Cada tutorial que leo habla sobre cómo las capas se "comunican" entre sí, pero nunca menciona qué hardware/software recibe, agrega y envía cada capa de datos de control.
¿Qué pieza de hardware y software recibe/encapsula/envía los datos pertenecientes a cada capa de IP/TCP?
Por ejemplo, ¿en qué capa funciona mi enrutador? ¿Qué software traduce un archivo de texto a SMTP? ¿Qué/dónde en mi computadora está el software para control de flujo/transporte?
Respuesta1
Layer 1 - Physical - Signaling
Layer 2 - Data Link - Switching (Ethernet frames)
Layer 3 - Network - Routing (IP packets)
Layer 4 - Transport - Multiplexing (TCP segments)
Layer 5 - Session
Layer 6 - Presentation
Layer 7 - Application
La razón por la que no se mencionan implementaciones específicas de software/hardware es porque ese es el objetivo del desarrollo del estándar. A cada capa no le importa cómo la capa superior e inferior se encarga de su función, siempre y cuando los datos se presenten de acuerdo con el estándar. Puede ser en software, hardware, firmware, a través de un dispositivo mecánico no electrónico o incluso manualmente por seres humanos (google "TCP sobre paloma mensajera" para un ejemplo no serio).
El software y hardware específicos involucrados también varían ampliamente en el mundo real. Es completamente posible realizar todas las funciones en el software (barato pero lento). También es completamente posible realizarlos todos en hardware (rápido pero costoso). Los dispositivos de red dedicados, como enrutadores Cisco, etc., realizarán más funciones en el hardware que, por ejemplo, una PC con Linux configurada como enrutador.
Generalmente, se garantiza que la Capa 1 y principalmente la Capa 2 se realizarán en hardware. La capa 3 se realiza principalmente en hardware en un enrutador de nivel empresarial como los de Cisco. Muchas NIC vienen con una función llamada "TCP Offload Engine" que puede acelerar la mayor parte de las capas 3 y 4 a través del hardware de la NIC. Los enrutadores de nivel de consumidor de Wal-mart generalmente realizan la función de enrutamiento completamente en software. Las capas 5, 6 y 7 generalmente no se realizan en hardware y, si lo hacen, los dispositivos que lo hacen se denominan "aceleradores".
Respuesta2
¿Qué pieza de hardware y software recibe/encapsula/envía los datos pertenecientes a cada capa de IP/TCP?
El hardware Ethernet normalmente solo se utiliza en las capas más bajas, las capas física y de enlace. Según su dirección MAC, el hardware solo aceptará tramas de unidifusión que coincidan. El controlador del dispositivo Ethernet suele ser responsable de proporcionar la interfaz de software para este dispositivo. Normalmente, el dispositivo puede leer y escribir tramas Ethernet completas desde y hacia buffers dispuestos en un anillo vinculado (circular), y el controlador interrumpe el servicio o sondea el estado para detectar cualquier cambio en el estado del anillo del buffer (es decir, operación de lectura o escritura completa de la trama).
El software se conoce colectivamente como elpila de protocolos. Es una colección de procedimientos y funciones integradas en el kernel. Se invocan como cualquier jerarquía de software. Cuando el programa de usuario realiza una llamada al sistema de lectura/escritura de socket, se invoca una rutina de aplicación de capa superior. Esta jerarquía de subrutinas/procedimientos es como cualquier otro software bien construido que impone modularidad, acoplamiento flexible y alta cohesión.
Cada capa del protocolo se realiza mediante una o más llamadas a procedimientos (anidados), hasta que el paquete de datos se almacena en un búfer de trama, listo para su salida por hardware. Cuando la escritura se completa con éxito, el estado vuelve a la llamada del usuario.
Por ejemplo, ¿en qué capa funciona mi enrutador?
Internet se describe mediante elModelo TCP/IP:
- Capa de aplicación
- Capa de transporte
- capa de internet
- Capa de enlace
- Capa fisica
Su enrutador dirige los paquetes según la dirección IP, que es la capa de Internet. Pero el enrutador tiene su propia pila de protocolos para realizar otros servicios como su utilidad de configuración basada en web. Cada host de la red probablemente tendrá una pila de protocolos completa; las capas no se distribuyen entre los hosts/dispositivos de la red.
¿Qué software traduce un archivo de texto a SMTP?
Su programa de correo interactúa con la capa de Aplicación.
¿Qué/dónde en mi computadora está el software para control de flujo/transporte?
Probablemente la capa de Transporte, donde opera TCP.