Modelo OSI - Mapa Mental

Modelo OSI

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Es una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.Constituye por tanto un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.

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Capa transporte

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Objetivo

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El nivel de transporte o capa de transporte es el cuarto nivel del modelo OSI,​ y está encargado de la transferencia libre de errores de los datos entre el emisor y el receptor, aunque no estén directamente conectados, así como de mantener el flujo de la red. Es la base de toda la jerarquía de protocolo.

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pdu

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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. En cada etapa del proceso, una PDU tiene un nombre distinto para reflejar sus nuevas funciones. 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:Datos: término general para la PDU que se utiliza en la capa de aplicación.Segmento: PDU de la capa de transporte.Paquete: PDU de la capa de redTrama: PDU de la capa de enlace de datosBits: PDU de la capa física que se utiliza cuando se transmiten datos físicamente por el medio

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Funciones

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La capa de transporte permite la segmentación de datos y brinda el control necesario para reensamblar las partes dentro de los distintos streams de comunicación. Las responsabilidades principales que debe cumplir son:Rastreo de comunicación individual entre aplicaciones en los hosts de origen y destinoSegmentación de datos y manejo de cada parteReensamble de segmentos en streams de datos de aplicaciónIdentificación de diferentes aplicaciones

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Estándares

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El protocolo OSI es el resultado de un intento de normalización y, como marco conceptual, ofrece los fundamentos de diseño para normas de comunicación no privativas. Para ello, el modelo de ISO OSI divide el complicado proceso de la comunicación en red en siete estadios denominados capas OSI. En la comunicación entre dos sistemas, cada capa requiere que se lleven a cabo ciertas tareas específicas. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, el control de la comunicación, la direccionalidad del sistema de destino o la traducción de paquetes de datos a señales físicas. Sin embargo, el método solo funciona cuando todos los sistemas participantes en la comunicación cumplen las reglas. Estas se establecen en los llamados protocolos, que se aplican a cada una de las capas o que se utilizan en la totalidad de las mismas.

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Dispositivos

Router

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Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

HUB

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Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Bridge

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Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Gateway

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Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

Capa sesión

Objetivo

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la capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se están comunicando. La capa de sesión proporciona sus servicios a la capa de presentación. También sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Además de regular la sesión, la capa de sesión ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en diálogos y conversaciones.

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pdu

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La forma que adopta una porción de datos en cualquier capa se denomina “unidad de datos del protocolo (PDU)”.

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Funciones

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Las funciones de la capa de Sesión crean y mantienen diálogos entre las aplicaciones de usuario en el origen y el destino.

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Estándares

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PServicios que proporciona la Capa de Sesión: SincronizaciónIntercambio de datosAdministración del DiálogoSincroniza el dialogo entre las capas de presentación de los host y administra su intercambio de datosCoordina el intercambio de información entre diferentes sistemas , de forma transparente para el usuario. Esto lo hace mediante diálogos.

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Dispositivos

Router

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Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

HUB

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Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Bridge

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Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Gateway

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Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

Capa presentación

Objetivo

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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.

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pdu

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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. En cada etapa del proceso, una PDU tiene un nombre distinto para reflejar sus nuevas funciones. 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:Datos: término general para la PDU que se utiliza en la capa de aplicación.Segmento: PDU de la capa de transporte.Paquete: PDU de la capa de redTrama: PDU de la capa de enlace de datosBits: PDU de la capa física que se utiliza cuando se transmiten datos físicamente por el medio

Funciones

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 Estas funciones son las siguientes:Formateo de datosCifrado de datosCompresión de datosPara comprender cómo funciona el formateo de datos, tenemos dos sistemas diferentes. El primer sistema utiliza el Código ampliado de caracteres decimal codificados en binario (EBCDIC) para representar los caracteres en la pantalla. El segundo sistema utiliza el Código americano normalizado para el intercambio de la información (ASCII) para la misma función. La Capa 6 opera como traductor entre estos dos tipos diferentes de códigos.

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Estándares

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FTP, SMTP, UDP, IP, ARP TCP corre en varias capas del modelo OSI Protocolo de Internet (IP, de sus siglas en inglés Internet Protocol) Es un protocolo no orientado a conexión usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados.

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IP

UDP

FTP

SMTP

Dispositivos

Router

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Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

HUB

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Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Bridge

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Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Gateway

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Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

Capa aplicacion

Objetivo

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Es un elemento que procesa información en un sistema abierto para aplicarlo a funciones determinadas. En este caso se tratará de procesar información para su intercambio entre máquinas.

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pdu

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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.

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Funciones

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está formado por:Punto de acceso al servicio (SAP): lugar en el que cada capa encuentra los servicios de la capa que hay justo debajoUnidad de Datos de la Interfaz (IDU): bloque de información que una capa pasa a una capa inferiorUnidad de datos del protocolo (N-PDU): paquetes de información que transporta la información que se pretende envía por la red. Esta información estará fraccionada y compuesta por una cabecera que lleva información de control. Esta información se intercambia entre dos entidades que pertenecen al mismo nivel en lugares distintos.Unidad de datos de servicio (SDU): cada IDU se compone de un campo de información para el control de la interfaz (ICI) y otro campo con información con la información de la red (SDU). Una SDU de un nivel n representa la PDU del nivel n+1, de esta forma n+1-PDU = n-SDU

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Estándares

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FTP, SMTP, UDP, IP, ARP TCP corre en varias capas del modelo OSI Protocolo de Internet (IP, de sus siglas en inglés Internet Protocol) Es un protocolo no orientado a conexión usado tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de paquetes conmutados.

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Dispositivos

Router

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Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

HUB

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Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Bridge

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Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Gateway

r

Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

Capa fisica

Objetivo

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La capa física de OSI proporciona los medios de transporte de los bits que conforman una trama de la capa de enlace de datos a través de los medios de red. Esta capa acepta una trama completa de la capa de enlace de datos y la codifica como una serie de señales que se transmiten a los medios locales.

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pdu

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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. En cada etapa del proceso, una PDU tiene un nombre distinto para reflejar sus nuevas funciones. 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:Datos: término general para la PDU que se utiliza en la capa de aplicación.Segmento: PDU de la capa de transporte.Paquete: PDU de la capa de redTrama: PDU de la capa de enlace de datosBits: PDU de la capa física que se utiliza cuando se transmiten datos físicamente por el medio

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Funciones

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El nivel físico se encarga de pasar bits al medio físico y de suministrar servicios a la siguiente capa. Para ello debe definir las señales y características físicas y electrónicas de los equipos que intervienen en la comunicación. A este nivel se especifica el tipo de tarjeta de red, velocidad de transmisión, medio de transmisión, etc. Algunas de las funciones definidas para el nivel físico son: Garantizar la compatibilidad de los conectores indicando el número de pines que tendrá cada conector y la función de cada uno de ellos. Especificar el tipo de medio de transmisión que se utilizará. o Fijar los niveles de tensión, la duración de los pulsos eléctricos, la modulación si la hubiera, el modo de explotación del circuito, la topología de la red, la sincronización a nivel de bit, etc. Transformar la secuencia de bits que se desea enviar en una señal que se puede transmitir por el medio físico. 

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Estándares

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Para que los paquetes de datos puedan viajar desde el origen hasta su destino a través de una red, es importante que todos los dispositivos de la red hablen el mismo lenguaje o protocolo. Un protocolo es un conjunto de reglas que hacen que la comunicación en una red sea más eficiente. Los siguientes son algunos ejemplos comunes: • En el Congreso de los Estados Unidos, una forma de las Reglas de Orden de Roberts hace posible que cientos de Representantes que desean expresar sus opiniones lo hagan por turnos y que transmitan sus ideas de forma ordenada. • Mientras se está conduciendo un auto, otros autos envían (¡o deberían hacerlo!) señales cuando desean girar; si no lo hicieran, las rutas serían un caos. • Al volar un avión, los pilotos obedecen reglas muy específicas para poder comunicarse con otros aviones y con el control de tráfico aéreo. • Al contestar el teléfono, alguien dice "Hola", y entonces la persona que realiza la llamada dice "Hola, habla Fulano de Tal... ", y así sucesivamente

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Dispositivos

Router

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Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

HUB

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Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Bridge

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Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Gateway

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Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

Capa de enlace de datos

PROTOCOLOS

ETHERNET

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Técnicamente hablando el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) define Ethernet como el protocolo 802.3. Por supuesto, «Ethernet» es un termino mucho más sencillo de decir y posiblemente lo hayas visto ya decenas de veces por todo internet.Aparte de la terminología específica, Ethernet se refiere simplemente al tipo más común de red de área local (LAN) utilizada hoy en día. Una LAN, en contraste con una WAN (Wide Area Network) que se extiende por un área geográfica más grande, es una red de ordenadores conectados en una zona determinada no muy amplia (como una oficina, el campus de una universidad o incluso una casa particular). Es posible que estés leyendo esto estando conectado a una.

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TOKEN RING

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Una red de anillo token (token ring) es una red de área local (LAN) en la que todos los ordenadores están conectados en una topología de anillo o estrella y pasan uno o más tokens lógicos de host a host. Sólo un host que contiene un token puede enviar datos y los tokens se liberan cuando se confirma la recepción de los datos. Las redes token ring evitan que los paquetes de datos choquen en un segmento de red porque los datos sólo pueden ser enviados por un titular de tokens y el número de tokens disponibles está controlado.

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DISPOSITIVOS

PUENTE

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Un puente de red o bridge es un dispositivo de interconexión de redes que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. El bridge reponde al IEEE 802.1D. Un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred (permite conexión entre equipos sin necesidad de routers). Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred, teniendo la capacidad de desechar la trama (filtrado) en caso de no tener dicha subred como destino. Para conocer por dónde enviar cada trama que le llega (encaminamiento) incluye un mecanismo de aprendizaje automático (autoaprendizaje) por lo que no necesitan configuración manual.

SWITCH

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Un switch es un dispositivo que sirve para conectar varios elementos dentro de una red. Estos pueden ser un PC, una impresora, una televisión, una consola o cualquier aparato que posea una tarjeta Ethernet o Wifi. Los switches se utilizan tanto en casa como en cualquier oficina donde es común tener al menos un switch por planta y permitir así la interconexión de diferentes equipos.

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SUBCAPAS

SUPERIOR

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 define los procesos de software que proporcionan servicios a los protocolos de capa de red. 

INFERIOR

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define los procesos de acceso a los medios que realiza el hardware.

FUNCIONES

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 La capa de enlace de datos es responsable de la transferencia fiable de información a través de un circuito eléctrico de transmisión de datos. La transmisión de datos lo realiza mediante tramas que son las unidades de información con sentido lógico para el intercambio de datos en la capa de enlace.

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OBJETIVO

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La capa de enlace de datos es la responsable de del intercambio de datos entre un host cualquiera, y la red a la que está conectado. Permitiendo una correcta comunicación entre las capas superiores (Red, Transporte y Aplicación) y el medio físico de transporte de datos. Su principal objetivo es la de proveer una comunicación segura entre dos nodos pertenecientes a una misma red o subred, para ello se encarga de la notificación de errores, de la topología de la red y el control del flujo en la transmisión de las tramas.Si ambos nodos pertenecen a la misma red/subred (comunicación punto a punto) esta capa se encarga de que los datos se envíen con seguridad a través del medio físico y sin errores en la transmisión. Por este motivo podemos afirmar que la Capa de Enlace de Datos es la encargada de la transmisión y direccionamiento de datos entre host situados en la misma red/subred, mientras que la capa de Red (Internet) es la encargada de la transmisión y direccionamiento de datos entre host situados en redes diferentes.La Capa de Enlace de Datos proporciona sus servicios a la Capa de Red, suministrando un tránsito de datos confiable a través de un enlace físico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico), la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, formación y entrega ordenada de tramas y control de flujo. Por lo tanto, su principal misión es convertir el medio de transmisión en un medio libre de errores de cualquier tipo. En la fig. 1 se muestra como es el flujo de los datos a partir de la capa de enlace de acuerdo al modelo OSI, de manera virtual lo datos fluyen de la capa de red a la capa de enlace de datos y de ahí al la capa de enlace en el siguiente nodo, la cual los prepara para enviarlos a la capa de red. La trayectoria real incluye el paso de estos datos por la capa física del modelo.

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Capa de red

Objetivo

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 Recibe peticiones de la capa de red y utiliza los servicios de la capa física.El objetivo de la capa de enlace es conseguir que la información fluya, libre de errores, entre dos máquinas que estén conectadas directamente (servicio orientado a la conexión). Para lograr este objetivo tiene que montar bloques de información (llamados tramas en esta capa), dotarles de una dirección de capa de enlace (Dirección MAC), gestionar la detección o corrección de errores, y ocuparse del “control de flujo” entre equipos (para evitar que un equipo más rápido desborde a uno más lento).

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pdu

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la PDU representa una unidad de datos especificada en el protocolo de una capa dada, que consiste en información de control de protocolo y datos de usuario. PDU es un término significativo relacionado con las cuatro capas iniciales del modelo OSI.

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Funciones

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Las funciones principales de esta capa se dividen en cuatro partes:Direccionamiento: Es capaz de proporcionar un mecanismo para direccionar los datos a los equipos finales.Encapsulamiento: Agrega un encabezado o etiqueta que contiene la dirección de origen y destino de los datos.Enrutamiento: Proporciona un servicio que es capaz de dar la ruta mas rapida y eficaz para llegar a dirección final, teniendo en cuenta los protocolos con lo que el enrutador cuenta.Desencapsulamiento: Al igual que la encapsulación, esta parte se encarga de leer el encabezado del paquete recibido para verificar si su dirección de destino es la suya, en caso que no, lo vuelve a encapsular y lo manda por una ruta conocida.

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Estándares

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Dentro del grupo de normas IEEE 802, la subcapa de enlace lógico se recoge en la norma IEEE 802.2 y es común para todos tipos de redes (Ethernet o IEEE 802.3, IEEE 802.11 o Wi-Fi, IEEE 802.16 o WiMAX, etc.); todas ellas especifican una subcapa de acceso al medio así como una capa física distinta.Otro tipo de protocolos de la capa de enlace son: protocolo punto a punto (Point-to-Point Protocol, PPP); protocolo de enlace de alto nivel (High-level Data Link Control, HDLC), entre otros.

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Dispositivos

Router

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Los enrutadores enlazan dos o más redes diferentes, estas pueden constar de varios tipos de segmentos de red LAN. Un enrutador recibe paquetes y selecciona la ruta óptima para reenviar el paquete a través de la red.

HUB

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Un Hub es básicamente un repetidor multipuerto, actúa como concentrador y conecta múltiples cables provenientes de diferentes conexiones. Los concentradores no pueden filtrar datos, por lo que los paquetes de datos se envían a todos los dispositivos conectados, el dominio de colisión de todos los hosts conectados a través de Hub sigue siendo uno.

Bridge

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Un bridge o un puente opera en la capa de enlace de datos. Es un repetidor con funcionalidad adicional de filtrado al leer las direcciones MAC de origen y destino. También se usa para interconectar dos LAN que funcionan en el mismo protocolo. Tiene un puerto de entrada y salida único, lo que lo convierte en un dispositivo de 2 puertos.

Gateway

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Las puertas de enlace son dispositivos de conexión multipropósito para crear uniones entre redes diferentes. Son capaces de convertir el formato de los paquetes de un entorno, a otro formato. Funcionan como agentes de mensajería que toman datos de un sistema, los interpretan y transfieren a otro sistema.

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