Tabla de contenidos

¿Qué es el modelo OSI?
Capa física
Capa de enlace de datos del modelo OSI
Capa de red del modelo OSI
Capa de transporte del modelo OSI
Capa de sesión del modelo OSI
Capa de presentación del modelo OSI
Capa de aplicación
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La expansión de las redes en los primeros años de la década de los 80 trajo consigo varios problemas debido a que existían diferentes especificaciones e implementaciones para el intercambio de datos. Para la resolución de los problemas de compatibilidad entre redes y computadoras la Organización Internacional de Normalización desarrolló un modelo de red para la estandarización de las mismas, este es el modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI por sus siglas en inglés). En este artículo le brindamos información acerca de las capas del modelo OSI y sus características.

¿Qué es el modelo OSI?

El modelo OSI es una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos en una red para ser enviados entre dispositivos. Divide de forma conceptual la arquitectura de red informática en 7 capas en una progresión lógica: capa física, capa de enlace de datos, capa de red, capa de transporte, capa de sesión, capa de presentación y capa de aplicación.

Capas del modelo OSI — Diagrama de las capas del modelo OSI por LordT / CC

Este modelo da la especificación del protocolo que se debe usar en cada capa. Las capas inferiores (física, enlace de datos y red) se ocupan de las señales eléctricas, fragmentos de datos binarios y el enrutamiento de estos datos a través de redes. Las capas de los niveles superiores se encargan de procesar las solicitudes y respuestas de red, la forma de representación de datos y los protocolos de red. Generalmente se hace referencia como modelo de referencia ya que se utiliza como herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.

El modelo OSI es una normativa estandarizada muy útil ya que unifica la forma en que los fabricantes, sin importar la tecnología y el dispositivo, implementan la comunicación a través de las redes de datos. El cumplimiento de un mínimo de estas normas es obligatorio para la comunicación y envío de información a través de las redes. Gracias en parte a la implementación de este modelo se logró la rápida expansión de Internet en todo el mundo.

Capa física

La capa física es la primera del modelo OSI, es la encargada de la topología de red y las conexiones de los dispositivos a la red. Hace referencia tanto al medio físico como a la forma de transmisión de los datos.

En esta capa se definen los medios físicos y las características de los materiales por los cuales se va a establecer la comunicación. Por ejemplo en esta se definen los medios de conexión como cables de pares trenzados, fibra óptica y otros. Es la encargada además de transmitir los bits a través del medio. Además es la responsable de manejar las señales eléctricas, definir las características de funcionamiento de la interfaz de conexión y garantizar la conexión.

La capa física controla la forma en que se transmiten haciendo uso del tipo de señalización soportada por el medio físico: voltajes eléctricos, señales de radio o pulsos de luz.

Capa de enlace de datos del modelo OSI

La capa de enlace de datos se encarga del acceso al medio, el direccionamiento físico, la distribución ordenada de tramas de datos, el control de flujos y la comprobación de errores. Después de pasar el flujo de bits por la capa física en esta capa se realiza la comprobación y corrección de errores en la transmisión. Luego se empaquetan los bits en tramas de datos.

El direccionamiento físico se realiza en esta capa, aquí se controla las direcciones MAC para redes del tipo Ethernet y se controla el acceso de los dispositivos a la red. La capa de enlace de datos es la capa más compleja del modelo OSI. Generalmente suele dividirse en dos partes: la subcapa de control de acceso a medios y la subcapa de control de vínculos lógicos.

Capa de red del modelo OSI

El objetivo principal de la capa de red es garantizar que los datos lleguen correctamente desde el origen hasta el destino. Aquí se agrega el concepto de enrutamiento, este proceso lo facilitan dispositivos denominados enrutadores. En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.

Cuando los datos llegan a esta capa se verifican las direcciones de origen y destino contenidas dentro de cada trama para determinar si los datos han llegado a su destino final. Si los datos se encuentran en su destino final se formatean los datos en paquetes y se entregan a la siguiente capa. De no encontrarse en su destino se actualiza la dirección de destino y se regresan los datos a las capas inferiores.

Capa de transporte del modelo OSI

La capa de transporte es la encargada de efectuar el transporte de los datos desde el dispositivo de origen al de destino independientemente del tipo de red física que esté utilizando. Los protocolos Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) y Protocolo de Control de Transmisión (TCP) son los más comunes utilizados en este nivel. El protocolo TCP está orientado a la conexión, UDP en cambio permite el envío de datagramas sin haber establecido previamente una conexión. Estos trabajan con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets.

Capa de sesión del modelo OSI

La capa de sesión es la encargada de mantener y controlar el enlace que se ha establecido entre dos dispositivos que están transmitiendo datos. Esta capa provee la capacidad de asegurar que una vez iniciada una sesión entre dos dispositivos se puedan efectuar las operaciones definidas de principio a fin, y reanudarlas si se interrumpen por algún motivo.

Capa de presentación del modelo OSI

La capa de presentación es la encargada de la representación de la información. Esto permite que los datos lleguen de manera reconocible a dispositivos aunque no compartan la misma representación interna de los datos. Básicamente lo que hace es controlar el procesamiento de la sintaxis de los datos enviados, como por ejemplo las conversiones de formato de texto. También permite el cifrado y descifrado de los datos y comprimirlos. De las capas del modelo OSI es la función más sencilla.

Capa de aplicación

La capa de aplicación es la que permite el acceso a los servicios de red a las aplicaciones de los dispositivos. En esta se definen los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos. Los usuarios no interactúan generalmente con el nivel de aplicación, lo hacen a través de otros programas que son los que a su vez interactúan con esta capa.

Ejemplo de la aplicación de las Capas del Modelo OSI