information Protocol).
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.