2.1.2. Protocolos y funcionalidad

• El modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos es una representación abstracta en capas, creada como guía para el diseño del protocolo de red. El modelo OSI divide el proceso de networking en diferentes capas lógicas, cada una de las cuales tiene  una única funcionalidad y  a la cual se le asignan protocolos y servicios específicos.

  En este modelo, la información se pasa de una capa a otra, comenzando en la capa de Aplicación en el host de transmisión,  siguiendo por la  jerarquía hacia la capa Física, pasando por el canal de comunicaciones al host de destino, donde la información  vuelve a la jerarquía y termina en la  capa de Aplicación.
  

  
  
  
  

  La capa de Aplicación, Capa siete, es la capa superior de los modelos OSI y TCP/IP. Es la capa que proporciona la interfaz entre las  aplicaciones  que utilizamos para comunicarnos y la red subyacente en la cual se transmiten los mensajes. Los protocolos de capa de  aplicación se utilizan para  intercambiar los datos entre los programas que se ejecutan en los hosts de origen y destino. Existen  muchos protocolos de capa de aplicación y  siempre se desarrollan protocolos nuevos.

  Aunque el grupo de protocolos TCP/IP se desarrolló antes de la definición del modelo OSI, la funcionalidad de los protocolos de capa  de aplicación  de TCP/IP se adaptan aproximadamente a la estructura de las tres capas superiores del modelo OSI: Capas de  Aplicación, Presentación y Sesión.
  
  

  Capa de Presentación, La capa de Presentación tiene tres funciones primarias:

  • • Codificación y conversión de datos de la capa de aplicación para garantizar que los datos del dispositivo de origen puedan ser  interpretados  por la aplicación adecuada en el dispositivo de destino.
  • • Compresión de los datos de forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo de destino.
  • • Encriptación de los datos para transmisión y descifre de los datos cuando se reciben en el destino.

  Los estándares para vídeos y gráficos son algunos ejemplos de esta capa.
  

  
  Capa de Sesión, Como lo indica el nombre de la capa de Sesión, las funciones en esta capa crean y mantienen diálogos entre las  aplicaciones de  origen y destino. La capa de sesión maneja el intercambio de información para iniciar los diálogos y mantenerlos  activos, y para reiniciar sesiones  que se interrumpieron o desactivaron durante un periodo de tiempo prolongado.

  La mayoría de las aplicaciones, como los exploradores Web o los clientes de correo electrónico, incorporan la funcionalidad de las  capas 5, 6 y 7  del modelo OSI.

  Los protocolos de capa de aplicación de TCP/IP más conocidos son aquellos que proporcionan intercambio de la información del  usuario. Estos  protocolos especifican la información de control y formato necesaria para muchas de las funciones de comunicación de   Internet más comunes.  Algunos de los protocolos TCP/IP son:

  • • El protocolo Servicio de nombres de dominio (DNS, Domain Name Service) se utiliza para resolver nombres de Internet en  direcciones IP.
  • • El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hypertext Transfer Protocol) se utiliza para transferir archivos que forman  las páginas  Web de la World Wide Web.
  • • El Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) se utiliza para la transferencia de mensajes de correo y adjuntos.
  • • Telnet, un protocolo de emulación de terminal, se utiliza para proporcionar acceso remoto a servidores y a dispositivos de red.
  • • El Protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol) se utiliza para la tansferencia interactiva de archivos  entre sistemas.
    
    
  Capa de transporte 

  La capa de transporte se refiere a los aspectos de calidad del servicio con respecto a la confiabilidad, el control de flujo y la corrección de errores. Uno de sus protocolos, el protocolo para el control de la transmisión (TCP), ofrece maneras flexibles y de alta calidad para crear comunicaciones de red confiables, sin problemas de flujo y con un nivel de error bajo. TCP es un protocolo orientado a la conexión. Mantiene un diálogo entre el origen y el destino mientras empaqueta la información de la capa de aplicación en unidades denominadas segmentos. Orientado a la conexión no significa que el circuito exista entre los computadores que se están comunicando (esto sería una conmutación de circuito).

  Software de la capa de aplicación

  Las funciones asociadas con los protocolos de capa de Aplicación permiten a la red humana comunicarse con la red de datos  subyacente. Cuando abrimos un explorador Web o una ventana de mensajería instantánea, se inicia una aplicación, y el programa se  coloca en la memoria del dispositivo donde se ejecuta. Cada programa ejecutable cargado a un dispositivo se denomina proceso.

  Dentro de la capa de Aplicación, existen dos formas de procesos o programas de software que proporcionan acceso a la red: aplicaciones y servicios.
  
  

  Aplicaciones reconocidas por la red

  Aplicaciones son los programas de software que utiliza la gente para comunicarse a través de la red. Algunas aplicaciones de usuario  final son compatibles con la red, lo cual significa que implementan los protocolos de la capa de aplicación y pueden comunicarse  directamente con las capas inferiores del stack de protocolos. Los clientes de correo electrónico y los exploradores Web son ejemplos  de este tipo de aplicaciones.
  
  

  Servicios de la capa de Aplicación

  Otros programas pueden necesitar la ayuda de los servicios de la capa de Aplicación para utilizar los recursos de la red, como  transferencia de archivos o cola de impresión en red. Aunque son transparentes para el usuario, estos servicios son los programas que  se comunican con la red y preparan los datos para la transferencia. Diferentes tipos de datos, ya sea texto, gráfico o vídeo, requieren  de diversos servicios de red para asegurarse de que estén bien preparados para procesar las funciones de las capas inferiores del  modelo OSI.

  Cada servicio de red o aplicación utiliza protocolos que definen los estándares y formatos de datos a utilizarse. Sin protocolos, la red  de datos no tendría una manera común de formatear y direccionar los datos. Para comprender la función de los distintos servicios de  red, es necesario familiarizarse con los protocolos subyacentes que rigen su operación.

  Como se mencionó anteriormente, la capa de Aplicación utiliza los protocolos implementados dentro de las aplicaciones y servicios.  Mientras que  las aplicaciones proporcionan a las personas una forma de crear mensajes y los servicios de la capa de aplicación  establecen una interfaz con la  red, los protocolos proporcionan las reglas y los formatos que regulan el tratamiento de los datos. Un  único programa ejecutable debe utilizar los  tres componentes e inclusive el mismo nombre. Por ejemplo: cuando analizamos "Telnet"  nos podemos referir a la aplicación, el servicio o el  protocolo.

  En el modelo OSI, se considera que las aplicaciones que interactúan directamente con las personas se encuentran en la parte  superior del stack, al igual que las personas. Al igual que todas las personas dentro del modelo OSI, la capa de Aplicación se basa en  la funciones de las capas inferiores para completar el proceso de comunicación. Dentro de la capa de aplicación, los protocolos  especifican qué mensajes se intercambian entre los host de origen y de destino, la sintaxis de los comandos de control, el tipo y  formato de los datos que se transmiten y los métodos adecuados para notificación y recuperación de errores.
  
  

  Funciones del protocolo de la capa de aplicación

  
  Los protocolos de la capa de aplicación son utilizados tanto por los dispositivos de origen como de destino durante una sesión de  comunicación.  Para que las comunicaciones sean exitosas, deben coincidir los protocolos de capa de aplicación implementados en  el host de origen y destino.

  Los protocolos establecen reglas consistentes para intercambiar datos entre las aplicaciones y los servicios cargados en los dispositivos  participantes. Los protocolos especifican cómo se estructuran los datos dentro de los mensajes y los tipos de mensajes  que se envían entre origen  y destino. Estos mensajes pueden ser solicitudes de servicios, acuses de recibo, mensajes de datos,  mensajes de estado o mensajes de error.  Los protocolos también definen los diálogos de mensajes, asegurando que un mensaje  enviado encuentre la respuesta esperada y se invoquen los  servicios correspondientes cuando se realiza la transferencia de datos.

  Muchos y diversos tipos de aplicaciones se comunican a través de las redes de datos. Por lo tanto, los servicios de la capa de  Aplicación deben implementar protocolos múltiples para proporcionar la variedad deseada de experiencias de comunicación. Cada  protocolo tiene un fin específico y contiene las características requeridas para cumplir con dicho propósito. Deben seguirse los detalles  del protocolo correspondiente a cada capa, así las funciones en una capa se comunican correctamente con los servicios en la capa  inferior.

  Las aplicaciones y los servicios también pueden utilizar protocolos múltiples durante el curso de una comunicación simple. Un  protocolo puede especificar cómo se establece la conexión de redes y otro describir el proceso para la transferencia de datos cuando  el mensaje se pasa a la siguiente capa inferior.

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