El modelo OSI: siete capas de comunicación

Siete capas, responsabilidades diferentes

OSI es un modelo de referencia, no una implementación exacta de la pila de internet. Sus capas inferiores explican la transmisión y el transporte; las superiores describen sesiones, representación y aplicaciones. Las pilas reales no siempre trazan los límites superiores con la claridad de un diagrama didáctico.

• 7 Aplicación: funciones de red utilizadas por las aplicaciones, como HTTP, SMTP y FTP; datos.
• 6 Presentación: conceptos de representación, formato y cifrado de datos, ilustrados mediante JPEG, ASCII y TLS; datos.
• 5 Sesión: coordinación de sesiones de comunicación entre hosts; datos.
• 4 Transporte: comunicación de extremo a extremo mediante segmentos TCP o datagramas UDP.
• 3 Red: direccionamiento lógico y enrutamiento, incluidos IP e ICMP; paquetes.
• 2 Enlace de datos: tramas locales, direccionamiento MAC y acceso al medio, incluida la conmutación Ethernet; tramas.
• 1 Física: señales, medios y transmisión binaria a través de cables, concentradores o radio; bits.

Un lenguaje común acota el problema

Decir que la capa 1 está activa pero falta la capa 3 acota mejor el diagnóstico que «la red está rota». Un dispositivo puede trabajar en varias capas: un firewall puede inspeccionar información de red, transporte y aplicación. Un switch multicapa puede enrutar además de conmutar tramas Ethernet.

El modelo ayuda a separar la señalización física, la entrega local, el enrutamiento IP y el transporte de extremo a extremo del comportamiento de la propia aplicación. Un problema en una capa puede producir síntomas en capas superiores sin que todas estén averiadas.

La encapsulación conecta las capas

Durante el envío, cada protocolo participante añade información de control. Los datos de aplicación se convierten en segmento o datagrama, después en paquete IP, trama Ethernet y finalmente señales. Conceptualmente, son datos con una cabecera TCP, el segmento resultante con una cabecera IP y el paquete con una cabecera Ethernet.

El receptor elimina la información correspondiente en orden inverso. Esto explica dónde encajan MTU, fragmentación, puertos y sumas de comprobación. El modelo TCP/IP agrupa de otra forma varias capas OSI y suele describir más directamente la arquitectura de internet implementada; ambos modelos cumplen funciones didácticas y diagnósticas complementarias.

Trabajar de abajo arriba o de arriba abajo, pero con coherencia

Ante una conexión completamente fallida, empiece por alimentación, enlace, contadores de errores, VLAN, dirección, ruta, transporte y aplicación. Ante un error claro de aplicación, descender puede ser más rápido. Reúna observaciones para cada capa en vez de cambiar ajustes no relacionados.

Un ping correcto solo demuestra partes de las capas 1–3 y el tratamiento de ICMP. No demuestra que haya un puerto TCP abierto, una sesión TLS correcta o una aplicación funcional. Indique explícitamente qué establece y qué no establece cada prueba.