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El modelo de OSI proporciona a un marco conceptual
para la comunicación entre los ordenadores, pero es un modelo sí mismo no es un método de
comunicación. La comunicación real es posible utilizando protocolos de
comunicación. En el contexto de una red de datos, un protocolo es un
conjunto formal de reglas y de convenciones que regula cómo intercambian la
información las computadoras sobre el medio de transporte de la red. Un
protocolo implementa las funciones de una o más capas OSI. Existe una amplia variedad de protocolos
de comunicación, pero todos suelen pertenecer a uno de los
grupos siguientes: Protocolos del
LAN, protocolos de WAN,
protocolos de red, y
protocolos de la ruteo. Los protocolos del LAN operan en la las
capas del modelo de OSI física y de enlace de datos y definen la comunicación
para varios medios de transporte LAN. Los
protocolos WAN funcionan en las tres capas más bajas del modelo de
OSI y definen la comunicación para diferentes medios de transporte WAN. Los protocolos de la encaminamiento son
protocolos de la capa de red y son responsables de la determinación del camino
y de la conmutación del tráfico. Finalmente,
los protocolos de red son diferentes protocolos de las capas
superiores en grupo dado de protocolos.
La información que es transferida de una aplicación
de software en un sistema informático a una aplicación del software en otro
debe pasar por cada una de las capas OSI. Si, por ejemplo, una aplicación del
software en el sistema A tiene información a transmitir a una aplicación del
software en el sistema B, el programa de aplicación en el sistema A pasará su
información a la capa de aplicación (la capa 7) del sistema A. Después pasa la información a la capa de
presentación (la capa 6), que retransmite
los datos a la capa de sesión (capa 5),
etcétera abajo hasta la capa física (capa 1). En la capa física, la información
se pone en el media físico de la red y se envía a través del medio de
transporte al sistema B. La capa física del sistema B quita la información del
media físico, y entonces la
capa física pasa la información hasta la capa de trasmisión de datos (la capa
2), que la pasa a la capa de red (capa 3), etcétera hasta que alcanza la capa
de aplicación (capa 7) del sistema B. Finalmente,
la capa de aplicación del
sistema B pasa la información al programa de aplicación receptor para terminar
el proceso de la comunicación.
Una capa dada en las capas de OSI se comunica
generalmente con tres otras capas de OSI: la capa directamente sobre ella, la
capa directamente debajo de ella, y su capa equivalente en otros sistemas
informáticos de la red. La capa de enlace de datos en el sistema A,
por ejemplo, se comunica con la capa de red del sistema A, la capa física del sistema
A, y la capa de enlace de datos en el sistema B. El cuadro 1-4
ilustra este ejemplo.
Cuadro 1-4: Las capas del modelo de OSI se comunican con
otras capas.
Una capa de OSI se comunica con otra capa para hacer
uso los servicios proporcionados por la segunda capa. Los servicios
proporcionados por las capas adyacentes ayudan a que una capa OSI determinada
se comunique con su capa equivalente en otros sistemas informáticos. Tres
elementos básicos están implicados en los servicios de la capa: el usuario del
servicio, el proveedor del servicio, y la punto de acceso al servicio (SAP por sus siglas en inglés).
En este contexto, el usuario del servicio es la capa de OSI que
requiere los servicios de una capa de OSI adyacente. El proveedor del servicio es la capa de OSI que
proporciona a servicios a los usuarios de servicio. Las capas de OSI
pueden proporcionar servicios a muchos usuarios de servicios. El SAP es una
localización conceptual en la cual una capa OSI puede solicitar los servicios
de otra capa OSI.
El cuadro
1-5 ilustra cómo estos tres elementos obran recíprocamente en las capas de
enlace de datos y de red.
Las siete capas OSI utilizan varias formas de información
de control para comunicarse con sus capas equivalentes de otros sistemas
informáticos. Esta información de control consiste en peticiones
específicas e instrucciones que se intercambian entre las capas de OSI
equivalentes.
La información de control toma típicamente una de dos
formas: cabeceras (headers) y colas (trailers). Las cabeceras anteceden a los
datos que se han pasado abajo
desde capas superiores. Las colas se añaden al final de los datos que se han pasado abajo desde capas
superiores. No se requiere que una capa OSI asocie una cabecera o una cola a
los datos de capas superiores.
Las cabeceras, las colas, y los
datos son conceptos relativos, dependiendo de la capa que analice la unidad de
información. En la capa de red, una unidad de información, por ejemplo,
consiste en una cabecera y datos de la capa 3. En la capa de
trasmisión de datos, sin embargo, toda la información pasada abajo por la capa
de red (la cabecera de la capa 3 y los datos) se trata como datos.
Es decir, la porción de los datos de una unidad de
información en una capa de OSI dada puede
potencialmente contener cabeceras, colas, y datos, todo de las capas más altas.
Esto se conoce como encapsulación. El cuadro 1-6 muestra cómo la cabecera y los
datos a partir de una capa se encapsulan adentro a la cabecera de la capa más
baja siguiente.
Cuadro 1-6: Las cabeceras y los datos se pueden encapsular
durante intercambio de información.
El proceso del intercambio de
información ocurre entre las capas de OSI equivalentes. Cada capa en el
sistema de origen agrega la información
de control a los datos y a cada capa y
el sistema destinatario analiza y remueve la información de control de esos datos.
Si el sistema A tiene datos de una aplicación del
software para enviar al sistema B, los datos se pasan a la capa de aplicación.
La capa de aplicación en el sistema A entonces comunica cualquier información
de control requerida por la capa de aplicación en el sistema B agregándole una
cabecera a los datos. La unidad de información resultante (uno cabecera y
datos) es pasada a la capa de presentación, que adjunta su propia cabecera la
cual contiene control información para la capa de presentación en sistema B. La
unidad de información crece en tamaño a medida que cada capa agrega su propia
cabecera (y en alguno caso una cola) que
contiene información de control para ser utilizada por su capa par en
sistema B. En capa física, la unidad de información es colocada entera sobre el
medio de transporte de red.
La
capa física en el sistema B recibe la unidad de información y la pasa a la capa
de enlace. La capa de trasmisión de datos
en el sistema B entonces lee la información de control contenida en
la cabecera agregada por la capa de trasmisión de datos en el sistema
A. Entonces se quita la cabecera, y el resto de la unidad de
información se pasa a la capa de red. Cada capa realiza las mismas acciones: La capa
lee la cabecera de su capa del equivalente, la desglosa, y pasa la unidad
de información restante a la capa más alta siguiente. Después de que la capa de
aplicación realiza estas acciones, los datos se pasan a la aplicación de
software receptora en el sistema B, exactamente en la forma en la cual
fueron transmitidos por la aplicación en el sistema A.