MODELO OSI

La capa de transporte proporciona mecanismos de intercambio de datos entre sistemas finales o extremo a extremo. Este intercambio debe realizarse libre de errores, en consecuencia, sin pérdidas ni duplicados y cumpliendo los requisitos establecidos.La unidad de información de esta capa se denomina segmento o datagramaEs misión de esta capa:

Se encarga del transporte de la información, desde la fuente al destino, a través de la red.Los accesos a la capa de transporte se efectúan a través de puertos (sockets). EL objetivo es realizar un servicio de transporte eficiente entre procesos o usuarios finales. Para dicho fin, toma los mensajes del nivel de sesión, los distribuye en pequeñas unidades (Segmentos) y los pasa a la red. Los protocolos de la capa de transporte se 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.

 Toma los mensajes del nivel de sesión, los distribuye en pequeñas unidades (Segmentos)

Hacer frente a todas las cuestiones de transporte, entrega y recepción de datos de la red, con calidad de servicio.

Optimizar el empleo del nivel de red (multiplexación/demultiplexación).Control de errores.

Routers.Direccionamiento del punto de servicio.

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos ordenadores que están transmitiendo datos. 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.*TCP: Es un protocolo orientado a conexión, full-duplex que provee un circuito virtual totalmente confiable para la transmisión de información entre dos aplicaciones.*UDP: Es un protocolo no orientado a conexión full duplex y como tal no garantiza que la transferencia de datos sea libre de errores, tampoco garantiza el orden de llegada de los paquetes transmitidos. La principal ventaja del UDP sobre el TCP es el rendimiento; algunas de las aplicaciones que utilizan el UDP son TFTP, NFS, SNMP y SMTP.*ZIP: es un protocolo asociado a la capa de sesión que se encarga del gobierno de las zonas AppleTalk.*NBP: es un protocolo situado en la capa de transporte que se encarga de asociar nombres de servicios con direcciones, de modo que los usuarios puedan utilizar nombres mnemotécnicos para solicitar los servicios de la red.*IPX/SPX

Capa de sesión: los datos pasados ​​a la conexión de red

 En este nivel se gestional el control del diálogo. Además esta capa se encarga de la administración del testigo y la sincronización entre el origen y destino de los datos. En esta capa se ubican los gateways y el software

Esta capa permite que los usuarios de diferentes máquinas puedan establecer sesiones entre ellos. Una sesión podría permitir al usuario acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia, o transferir un archivo entre dos máquinas. En este nivel se gestional el control del diálogo. Además esta capa se encarga de la administración del testigo y la sincronización entre el origen y destino de los datos. En esta capa se ubican los gateways y el software.

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.

El objetivo de esta capa 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.

 Aunque no existe una convención universal de nomenclatura para las PDU, en este curso se denominan de acuerdo con los protocolos de la suite TCP/IP, como se muestra en la ilustración:

El nivel de presentación o capa de presentación es el sexto nivel del Modelo OSI,1​ y es el que se encarga 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 sección incluye una introducción detallada a los protocolos que se incluyen en TCP/IP. Aunque la información es conceptual, debe conocer los nombres de los protocolos. También aprenderá las acciones que lleva a cabo cada protocolo."TCP/IP" es el acrónimo que se utiliza comúnmente para el conjunto de protocolos de red que componen el conjunto de protocolos de Internet. Muchos textos utilizan el término "Internet" para describir tanto el conjunto de protocolos como la red de área global. En este manual, "TCP/IP" hace referencia específicamente al conjunto de protocolos de Internet. "Internet" hace referencia a la red de área extensa y los elementos que rigen Internet.Para interconectar la red TCP/IP con otras redes, debe obtener una dirección IP única para la red. En el momento en que se redacta esta guía, esta dirección se obtiene a través de un proveedor de servicios de Internet (ISP).

Se ocupa de los aspectos de sintaxis y semántica de la información que se transmite y no del movimiento fiable de bits de un lugar a otro. Es tarea de este nivel la codificación de de datos conforme a lo acordado previamente. Para posibilitar la comunicación de ordenadores con diferentes representaciones de datos. También se puede dar aquí la comprensión de datos. En esta capa se ubican los gateways y el software. Protocolos utilizados: VT100.

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 protocolos de transferencia de archivos (FTP)La capa de aplicación sirve como ventana a los usuarios y los procesos de las aplicaciones para acceder a servicios de red.

permiten a la red humana comunicarse con la red de datos subyacente. Cuando abrimos un explorador Web o una ventana de mensajería instantánea, se inicia una aplicación, y el programa se coloca en la memoria del dispositivo donde se ejecuta.

cada etapa del proceso, una PDU tiene un nombre distinto para reflejar sus nuevas funciones.Datos: término general para la PDU que se utiliza en la capa de aplicación.

La capa de aplicación define las aplicaciones de red y los servicios de Internet estándar que puede utilizar un usuario. Estos servicios utilizan la capa de transporte para enviar y recibir datos. Existen varios protocolos de capa de aplicación. En la lista siguiente se incluyen ejemplos de protocolos de capa de aplicación:Servicios TCP/IP estándar como los comandos ftp, tftp y telnet.Comandos UNIX "r", como rlogin o rsh.Servicios de nombres, como NIS o el sistema de nombre de dominio (DNS).Servicios de directorio (LDAP).Servicios de archivos, como el servicio NFS.Protocolo simple de administración de red (SNMP), que permite administrar la red.Protocolo RDISC (Router Discovery Server) y protocolos RIP (Routing Information Protocol).Servicios TCP/IP estándarFTP y FTP anónimo: El Protocolo de transferencia de archivos (FTP) transfiere archivos a una red remota y desde ella. El protocolo incluye el comando ftp y el daemon in.ftpd. FTP permite a un usuario especificar el nombre del host remoto y las opciones de comandos de transferencia de archivos en la línea de comandos del host local. El daemon in.ftpd del host remoto administra las solicitudes del host local. A diferencia de rcp, ftp funciona aunque el equipo remoto no ejecute un sistema operativo basado en UNIX. Para realizar una conexión ftp, el usuario debe iniciar sesión en un sistema remoto, aunque éste se haya configurado para permitir FTP anónimo.

Cada programa ejecutable cargado a un dispositivo se denomina proceso.  Dentro de la capa de Aplicación, existen dos formas de procesos o programas de software que proporcionan acceso a la red: aplicaciones y servicios.

Esta capa ofrece a los niveles superiores un servicio de transmisión de datos, es decir, proporciona un mecanismo para enviar y recibir bits empleando el canal de comunciación.Se encarga de las especificaciones mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimientos de la transmisión física.La capa física le proporciona servicios a la capa de enlaces de datos con el objetivo que esta le proporcione servicios a la capa de red. La capa física recibe un flujo de bits e intenta enviarlo al destino, no siendo su responsabilidad entregarlos libre de errores. La capa de enlace de datos es la encargada de detectar y corregir los errores. Los errores pueden consistir en una mayor o menor cantidad de bits recibidos o diferencias en los valores que se emitieron y en los que se recibieron.Un método común de detección de errores es que la capa de enlace de datos separe el flujo en tramas separadas y que realice la suma de verificación de cada trama. Cuando una trama llega a su destino se recalcula la suma de verificación. Si es distinta de la contenida en la trama es porque ha ocurrido un error y la capa de enlace debe solucionarlo.

Se refiere a las características físicas del elemento de conexión con la red, es decir, a las propiedades de la interfaz física con el medio de comunicación. Por ejemplo, las dimensiones y forma del conector, el número de cables usados en la conexión, el número de pines del conector, el tamaño del cable, el tipo de antena, etc.

Una PDU es un bloque específico de información transferida a través de un red. A menudo se usa en referencia a la Modelo OSI, ya que describe los diferentes tipos de datos que se transfieren desde cada capa. La PDU para cada capa del modelo OSI se enumera a continuación.Capa física - cruda los bits (1 o 0) transmitido físicamente a través de hardware

Define las funciones de cada uno de los circuitos del elemento de interconexión a la red, por ejemplo, pin X para transmitir, pin Y para recibir, etc.

Los protocolos y las operaciones de las capas OSI superiores se llevan a cabo en softwares diseñado por ingenieros en software e informáticos. Por ejemplo, Internet Engineering Task Force (IETF) define los servicios y protocolos de la suite TCP/IP en las RFC.

Es un dispositivo electrónico que conecta dos segmentos de una misma red, transfiriendo el tráfico de uno a otro extremo, bien por cable o inalámbrico.Los segmento de red son limitados en su longitud, si es por cable, generalmente no superan los 100 M., debido a la perdida de señal y la generación de ruido en las líneas.

Con un repetidor se puede evitar el problema de la longitud, ya que reconstruye la señal eliminando los ruidos y la transmite de un segmento al otro.En la actualidad los repetidores se han vuelto muy populares a nivel de redes inalámbricas o WIFI. El Repetidor amplifica la señal de la red LAN inalámbrica desde el router al ordenador.Un Receptor, por tanto, actúa sólo en el nivel físico o capa 1 del modelo OSI.

Hub (Concentrador)Contiene diferentes puntos de conexión, denominados puertos, retransmitiendo cada paquete de datos recibidos por uno de los puertos a los demás puertos.El Hub básicamente extiende la funcionalidad de la red (LAN) para que el cableado pueda ser extendido a mayor distancia, es por esto que puede ser considerado como una repetidor.El Hub transmite los “Broadcasts” a todos los puertos que contenga, esto es, si contiene 8 puertos, todas las computadoras que estén conectadas a dichos puertos recibirán la misma información.Se utiliza para implementar redes de topología estrella y ampliación de la red LAN.Un Hub, por tanto, actúa sólo en el nivel físico o capa 1 del modelo OSI.Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos.

La capa de enlace de datos utiliza la funcionlalidad ofrecida por la capa física. Anunque la capa física ofrece un mecanismo para enviar/recibir datos, esta capa no se encarga de comprobar si los datos recibidos son correctos.La capa de enlace de datos tiene como objetivo ofrecer a los niveles superiores un enlace libre de errores, proporcionando mecanismos para el control y la detección de errores. Además, ofrece medios para activar, mantener y desactivar este enlace.Por otra parte, se encarga del control del enlace de datos, realizando tareas como la delimitación de dichas tramas, reconicimiento de tramas, resolución de pérdidas de datos y duplicaciones, control de flujo y control del sentido de la transmisión.

La capa de enlace de datos utiliza la funcionlalidad ofrecida por la capa física. Anunque la capa física ofrece un mecanismo para enviar/recibir datos, esta capa no se encarga de comprobar si los datos recibidos son correctos.La capa de enlace de datos tiene como objetivo ofrecer a los niveles superiores un enlace libre de errores, proporcionando mecanismos para el control y la detección de errores. Además, ofrece medios para activar, mantener y desactivar este enlace.Por otra parte, se encarga del control del enlace de datos, realizando tareas como la delimitación de dichas tramas, reconicimiento de tramas, resolución de pérdidas de datos y duplicaciones, control de flujo y control del sentido de la transmisión.Esta capa se ocupa, en resumen, de los siguientes aspectos:Direccionamiento físicoTopología de la redDivisión de los datos en tramasAcceso al medioDetección de erroresDistribución ordenada de tramasControl de flujo

El control de acceso a los medios (MAC) proporciona a la capa de enlace de datos el direccionamiento y la delimitación de datos de acuerdo con los requisitos de señalización física del medio y al tipo de protocolo de capa de enlace de datos en uso. 

Las unidades de datos de protocolo, también llamadas PDU, del inglés «Protocol Data Unit», se utilizan para el intercambio de datos entre unidades disparejas, dentro de una capa del modelo OSI. Existen dos clases que son:PDU de datos, que contiene los datos del usuario principal (en el caso de la capa de aplicación) o la PDU del nivel inmediatamente inferior.PDU de control, que sirven para gobernar el comportamiento completo del protocolo en sus funciones de establecimiento y unión de la conexión, control de flujo, control de errores, etc. No contienen información alguna proveniente del nivel N+1.Mientras los datos de la aplicación bajan al stack del protocolo y se transmiten por los medios de la red, varios protocolos le agregan información en cada nivel. Esto comúnmente se conoce como proceso de encapsulación.

El nivel de enlace de datos (en inglés: data link level) o capa de enlace de datos, es la segunda capa del modelo OSI,1​ es responsable de la transferencia fiable de información a través de un circuito de transmisión de datos. 2​ Recibe peticiones de la capa de red y utiliza los servicios de la capa física.

La capa de acceso a la red de TCP/IP equivale a las siguientes capas del modelo OSI:Enlace de datos (capa 2)Física (capa 1)Como se muestra en la ilustración, la capa de enlace de datos es responsable del intercambio de tramas entre los nodos a través de un medio de red físico. Permite que las capas superiores accedan a los medios y controla el modo en que los datos se colocan y se reciben en los medios.

Por ello cuando dos o más dispositivos están conectados a un mismo medio compartido, es necesario que regulen su método de acceso a dicho medio para que sus transmisiones no se mezclen.Los objetivos de los métodos de acceso al medio son:Regular el acceso a un medio compartido para tratar de impedir o reducir al máximo las colisiones entre tramas.Utilizar el canal de forma eficiente aprovechando al máximo la capacidad del canal. 

Un concentrador, o repetidor, es un dispositivo de emisión bastante sencillo. Los concentradores no logran dirigir el tráfico que llega a través de ellos, y cualquier paquete de entrada es transmitido a otro puerto (que no sea el puerto de entrada). Dado que cada paquete está siendo enviado a través de cualquier otro puerto, aparecen las colisiones de paquetes como resultado, que impiden en gran medida la fluidez del tráfico. 

El concentrador (hub) es el dispositivo que permite centralizar el cableado de una red de computadoras, para luego poder ampliarla.

Subcapas de enlace de datosPara dar soporte a una gran variedad de funciones de red, la capa de enlace de datos a menudo se divide en dos subcapas: una subcapa superior y una subcapa inferior. La subcapa superior define los procesos de software que proporcionan servicios a los protocolos de capa de red. La subcapa inferior define los procesos de acceso a los medios que realiza el hardware. 

El control de enlace lógico (LLC) coloca información en la trama que identifica qué protocolo de capa de red está usando la trama. Esta información permite que varios protocolos de la Capa 3, tales como IP e IPX, utilicen la misma interfaz de red y los mismos medios. 

El control de acceso a los medios (MAC) proporciona a la capa de enlace de datos el direccionamiento y la delimitación de datos de acuerdo con los requisitos de señalización física del medio y al tipo de protocolo de capa de enlace de datos en uso.

La capa de red proporciona los medios necesarios para la transferencia de información entre sistemas finales a través de algún tipo de red de datos. De esta manera, las capas superiores no tienen que conocer la técnica de conmutación empleada o el camino que seguirá el mensaje hacia el destino.Las unidades de información de esta capa se denominan paquetes.Se encarga, entre otros, de los siguientes aspectos:

El propósito de esta capa es el de formar una interfase entre los usuarios de una máquina y la red, esto es, la red es controlada por esta capa y las 2 primeras.Los servicios que se proveen deberán ser independientes de la tecnologia de soporte.El diseño de la capa no debe evitar el conectar dos redes con diferentes tecnologias.La capa de Transporte debe de estar protegida del número, tipo y las diferentes topologias que se utilizen en la subred.Todo lo que a esta capa le interesa es un camino de comunicación y no la forma en que este se construye.Se necesita presentar un esquema de direccionamiento para direcciones de la red.

La forma que adopta una porción de datos en cualquier capa se denomina “unidad de datos del protocolo (PDU)”. Durante la encapsulación, cada capa encapsula las PDU que recibe de la capa inferior de acuerdo con el protocolo que se utiliza.Paquete: PDU de la capa de red

se encarga de enviar paquetes a destinatarios que no están en la misma red. La red destino podría usar un sistema de direccionamiento distinto al de la red de origen. También es posible que la segunda red no admita paquetes de las mismas dimensiones que la primera. En general, en este nivel se resuelven los problemas generados por redes heterogéneas. Algunas de las funciones del nivel de red son: Encaminamiento: elegir la ruta más adecuada para que el bloque de datos de este nivel paquete) llegue a su destino. Tratamiento de la congestión evitando cuellos de botella en la red. Resolución de problemas relacionados con redes heterogéneas: sistemas de direccionamiento distintos, paquetes de distintas dimensiones, etc.

El Protocolo simple de administración de red (SNMP) permite ver la distribución de la red y el estado de los equipos clave. SNMP también permite obtener estadísticas de red complejas del software basado en una interfaz gráfica de usuario (GUI). Muchas compañías ofrecen paquetes de administración de red que implementan SNMP.Protocolos de enrutamientoLos protocolos RIP y RDISC son dos protocolos de enrutamiento disponibles para las redes TCP/IP. Para ver una lista completa de los protocolos de enrutamiento disponibles para Oracle Solaris 10, consulte la Tabla 5-1 y la Tabla 5-2.

 Los dispositivos no deben ser identificados sólo con una dirección; las secciones individuales, las PDU de la capa de red, deben, además, contener estas direcciones. Durante el proceso de encapsulación, la Capa 3 recibe la PDU de la Capa 4 y agrega un encabezado o etiqueta de Capa 3 para crear la PDU de la Capa 3. Cuando nos referimos a la capa de red, denominamos paquete a esta PDU. Cuando se crea un paquete, el encabezado debe contener, entre otra información, la dirección del host hacia el cual se lo está enviando. A esta dirección se la conoce como dirección de destino. El encabezado de la Capa 3 también contiene la dirección del host de origen. A esta dirección se la denomina dirección de origen.

 [PDU] de la capa de transporte) permanece intacto hasta que llega al host de destino.