Protocolo

Protocolos

Es una serie de normas estándares creadas para que distintos dispositivos de red puedan comunicarse entre sí, como así también ser compatibles.

Un protocolo requiere de múltiples pruebas, estudios, simulaciones de medios, para poder así ser estandarizado y que sea aceptado mundialmente por los fabricantes de dispositivos de red.

La organización internacional para la normalización (OSI) crea en 1984 un modelo de red para que fuera asumido por los fabricantes de redes e implementaran ese modelo en sus redes.

De esta manera se intenta asegurar la mayor compatibilidad y por lo tanto entendimiento entre los distintos tipos de tecnologías de redes.

Estamos entonces ante las redes OSI y ante un estándar que divide la red en siete capas.

Se establece que la información que viaja por la red se denomina paquete, o paquete de datos. Tenemos ya entonces una unidad de información, pero esta unidad de paquete de datos que fluye por la red de un elemento (origen), a otro (destino) necesita de otros elementos que aseguren su correcto envío y recibimiento por el destinatario, algo que a su vez tendrá que saber el emisor del paquete para ser este reenviado en caso de no ser recibido por su destinatario, o haber sido recibido erróneamente. Esta organización divide la red en su parte lógica mediante capas con la finalidad de reducir su complejidad, estandarizar las interfaces, asegurar la interconectividad, hacer que pueda evolucionar más rápido, simplificar su enseñanza y la comprensión de la misma.

Las siete capas que el modelo OSI establece son:

7.       Aplicación

6.       Presentación

5.       Sesión

4.       Transporte

3.       Red

2.       Enlace de datos

1.       Física

En las redes OSI cada capa va a efectuar su cometido y proporcionar los servicios específicos y relacionados con el tipo de comunicación a establecer. Es decir, le dará una determinada forma a los datos. Cada capa va añadiendo al dato, una señal o etiqueta para confirmar que por ahí pasó y fue correcta. La única capa que no puede añadir o alterar nada es la capa física, ya que esta señal añadida por las distintas capas es lo que se llama trama.

Cometido de cada capa:

o   Aplicación: es lo más cercano al usuario, es la encargada de suministrar los servicios de red a las aplicaciones del usuario, sincroniza y establece acuerdos sobre los procesos de recuperación de errores, cuidando de esta forma la integridad de los datos. Es la que establece una interfaz con el usuario en su computadora, por ejemplo al enviar un mensaje de correo o situar un archivo en la red.

o   Presentación: esta capa tiene la finalidad de garantizar que la información que envía la capa de aplicación de otro, pueda llegar incluso a traducirse en varios formatos de datos para utilizar un solo formato común a todos ellos. Esta capa de presentación se encarga también de cifrar los datos si así lo requiere la aplicación utilizada en la capa correspondiente.

o   Sesión: es la capa encargada de administrar y finalizar las sesiones entre dos equipos que lógicamente se están comunicando, administra también el intercambio de datos y pone los medios para una eficaz transferencia de datos.

o   Transporte: conexión de extremo a extremo, en esta capa se segmentan los datos del emisor y los reensambla en el receptor. Detecta y corrige los posibles errores de transporte de datos y asegura la confidencialidad de los mismos. También se encarga de controlar el flujo de datos entre nodos. Los datos no solo deben entregarse sin errores sino que también en un orden o secuencia establecido/a. Ésta capa se encarga de controlar el tamaño de los paquetes de datos para que los mismos cumplas con los requerimientos establecidos por las capas inferiores del conjunto de protocolos.

o   Red: direccionamiento y mejor enrutamiento, tal vez sea la capa más compleja, ya que se encarga de la conectividad y mejor enrutamiento entre los dos host o equipos.

o   Enlace de datos: Acceso a los medios, proporciona un tránsito de datos fiable, ordena las tramas y el control de flujo. El tipo de trama que genera la capa de enlace dependerá de la arquitectura de red, que se esté utilizando, como puede ser Ethernet, Token Ring, etc.      

                                                     

Preámbulo – Destino – Fuente – Longitud – Dsap – Ssap – Ctrl – Datos – Fcs

Dsap: Indica a la tarjeta de red de la computadora receptora donde va a ubicarse cada trama.

Ssap: Proporciona la información de punto de acceso al servicio para la trama.

Ctrl: Es un campo de control lógico de enlace.

Fcs: Campo de secuencia de comprobación de trama, contiene valor que permite comprobar a que trama pertenece.

o   Física: Transmisión binaria. Cable, conectores y todos los elementos físicos que integran la red. Define también las velocidades de datos, las características y especificaciones eléctricas y mecánicas para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales.

El modelo de referencia de Interconexión de sistemas abiertos (OSI, Open System Interconnection) 

El modelo OSI representa los siete niveles de proceso mediante el cual los datos se empaquetan y se transmiten desde una aplicación emisora a través de cables físicos hacia la aplicación receptora. 

Comunicaciones en red 

La actividad de una red incluye el envío de datos de un equipo a otro. Este proceso complejo se puede dividir en tareas secuenciales discretas. El equipo emisor debe: 

1. Reconocer los datos. 

2. Dividir los datos en porciones manejables. 

3. Añadir información a cada porción de datos para determinar la ubicación de los datos y para identificar al receptor. 

4. Añadir información de temporización y verificación de errores. 

5. Colocar los datos en la red y enviarlos por su ruta. 

El software de cliente de red trabaja a muchos niveles. Cada uno de estos niveles, o tareas, es gestionado por uno o más protocolos. Estos protocolos son especificaciones estándar para dar formato a los datos y transferirlos. Emisores y receptores siguen los mismos protocolos se asegura la comunicación. Debido a esta estructura es referido como pila del protocolo. 

se hizo necesario que los protocolos estándar pudieran permitir la comunicación entre hardware y software de distintos vendedores, se desarrollaron dos conjuntos primarios el modelo OSI una modificacion estandar llamada project 802.

El modelo de referencia OSI 

En 1978, ISO (Organización internacional de estándares) divulgó un conjunto de especificaciones que describían la arquitectura de red para la conexión de dispositivos diferentes. El documento se aplicó a sistemas que eran abiertos entre sí, porque todos ellos utilizaban los mismos protocolos y estándares para intercambiar información. 

En 1984, la ISO presentó una revisión de este modelo y lo llamó (OSI) en un estándar internacional y se utiliza como guía para las redes. 

El modelo OSI es ampliamente utilizada para la visualización de entornos de red. Los fabricantes se ajustan al modelo OSI cuando diseñan sus productos para red. Éste ofrece una descripción del funcionamiento conjunto de hardware y software de red por niveles para posibilitar las comunicaciones. ayuda a localizar problemas proporcionando una referencia que describe el funcionamiento de los componentes. 

Una arquitectura por niveles 

OSI divide la comunicación en red en siete niveles. Cada nivel cubre diferentes actividades, equipos o protocolos de red. El modelo OSI define cómo se comunica y trabaja cada nivel con los niveles inmediatamente superior e inferior. Cada nivel proporciona algún servicio o acción que prepara los datos para entregarlos a través de la red a otro equipo. Los niveles inferiores (1 y 2) definen el medio físico de la red y las tareas relacionadas, como la colocación de los bits de datos sobre las placas de red y el cable. Los niveles superiores definen la forma en que las aplicaciones acceden a los servicios de comunicación. más nivel, más compleja es su tarea. 

Los niveles están separados entre sí por fronteras llamadas interfaces. se pasan desde un nivel, a través de esta interfaz, hacia el siguiente. Cada nivel se basa en los estándares y actividades del nivel inferior. 

Relaciones entre los niveles del modelo OSI 

Cada nivel proporciona servicios al nivel superior y lo protege de los detalles de implementación de los niveles inferiores. cada nivel parece estar en comunicación directa con su nivel asociado del otro equipo. Esto proporciona una comunicación lógica, o virtual, entre niveles análogos. La comunicación real entre niveles adyacentes tiene lugar sólo en un equipo. En cada nivel, el software implementa las funciones de red de acuerdo con un conjunto de protocolos. 

Antes de pasar los datos de un nivel a otro, se dividen en paquetes, o unidades de información, que se transmiten como un todo desde un dispositivo a otro sobre una red. La red pasa un paquete a otro en el mismo orden de los niveles. En cada nivel, el software agrega información de formato o direccionamiento al paquete, es necesaria para transmisión del paquete a través de la red. 

En el receptor, el paquete pasa en orden inverso. Una utilidad en cada nivel lee la información del paquete, la elimina y pasa el paquete hacia el siguiente nivel superior. Cuando el paquete alcanza el nivel de aplicación, la información de direccionamiento ha sido eliminada y el paquete se encuentra en su formato original y es legible por el receptor. 

Con la excepción del nivel más bajo, ningún nivel puede pasar información directamente a su opuesto., la información del equipo emisor debe ir descendiendo por todos hasta alcanzar el nivel físico, la información va a través del cable de red hacia el receptor y asciende por sus niveles hasta que alcanza el nivel correspondiente. Por ejemplo, cuando el nivel de red envía información desde A, la información desciende hacia los niveles de enlace de datos y físico de la parte emisora, atraviesa el cable y asciende los niveles físico y de enlace de datos de la parte receptora hasta su destino final en el nivel B. 

   

En un entorno cliente/servidor, un ejemplo del tipo de información enviada desde el nivel de red de un equipo A, hacia el nivel de red de un equipo B, debería ser una dirección de red, con alguna información de verificación de errores agregada al paquete. 

La interacción entre niveles ocurre a través de una interfaz. La interfaz define los servicios ofrecidos por el nivel inferior para el nivel superior y define cómo se accede a dichos servicios. Además, cada nivel de un equipo aparenta estar en comunicación directa con el mismo nivel de otro equipo.

Conclusión: 

En el modelo OSI se pueden observar la 7 capas del mismo estas se relacionan, a excepción del nivel 7, con su nivel tanto anterior como superior, y a su vez toda la información pasa a través del cable por la capa física con la información empaquetada hasta una aplicación receptora.

Para que el emisor envié su información a través de la capa física tiene que pasar por todos los niveles de capas y enviarlo al receptor cumpliendo todos los protocolos. Para el envió del mismo, en este, se permite la comunicación de hardware y software, este ayuda a la detección de problemas en sus dispositivos de funcionamiento y ofrece una descripción de su funcionamiento por niveles. El modelo OSI es aplicado a sistemas de red abiertos los fabricantes se ajustan al modelo OSI para sus trabajo en red por sus protocolos y formas.

         OSI se comunica a través de sus 7 niveles cada nivel proporciona algún servicio o acción que prepara los datos para entregarlos a través de la red a otro equipo. Los niveles inferiores (1 y 2) definen el medio físico de la red y las tareas relacionadas. Los niveles superiores definen la forma en que las aplicaciones acceden a los servicios de comunicación. Más nivel, más compleja es su tarea. Todos estos separados por interfaces los cuales usan para comunicarse cada nivel se basa en los entandares del nivel inferior

Estos se protegen de lo aplicado en los niveles anteriores, estos están conectados a su opuesto en el otro equipo esto hace que se comuniquen de manera lógica y virtual, la comunicación real solo tiene lugar en un equipo, cada nivel implementa los protocolos necesarios todo esto se pasa a través de paquetes por los diferentes niveles se transmiten a otro nivel desde un dispositivo red, este al pasar por cada nivel agrega algo al paquete el receptor pasa el paquete en orden inverso mientras el paquete sube por cada nivel va eliminando la información ya vista cuando llega al nivel de aplicación este elimino los datos de todo lo innecesario y es legible en forma física para el receptor con excepción del nivel físico ninguno puede enviar info a su opuesto directamente.

Nivel o Capa de aplicación 

La capa de aplicación proporciona los servicios utilizados por las aplicaciones para que los usuarios se comuniquen a través de la red. Algunos ejemplos de servicios, son: 

• Transporte de correo electrónico. Gran variedad de aplicaciones pueden utilizar un protocolo para gestionar el correo electrónico. Los diseñadores de aplicaciones que recurren al correo electrónico no necesitan desarrollar sus propios programas para gestionar el correo. Además, las aplicaciones que comparten una misma interfaz de correo pueden intercambiar mensajes utilizando el gestor de correo electrónico. 

• Acceso a archivos remotos. Las aplicaciones locales pueden acceder a los archivos ubicados en los nodos remotos. 

• Ejecución de tareas remotas. Las aplicaciones locales pueden iniciar y controlar procesos en otros nodos. 

• Directorios. La red puede ofrecer un directorio de recursos, incluyendo nombres de nodos lógicos. El directorio permite que las aplicaciones accedan a los recursos de la red utilizando nombres lógicos en lugar de identificaciones numéricas abstractas. 

• Administración de la red. Los protocolos de administración de la red permiten que varias aplicaciones puedan acceder a la información administrativa de la red. 

  Es frecuente encontrar el término interfaz de programa de aplicación (API) asociado a los servicios de la capa de aplicación. Un API es un conjunto de reglas que permiten que las aplicaciones escritas por los usuarios puedan acceder a los servicios de un sistema de software. Los diseñadores de programas y protocolos suelen proporcionar varias API para que los programadores puedan adaptar fácilmente sus aplicaciones y utilizar los servicios disponibles en sus productos. Un API habitual de UNIX es Berkeley Sockets; Microsoft lo ha implementado denominándolo Windows Sockets. 

Nivel o Capa de presentación 

La capa de presentación se responsabiliza de presentar los datos a la capa de aplicación. En ciertos casos, la capa de presentación traduce los datos directamente de un formato a otro. Las grandes computadoras IBM utilizan una codificación de caracteres denominada EBCDIC, mientras que las computadoras restantes utilizan el conjunto de caracteres ASCII. Por ejemplo, si se transmiten datos de una computadora EBCDIC a otra ASCII, la capa de presentación podría encargarse de traducir de un conjunto de caracteres al otro. Además, la representación de los datos numéricos varía entre distintas arquitecturas de computadoras y debe convertirse cuando se transfieren datos de una máquina a otra. 

Una técnica habitual para mejorar la transferencia de datos consiste en convertir todos los datos a un formato estándar antes de su transmisión. Puede que este formato estándar no sea el formato nativo de cualquier computadora, pero cualquiera de ellas puede configurarse para recibir datos en formato estándar y convertirlos en su formato nativo. Las normas OSI definen la Abstract Syntax Representation, Revision 1 (ASN.1 -Representación de sintaxis abstracta, revisión 1) como sintaxis estándar para los datos a nivel de la capa de presentación. Aunque el conjunto de protocolos TCP/IP no defina formalmente una capa de presentación, el protocolo External Data Representation (XDR -Representación de datos externos), utilizado por el sistema de archivos de red (NFS -Network File System), cumple una función similar. 

Otras funciones que pueden corresponder a la capa de presentación son la encriptación/desencriptación y compresión/descompresión de datos. 

La capa de presentación es la que se implementa con menor frecuencia de las capas OSI. Se han definido pocos protocolos para esta capa. En la mayoría de los casos, las aplicaciones de red desempeñan las funciones asociadas con la capa de presentación. 

Nivel o Capa de sesión 

El control de los diálogos entre distintos nodos es competencia de la capa de sesión. Un diálogo es una conversación formal en la que dos nodos acuerdan un intercambio de datos. 

La comunicación puede producirse en tres modos de diálogo 

• Simple (Simplex). Un nodo transmite de manera exclusiva mientras otro recibe de manera exclusiva. 

• Semidúplex (Half-duplex). Un solo nodo puede transmitir en un momento dado, y los nodos se turnan para transmitir. 

• Dúplex total (Full-duplex). Los nodos pueden transmitir y recibir simultáneamente. La comunicación dúplex total suele requerir un control de flujo que asegure que ninguno de los dispositivos envía datos a mayor velocidad de la que el otro dispositivo puede recibir. 

Las sesiones permiten que los nodos se comuniquen de manera organizada. Cada sesión tiene tres fases: 

1. Establecimiento de la conexión. Los nodos establecen contacto. Negocian las reglas de la comunicación incluyendo los protocolos utilizados y los parámetros de comunicación. 

2. Transferencia de datos. Los nodos inician un diálogo para intercambiar datos. 

3. Liberación de la conexión. Cuando los nodos no necesitan seguir comunicados, inician la liberación ordenada de la sesión. 

Los pasos 1 y 3 representan una carga de trabajo adicional para el proceso de comunicación. Esta carga puede no ser deseable para comunicaciones breves. Por ejemplo, considere la comunicación necesaria para una tarea administrativa de la red. Cuando una red administra varios dispositivos, éstos envían periódicamente un breve informe de estado que suele constar de una sola trama. Si todos estos mensajes se enviaran como parte de una sesión formal, las fases de establecimiento y liberación de la conexión transmitirían más datos que los del propio mensaje. 

En estas situaciones, se comunica sin conexión. El nodo emisor se limita a transmitir los datos dando por sentado que el receptor está disponible. 

Una sesión con conexión es aconsejable cuando la comunicación es compleja. Imagine la transmisión de una gran cantidad de datos de un nodo a otro. Si no se utilizaran controles formales, un solo error durante la transferencia obligaría a enviar de nuevo todo el archivo. Una vez establecida la sesión, los nodos implicados pueden pactar un procedimiento de comprobación. Si se produce un error, el nodo emisor sólo debe retransmitir los datos enviados desde la última comprobación. El proceso de gestión de actividades complejas se denomina administración de actividad. 

Nivel o Capa de transporte 

Todas las tecnologías de red establecen un tamaño máximo para las tramas que pueden ser enviadas a través de la red. Por ejemplo, Ethernet limita el tamaño del campo de datos a 1.500 bytes. Este límite es necesario por varias razones: 

• Las tramas de tamaño reducido mejoran el rendimiento de una red compartida por muchos dispositivos. Si el tamaño de las tramas fuera ilimitado, su transmisión podría monopolizar la red durante un tiempo excesivo. Las tramas pequeñas permiten que los dispositivos se turnen a intervalos cortos de tiempo y tengan más opciones de acceder a la red. 

• Al utilizar tramas pequeñas, es necesario volver a transmitir menos datos cuando se produce un error. Si un mensaje de 100 KB contiene un error en un solo byte, es preciso volver a transmitir los 100 KB. Si el mensaje se divide en 100 tramas de 1 KB, basta con retransmitir una sola trama de 1 KB para corregir el error. 

Una de las responsabilidades de la capa de transporte consiste en dividir los mensajes en fragmentos que coincidan con el límite del tamaño de la red. En el lado receptor, la capa de transporte reensambla los fragmentos para recuperar el mensaje original. 

Cuando un mensaje se divide en varios fragmentos, aumenta la posibilidad de que los segmentos no se reciban en el orden correcto. Al recibir los paquetes, la capa de transporte debe recomponer el mensaje reensamblando los fragmentos en el orden correcto. Para ello, la capa de transporte incluye un número de secuencia en la cabecera del mensaje. Para reensamblar los fragmentos del mensaje 

Muchas computadoras son multitarea y ejecutan varios programas simultáneamente. Por ejemplo, la estación de trabajo de un usuario puede estar ejecutando al mismo tiempo un proceso para transferir archivos a otra computadora, recuperando el correo electrónico y accediendo a una base de datos de la red. La capa de transporte debe entregar los mensajes del proceso de una computadora al proceso correspondiente de la computadora de destino. 

Según el modelo OSI, la capa de transporte asigna una identificación de punto de acceso a servicio (SAP) a cada paquete (puerto es el término TCP/IP correspondiente a un punto de acceso a servicio). La ID de un SAP es una dirección que identifica el proceso que ha originado el mensaje. La ID permite que la capa de transporte del nodo receptor encamine el mensaje al proceso adecuado. 

La identificación de mensajes de distintos procesos para posibilitar su transmisión a través de un mismo medio de red se denomina multiplexión. El procedimiento de recuperación de mensajes y de su encaminamiento a los procesos adecuados se denomina demultiplexión. Esta práctica es habitual en las redes diseñadas para permitir que varios diálogos compartan un mismo medio de red. 

Dado que una capa puede admitir distintos protocolos, la multiplexión y demultiplexión puede producirse en distintas capas. Algunos ejemplos: 

• Transporte de distintos tipos de tramas Ethernet a través del mismo medio (capa de enlace de datos). 

• Soporte simultáneo de NWLink y de TCP/IP en computadoras Windows NT (capa de enlace de datos). 

• Mensajes de varios protocolos de transporte como TCP y UDP en un sistema TCP/IP (capa de transporte). 

• Mensajes de distintos protocolos de aplicación (como Telnet, FTP y SMTP) en un host UNIX (capas de sesión y superiores). 

Aunque las capas de enlace de datos y de red pueden encargarse de detectar errores en los datos transmitidos, además esta responsabilidad suele recaer sobre la capa de transporte. La capa de transporte puede realizar dos tipos de detección de errores: 

• Entrega fiable. Entrega fiable no significa que los errores no puedan ocurrir, sino que los errores se detectan cuando ocurren. La recuperación puede consistir únicamente en notificar el error a los procesos de las capas superiores. Sin embargo, la capa de transporte suele solicitar que el paquete erróneo se transmita nuevamente. 

• Entrega no fiable. No significa que los errores puedan producirse, sino que la capa de transporte no los verifica. Dado que la comprobación requiere cierto tiempo y reduce el rendimiento de la red, es frecuente que se utilice la entrega no fiable cuando se confía en el funcionamiento de la red. Este es el caso de la mayoría de redes de área local. La entrega no fiable es preferible cuando los mensajes constan de un alto número de paquetes. Con frecuencia, se denomina entrega de datagramas y cada paquete transmitido de este modo se denomina datagrama. 

La idea de que siempre es preferible utilizar la entrega fiable puede constituir un error a la hora de diseñar la red. La entrega no fiable es aconsejable en al menos dos situaciones: cuando la red es altamente fiable y es necesario optimizar su rendimiento o cuando los paquetes contienen mensajes completos y la pérdida de un paquete no plantea un problema crítico. 

Nivel o Capa de red 

Las redes más pequeñas normalmente constan de una sola red de área local, pero la mayoría de las redes deben subdividirse. Una red que consta de varios segmentos de red suele denominarse interred (no confundir con Internet). 

n planificarse para reducir el tráfico de los segmentos o para aislar las redes remotas conectadas a través de medios de comunicación más lentos. Cuando las redes se subdividen, no es posible dar por sentado que los mensajes se entregan en la red de área local. Es necesario recurrir a un mecanismo que dirija los mensajes de una red a otra. 

Para entregar mensajes en una interred, cada red debe estar identificada de manera única por una dirección de red. Al recibir un mensaje de las capas superiores, la capa de red añade una cabecera al mensaje que incluye las direcciones de red de origen y destino. Esta combinación de datos sumada a la capa de red se denomina paquete. La información de la dirección de red se utiliza para entregar el mensaje a la red correcta. A continuación, la capa de enlace de datos puede utilizar la dirección del nodo para realizar la entrega del mensaje. 

El proceso de hacer llegar los paquetes a la red correcta se denomina encaminamiento, y los dispositivos que encaminan los paquetes se denominan encaminadores. Una interred tiene dos tipos de nodos: 

• Los nodos finales proporcionan servicios a los usuarios. Utilizan una capa de red para añadir las direcciones de red a los paquetes, pero no llevan a cabo el encaminamiento. En ocasiones, los nodos finales se denominan sistemas finales (terminología OSI) o hosts (terminología TCP/IP). 

• Los encaminadores incorporan mecanismos especiales para realizar el encaminamiento. Dado que se trata de una tarea compleja, los encaminadores suelen ser dispositivos dedicados que no proporcionan servicios a los usuarios finales. En ocasiones, los encaminadores se denominan sistemas intermedios (terminología OSI) o gateways (terminología TCP/IP). 

La capa de red opera con independencia del medio físico, que es competencia de la capa física. Dado que los encaminadores son dispositivos de la capa de red, pueden utilizarse para intercambiar paquetes entre distintas redes físicas. Por ejemplo, un encaminador puede enlazar una red Ethernet a una red Token Ring. Los encaminadores también se utilizan frecuentemente para conectar una red de área local, por ejemplo Ethernet, a un red de área extensa, por ejemplo ATM. 

Nivel o Capa de enlace de datos 

Los dispositivos que pueden comunicarse a través de una red suelen denominarse nodos (en ocasiones se denominan estaciones y dispositivos). La capa de enlace de datos es responsable de proporcionar la comunicación nodo a nodo en una misma red de área local. Para ello, la capa de enlace de datos debe realizar dos funciones. Debe proporcionar un mecanismo de direcciones que permita entregar los mensajes en los nodos correctos y debe traducir los mensajes de las capas superiores en bits que puedan ser transmitidos por la capa física. 

Cuando la capa de enlace de datos recibe un mensaje, le da formato pare transformarlo en una trama de datos (denominada igualmente paquete). Las secciones de una trama de datos se denominan campos. Los campos del ejemplo son los siguientes: 

• Indicador de inicio. Un patrón de bits que indica el inicio de una trama de datos. 

• Dirección de origen. La dirección del nodo que realiza el envío se incluye para poder dirigir las respuestas al mensaje. 

• Dirección de destino. Cada nodo queda identificado por una dirección. La capa de enlace de datos del remitente añade la dirección de destino a la trama. La capa de enlace de datos del destinatario examine la dirección de destino para identificar los mensajes que debe recibir. 

• Control. En muchos casos es necesario incluir información adicional de control. Cada protocolo determine la información específica. 

• Datos. Este campo contiene todos los datos enviados a la capa de enlace de datos por las capas superiores del protocolo. 

• Control de errores. Este campo contiene información que permite que el nodo destinatario determine si se ha producido algún error durante la transmisión. El sistema habitual es 

Las subdivisiones de una interred puede 

la verificación de redundancia cíclica (CRC), que consiste en un valor calculado que resume todos los datos de la trama. El nodo destinatario calcula nuevamente el valor y, si coincide con el de la trama, entiende que la trama se ha transmitido sin errores. 

  La entrega de tramas resulta muy sencilla en una red de área local. Un nodo remitente se limita a transmitir la trama. Cada nodo de la red ve la trama y examina su dirección de destino. Cuando coincide con su dirección, la capa de enlace de datos del nodo recibe la trama y la envía a la siguiente capa de la pile. 

Nivel o Capa física 

La capa física comunica directamente con el medio de comunicación y tiene dos responsabilidades: enviar bits y recibir bits. Un dígito binario o bit es la unidad básica de información en comunicación de datos. Un bit sólo puede tener dos valores, 1 ó 0, representados por distintos estados en el medio de comunicación. Otras capas se responsabilizan del agrupamiento de los bits de forma que representen datos de un mensaje. 

Los bits se representan por cambios en las señales del medio de la red. Algunos cableados representan los unos y los ceros con distintos voltajes, otros utilizan tonos de audio distintos y otros utilizan métodos más sofisticados, por ejemplo transiciones de estado (cambios de alto a bajo voltaje y viceversa). 

Se utiliza una gran variedad de medios en la comunicación de datos; entre otros, cables eléctricos, fibras ópticas, ondas de luz o de radio y microondas. El medio empleado puede variar: para sustituirlo, basta con utilizar un conjunto distinto de protocolos de capa física. Las capas superiores son totalmente independientes del proceso utilizado para transmitir los bits a través del medio de la red. 

Una distinción importante es que la capa física OSI no describe los medios, estrictamente hablando. Las especificaciones de la capa física describen el modo datos en que los datos se codifican en señales del medio y las características de la interfaz de conexión con el medio, pero no describen el medio en sí. Sin embargo, en la práctica, la mayoría de las normas de las capas físicas incluyen las características de la capa física OSI y del medio. 

Paquetes de datos y el modelo OSI 

El proceso de creación de paquetes se inicia en el nivel de aplicación del modelo OSI, donde se generan los datos. La información a enviar a través de la red comienza en el nivel de aplicación y desciende a lo largo de los siete niveles. 

En cada nivel, se agrega a los datos información relevante de ese nivel. Esta información es utilizada por el correspondiente nivel del equipo receptor. El nivel de enlace de datos del equipo receptor, por ejemplo, leerá la información agregada en el nivel de enlace de datos del equipo emisor. 

En el nivel de transporte, el bloque de datos original se divide en los paquetes reales. El protocolo define la estructura de los paquetes utilizados por los dos equipos. 

Cuando el paquete alcanza el nivel de transporte, se agrega una secuencia de información que guía al equipo receptor en la desagrupación de los datos de los paquetes. 

Cuando, finalmente, los paquetes pasan a través del nivel físico al cable, contienen información de cada uno de los otros seis niveles. 

Direccionamiento de paquetes 

La mayoría de los paquetes de la red se dirigen a un equipo específico y, como resultado, obtienen la atención de un único equipo. Cada tarjeta de red ve todos los paquetes enviados en su segmento de cable, pero interrumpe el equipo sólo si la dirección del paquete coincide con la dirección individual de la tarjeta. 

De forma alternativa, se puede utilizar una dirección de tipo dmúltiple. Los paquetes enviados con una dirección de tipo difusión múltiple pueden recibir la atención simultánea de varios equipos dla red. 

En situaciones que envuelven grandes redes que cubren grandes regiones (o incluso países) y ofrecen varios caminos de comunicación posibles, la conectividad y la conmutación de componentes de la red utilizan la información de direccionamiento del paquete para determinar el mejor camino para los paquetes.