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La comunicación entre estos sistemas y las redes distribuidos requiere de un enfoque estándar para el diseño de la red, uno que defina las relaciones e intersecciones entre los servicios y las funciones de la red a través de interfaces y protocolos comunes.
En el modelo OSI, la arquitectura de red especifica una jerarquía de capas independientes que contienen módulos para realizar funciones definidas. Esto se traduce en un conjunto de reglas que define la forma en que los nodos de red participantes deben interactuar para comunicarse e intercambiar información. El modelo OSI define relaciones estándar entre el hardware y el software en los sistemas informáticos complejos de hoy en día.
Cada capa del modelo OSI proporciona servicios específicos que contribuyen al funcionamiento general de la red.
Capa de aplicación
La capa de aplicación admite tareas de usuario y aplicación, y la administración general del sistema, incluido el intercambio de recursos, las transferencias de archivos, los servidores de archivos remotos y la gestión de bases de datos y redes.
Capa de presentación
La capa de presentación traduce y convierte los datos codificados transmitidos a formatos que los usuarios pueden entender y manipular.
Capade sesión
La capa de sesión establece y controla los aspectos dependientes del sistema de las sesiones de comunicación proporcionadas por la capa de transporte y las funciones lógicas que se ejecutan bajo el sistema operativo en un nodo participante.
Capa de transporte
La capa de transporte proporciona el control de extremo a extremo de una sesión de comunicación una vez que se ha establecido la ruta, lo que permite el intercambio fiable y secuencial de datos independientemente de los sistemas que se están comunicando y sus ubicaciones en la red.
Capa de control de red
La capa de control de red direcciona los mensajes, configura la ruta entre los nodos que se comunican, envía los mensajes a través de los nodos intermedios a sus destinos y controla el flujo de mensajes entre los nodos.
Capa de enlace de datos
La capa de enlace de datos establece una ruta de comunicación sin errores entre los nodos de la red a través del canal físico, enmarca los mensajes para la transmisión, verifica la integridad de los mensajes recibidos, administra el acceso y uso del canal y garantiza la secuencia de los datos transmitidos.
Capa física
La capa física define los aspectos eléctricos y mecánicos de la interfaz con un medio físico para transmitir datos, así como la configuración, el mantenimiento y la desconexión de los enlaces físicos.
A veces, los dispositivos de red se describen como, por ejemplo, dispositivos de Capa 2 o dispositivos de Capa 3. Esto describe en qué capa OSI opera el dispositivo. Los conmutadores Ethernet suelen ser dispositivos de Capa 2 (capa de enlace de datos) y ordenan el tráfico utilizando direcciones físicas (MAC). Los routers son dispositivos de Capa 3 (Capa de control de red) y administran el tráfico de red utilizando direcciones de red. Los conversores de medios, que proporcionan solo una interfaz y conversión eléctrica simples, suelen ser dispositivos de Capa 1 (Capa Física).
En general, cuanto más alta es la capa de red en la que opera un dispositivo, este es más refinado (y caro). Por ejemplo, si un conmutador Ethernet se describe como de Capa 3 significa que tiene algunas funciones de enrutamiento y más funcionalidad que un conmutador Ethernet de Capa 2 ordinario. Un convertidor de medios de Capa 2 proporciona más funcionalidades que una simple conversión física de Capa 1 y tiene algunas de las funciones de un conmutador de Capa 2.