Existen diversos protocolos, estándares y modelos que determinan el funcionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. Cada modelo estructura el funcionamiento de una red de manera distinta: El modelo OSI cuenta con 7 capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con 4 capas diferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las 7 capas del modelo OSI. Los protocolos están repartidos por las diferentes capas pero no están definidos como parte del modelo en sí, sino como entidades diferentes de normativas internacionales, de modo que el modelo OSI no puede ser considerado una arquitectura de red. El modelo de Referencia OSI es una herramienta conceptual que se encarga de la conexión entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a la comunicación con otros sistemas. Los principios en los que basó su creación son,una mayor definición de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes en la misma capa y una mayor simplificación en el funcionamiento del modelo en general.
La Capa de Aplicación es la séptima y última capa del modelo OSI. Se encarga de ofrecer una interfaz directa entre el usuario y la red, facilitando el acceso a servicios que permiten la comunicación entre dispositivos a través de internet o de redes locales.
No se trata de las aplicaciones en sí (como Google Chrome o Outlook), sino de los protocolos y servicios que estas aplicaciones utilizan para comunicarse con otras en una red. Es decir, esta capa permite que los programas que usamos puedan enviar y recibir datos correctamente.
En esta capa ocurren funciones como el envío de correos electrónicos, la navegación por páginas web, la descarga de archivos o la conexión remota entre computadoras. Para lograrlo, se utilizan protocolos específicos como HTTP, FTP, SMTP, POP3 y DNS, entre otros.
La función principal de la Capa de Presentación es formatear, codificar y traducir los datos entre la red y la aplicación. Esta capa se asegura de que los datos recibidos por una aplicación sean comprensibles. También se encarga de funciones como la compresión de datos (para reducir tamaño) y el cifrado/descifrado de información (para seguridad). Por ejemplo, cuando ves un video en streaming, esta capa puede encargarse de descomprimir el archivo y convertirlo a un formato visualizable.
La Capa de Sesión se encarga de establecer, mantener y finalizar las sesiones de comunicación entre dos dispositivos. Una “sesión” es una conexión lógica entre dos sistemas que intercambian datos durante un período de tiempo. Esta capa permite que múltiples aplicaciones en un mismo dispositivo se comuniquen de forma independiente, y puede reiniciar la sesión si hay una interrupción. Por ejemplo, en una videollamada, esta capa mantiene la sesión activa entre los participantes.
Esta capa asegura que los datos lleguen completos, correctos y en orden desde el origen al destino. Utiliza protocolos como TCP (que garantiza entrega fiable) o UDP (más rápido pero sin verificación). Divide los datos grandes en segmentos más pequeños y los reensambla en el destino. También controla cuántos datos se envían a la vez (control de flujo) y verifica si los datos llegaron bien (control de errores).
La Capa de Red se encarga del direccionamiento y el enrutamiento de los datos, es decir, decide por dónde deben viajar los paquetes de datos para llegar a su destino. Aquí se usa la dirección IP para identificar a cada dispositivo. Protocolos como IP, ICMP y ARP operan en esta capa. Es como el GPS de la red: determina la mejor ruta para cada paquete de datos, incluso si hay múltiples caminos disponibles.
Esta capa crea una conexión directa entre dos dispositivos en la misma red física. Su función es detectar y corregir errores de transmisión, además de organizar los datos en tramas (frames). También se encarga de las direcciones MAC, que identifican de forma única a cada dispositivo. Es fundamental en redes LAN y utiliza tecnologías como Ethernet o Wi-Fi.
La Capa Física es la base del modelo OSI. Se ocupa de la transmisión real de bits a través del medio físico:
El modelo TCP/IP fue desarrollado antes que OSI. Es más simple y está formado por menos capas. Este modelo es el implantado actualmente a nivel mundial: Fue utilizado en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet y redes locales. Su nombre deriva de los dos principales protocolos que lo conforman: TCP en la Capa de transporte e IP en la Capa de red.