Arquitectura de red de Windows y el modelo OSI
En este artículo se explora la arquitectura de red de Windows y cómo implementan los controladores de red de Windows las cuatro capas inferiores del modelo OSI.
Para obtener información general sobre las siete capas del modelo, consulte el modelo OSI.
Los sistemas operativos Microsoft Windows usan una arquitectura de red basada en el modelo de redes de siete capas desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (ISO) en 1978.
El modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos ISO (OSI) describe las redes como "una serie de capas de protocolo con un conjunto específico de funciones asignadas a cada capa. Cada capa ofrece servicios específicos a capas superiores al blindar estas capas a partir de los detalles de cómo se implementan los servicios. Una interfaz bien definida entre cada par de capas adyacentes define los servicios ofrecidos por la capa inferior a la superior y cómo se accede a esos servicios".
En el diagrama siguiente se muestra el modelo OSI.
Los controladores de red de Windows implementan las cuatro capas inferiores del modelo OSI.
Nivel físico
La capa física es la capa más baja del modelo OSI. Esta capa administra la recepción y transmisión de la secuencia de bits sin procesar no estructurada a través de un medio físico. Describe las interfaces eléctricas/ópticas, mecánicas y funcionales al medio físico. La capa física lleva las señales de todas las capas superiores.
En Windows, la tarjeta de interfaz de red (NIC) implementa la capa física, su transceptores y el medio al que está conectada la NIC.
Capa de vínculo de datos
La capa de vínculo de datos envía fotogramas entre direcciones físicas y es responsable de la detección y recuperación de errores que se producen en la capa física.
La capa de vínculo de datos se divide aún más por el Instituto de Ingenieros eléctricos y electrónicos (IEEE) en dos subcapas: control de acceso a medios (MAC) y control de vínculos lógicos (LLC).
MAC
La subcapa MAC administra el acceso a la capa física, comprueba los errores de fotogramas y administra el reconocimiento de direcciones de los fotogramas recibidos.
En la arquitectura de red de Windows, la subcapa MAC se implementa en la NIC. La NIC se controla mediante un controlador de dispositivo de software denominado controlador de minipuerto. Windows admite varias variaciones de los controladores de minipuerto, incluidos los controladores de miniporte WDM, los administradores de llamadas de miniporte (MCM) y los controladores intermedios de minipuerto.
LLC
La subcapa LLC proporciona transferencia sin errores de tramas de datos de un nodo a otro. La subcapa LLC establece y termina vínculos lógicos, controla el flujo de fotogramas, secuencias fotogramas, confirma fotogramas y retransmite fotogramas no reconocidos. La subcapa LLC utiliza la confirmación de fotogramas y la retransmisión para proporcionar una transmisión virtualmente libre de errores a través del vínculo a las capas anteriores.
En Windows, un controlador de software conocido como controlador de protocolo implementa la subcapa LLC.
Capa de red
La capa de red controla el funcionamiento de la subred. Esta capa determina la ruta de acceso física que deben tomar los datos, en función de lo siguiente:
Las condiciones de la red
Prioridad del servicio
Otros factores, como el enrutamiento, el control de tráfico, la fragmentación y el reaensamblaje de fotogramas, la asignación de direcciones lógicas a físicas y la contabilidad de uso
Un controlador de protocolo implementa la capa de red.
Nivel de transporte
La capa de transporte garantiza que los mensajes se entreguen sin errores, en secuencia y sin pérdida ni duplicación. Esta capa alivia los protocolos de capa superior de preocuparse por la transferencia de datos con sus pares.
Se requiere una capa de transporte mínima en pilas de protocolos que incluyen una subcapa de red confiable o LLC que proporciona funcionalidad de circuito virtual. Por ejemplo, dado que el controlador de transporte netBEUI para Windows es una subcapa LLC compatible con OSI, sus funciones de capa de transporte son mínimas. Si la pila de protocolos no incluye una subcapa LLC y si la capa de red no es confiable o admite datagramas (como con la capa IP de TCP/IP o la capa IPX de NWLink), la capa de transporte debe incluir la secuenciación y confirmación de fotogramas, así como la retransmisión de fotogramas no reconocidos.
En la arquitectura de red de Windows, un controlador de protocolo, al que a veces se hace referencia a un controlador de transporte, implementa la capa de transporte.