El modelo de referencia OSI describe la forma en que la información se traslada desde los programas de aplicación en distintos computadores a través de un medio de red. A medida que la información que se desea enviar pasa a través de las capas de un determinado sistema, se parece cada vez menos al lenguaje humano y cada vez más a los unos y los ceros que los computadores comprenden. Cada capa usa su propio protocolo de capa para comunicarse con su capa igual en el otro sistema. El protocolo de cada capa intercambia información, denominada unidades de datos de protocolo (PDU), con sus capas iguales. La figura muestra un ejemplo de comunicación de tipo OSI. El Host A tiene información que desea enviar al Host B. El programa de aplicación en el Host A se comunica con la capa de aplicación del Host A, que se comunica con la capa de presentación del Host A, que se comunica con la capa de sesión del Host A, y así sucesivamente, hasta que llega a la capa física del Host A. La capa física coloca información en el medio de red físico y toma información del mismo medio. Después de que la información atraviesa el medio de red físico y que el Host B la recibe, asciende a través de las capas del Host B en orden inverso (en primer lugar la capa física, luego la capa de enlace de datos, y así sucesivamente) hasta que, por último, llega a la capa de aplicación del Host B. Aunque cada capa del Host A se comunica con sus capas adyacentes, cada capa del host tiene una tarea principal que debe ejecutar. La tarea principal de cada una de las capas es comunicarse con su capa igual en el Host B. Es decir, la tarea de Capa 1 del Host A es comunicarse con la Capa 1 del Host B, la Capa 2 del Host A se comunica con la Capa 2 del Host B, y así sucesivamente.
La división en capas del modelo de referencia OSI prohíbe la comunicación directa entre capas iguales en hosts distintos. Cada capa del Host A, por lo tanto, depende de los servicios suministrados por las capas adyacentes del Host A que la ayudan a lograr la comunicación con su capa igual del Host B. Supongamos que la Capa 4 del Host A se debe comunicar con la Capa 4 del Host B. Para hacer esto, la Capa 4 del Host A debe utilizar los servicios de Capa 3 del Host A. Se dice que la Capa 4 es el usuario del servicio y que la Capa 3 es el proveedor del servicio. Los servicios de Capa 3 se suministran a la Capa 4 en un punto de acceso al servicio (SAP), que es una ubicación en la que la Capa 4 puede solicitar servicios de la Capa 3.
Así, los segmentos de TCP pasan a formar parte de los paquetes de la capa de red (también denominados datagramas) que se intercambian entre iguales IP. Por su parte, los paquetes de IP deben pasar a formar parte de las tramas de enlace de datos que se intercambian entre dispositivos directamente conectados. Por último, estas tramas se deben transformar en bits, ya que los datos son transmitidos finalmente por el protocolo de la capa física utilizando el hardware.
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