La ISO-OSI (Organización internacional de estandarización – Interconexión de sistemas abiertos) dice agrupar las funciones que están relacionadas entre sí.
Las funciones en el modelo OSI que se necesitan para una comunicación adecuada se pueden dividir en 2 tipos: –
1. Funciones Obligatorias:
Aquí la implementación de las funciones no es opcional, es decir, significa que estas funciones deben implementarse para una correcta comunicación.
(i) Error Control (ii) Flow Control (iii) Access Control (iv) Multiplexing and De-Multiplexing (v) Addressing, etc.
2. Funciones Opcionales:
Aquí la implementación de las funciones es opcional, es decir, significa que la implementación de estas funciones no es obligatoria.
(i) Encryption/ Decryption (ii) Check Pointing. (iii) Routing, etc.
El enrutamiento es opcional que podemos mantener en las redes informáticas incluso mediante el uso de inundaciones.
Ahora, las razones que dice el modelo ISO-OSI para agrupar funciones similares, aquí explicaremos por qué exactamente necesitamos una capa diferente para un enrutamiento eficiente.
- Cada capa puede implementar funciones similares y cada capa puede realizar algunas tareas específicas.
- Incluso ayudaría a agrupar todas las variables juntas utilizadas en esas funciones similares, por lo tanto, esto protegería las variables en una capa y no se dispersarían por todas las capas (por lo que es una especie de encapsulación ).
- Ahora, como cada capa está realizando su tarea específica, estamos acorralados solo en nuestra capa y no en cómo se implementa la capa subyacente (por lo que es un tipo de Abstracción ).
En palabras simples, podemos decir que solo nos preocupa qué función obtenemos de una capa y no cómo la obtenemos. - Ayuda en las pruebas , significa que cada capa se puede probar por separado, por lo que sería fácil encontrar errores si los hubiera.
Ahora las capas en el modelo ISO-OSI : –
1. Application Layer 2. Presentation Layer 3. Session Layer 4. Transport Layer 5. Network Layer 6. Data link Layer 7. Physical Layer
Las primeras 3 capas suelen ser para usuarios específicos.
1. Capa física :
se ocupa de cómo nuestros datos, que están en bits, se convertirán en varios tipos de señales y cómo se transportarán entre enrutadores y hosts.
Maneja conceptos como: –
- Transmisión: significa que maneja si los canales son símplex, semidúplex, dúplex completo.
- Topología – Decide cuál es la topología de la red. Por ejemplo: topología de bus, topología de estrella, topología de anillo, etc.
- Codificación: decide qué tipo de codificación se utilizará para convertir 0 y 1 en ondas y enviarlas a través de los canales.
2. Capa de enlace de datos :
las funciones principales de la capa de enlace de datos son: –
- Control de flujo: básicamente, el control de flujo significa que la velocidad a la que el remitente envía debe estar un poco hundida con la velocidad a la que el receptor puede recibir y procesar los datos. Si no se mantiene un sumidero, los paquetes de datos se perderían. Estos Controles de Flujo también ayudan a determinar el algoritmo en el que repetiremos el proceso de envío de los paquetes perdidos.
Indica cuál de los controles de flujo se van a utilizar (S&W o GBN o SR). - Control de errores: aquí se implementan las funciones que ayudan en la detección de errores. El algoritmo CRC (Cyclic Redundancy Check) se implementa aquí para detectar los errores.
- Enmarcado : la tarea de esto es colocar los paquetes (datagramas de la capa de red) recibidos de las capas superiores en un marco y enviarlo. Estos marcos tienen un SFD (Delimitador de marco inicial) que alerta a los enrutadores que se acerca un nuevo paquete. Y estos paquetes pueden incluso tener un ED (Delimitador final) cuando usamos tramas de longitud variable que dicen que el paquete ha terminado.
Para marcar este ED se utilizan 2 estrategias: Character Stuffing y Bit Stuffing .
La DLL (capa de enlace de datos) se divide en 2 partes:
- LLC (Control de enlace lógico) : se ocupa principalmente del control de flujo y el control de errores .
- MAC (control de acceso medio) : se ocupa de la trama, los métodos de control de acceso, el control de errores (sí, también lo hace), el direccionamiento físico .
3. Capa de red :
esta capa se ocupa de la conectividad de host a host, es decir, esta capa se ocupa de cómo se transferirán los paquetes sin errores de un host (emisor) a otro host (receptor). Esta capa utiliza el direccionamiento lógico que es único para un dispositivo en todo Internet.
También se ocupa de la conmutación de los paquetes para llegar al host deseado. La conmutación de paquetes se realiza utilizando las tablas de enrutamiento.
Esta Capa también realiza la tarea de Control de Congestión .
Lo más importante que esta capa también realiza es la fragmentación de paquetes. La Fragmentación , cuando los paquetes se van a transferir a través de una red que tiene menos MTU (Unidad máxima de transmisión). Por lo tanto, los datagramas se fragmentan aquí para que puedan transferirse con éxito a través de esa red.
4. Capa de transporte :
esta capa maneja la conectividad de extremo a extremo, lo que significa que esta capa es importante para que el paquete de datos llegue al puerto exacto del host. La capa de red traerá el paquete y se lo entregará al host, pero la capa de transporte es la capa que ayuda a que los paquetes de datos lleguen al puerto designado.
Las otras funciones de la capa de transporte son control de flujo (utilizando el protocolo SR ), control de errores , segmentación, multiplexación y demultiplexación , control de congestión .
5. Capa de sesión :
trata principalmente con: –
- Autenticación y Autorización
- punto de control
- Sincronización
- Agrupación lógica de operaciones (es decir, todas las operaciones o ninguna operación)
6. Capa de presentación :
esta capa se ocupa principalmente de: –
- Cifrado y descifrado
- Compresión
Ahora, después de aprender las funciones de las capas importantes. Ahora veamos cómo funciona exactamente. Considere el caso de que queremos usar GfG (GeeksforGeeks). Luego, cuando comenzamos a enviar algunos datos, luego de pasar de las capas iniciales ( Aplicación ), los datos llegarán a la Capa de transporte, donde los números de puerto de origen y destino se agregan al paquete de datos. Luego, el paquete se entrega a la capa de red y ahora esta capa agregará las direcciones IP de origen y destino para que haya una comunicación adecuada entre el remitente y el receptor.
Después de eso, el paquete se entrega a la capa de enlace de datos, donde se agregan las direcciones MAC de origen y destino.
Ahora, una cosa importante a tener en cuenta es que, inicialmente, mediante la aplicación lógica AND de la máscara de subred y la dirección IP de destino, tratamos de encontrar si tenemos una entrada para la red de destino. Si no hay ninguna entrada presente en la tabla de enrutamiento, usamos la dirección mac de la puerta de enlace predeterminada (enrutador) como la dirección mac de destino. Ahora, para encontrar la dirección MAC del enrutador, el host envía una solicitud ARP para que reciba la dirección MAC.
La solicitud de ARP (Protocolo de resolución de direcciones) es como decir por favor envíeme su dirección MAC cuya dirección IP es esta (lógicamente).
En la capa de enlace de datos, a veces también se realiza la fragmentación para que el paquete pueda caber en la MTU de la red (como se explicó anteriormente).
Después de todo, este paquete de datos se entrega a la capa física y se transporta.
Ahora, cuando el paquete llega al enrutador (cuya dirección mac se escribió en el paquete), el enrutador acepta ese paquete, luego elimina los encabezados y lo entrega a la capa de red de ese enrutador y allí verifica si el paquete es para él o para otra persona al verificar el ip de destino en el router. Luego, nuevamente, el enrutador realiza nuevamente el proceso mencionado anteriormente de DLL. Este proceso se repite hasta que los paquetes llegan a la Red de Destino.
Al llegar al host de destino, la DLL elimina los encabezados y entrega el paquete de datos a NL, luego NL encuentra que el paquete es para él. Por lo tanto, los datos se entregan al puerto designado del Host. Y, por lo tanto, finalmente, después de recibir el paquete con éxito, la capa de transporte envía un reconocimiento al host de que el paquete se ha entregado con éxito y este reconocimiento devuelto seguirá los pasos exactos mencionados anteriormente.
La capa de enlace de datos del enrutador también da reconocimientos después de recibir los paquetes de paquetes.