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El modelo simple de comunicación entre dispositivos entraña una cierta complajidad de funciones:
- Control de congestión para evitar la saturación del sistema.
- Interfaz con el medio físico de transmisión.
- Generación de la señal a transmitir.
- Sincronización entre el emisor y el receptor.
- Gestión del intercambio de información.
- Detección y corrección de errores.
- Control del flujo de datos.
- Direccionamiento de los datos cuando hay más de un destino.
- Encaminamiento si hay más de una ruta.
- Formato del mensaje.
- Medidas de seguridad.
- Gestión de la red.
- Etc.
La transmisión de información tiene que lograr que los datos en el destino sean exactamente iguales a los datos en el origen:
En su forma más simple, la comunicación de datos se realiza entre dos dispositivos conectados “punto a punto”. Esta situación no se da cuando los dispositivos están alejados o cuando se trata de conectar un número elevado de dispositivos. Por ello la solución habitual es conectar cada dispositivo a una red de comunicación. Las redes se clasifican en dos grandes categorías: redes de área amplia (WAN) y redes de área local (LAN). En el ámbito del automóvil, las redes utilizadas son del tipo local.
Cuando se realiza un intercambio de datos entre dos dispositivos se requieren las siguientes tareas:
1.- El sistema fuente de información debe activar el camino directo de datos o bien proporcionar a la red la identificación del sistema destino deseado (ruta o dirección).
2.- El sistema fuente debe asegurarse de que el destino está preparado para recibir los datos (destino a la escucha).
3.- La aplicación de transferencia de fichero o dato en el origen debe asegurarse que el programa gestor en el destino está preparado para aceptar y almacenar el fichero o dato para el usuario o servicio determinado (el dato debe ser almacenado para usarlo).
4.- Si los formatos de los datos son incompatibles, uno de los sistemas deberá realizar una operación de adecuación (el dato debe ser compatible).
Para la comunicación entre dos entidades situadas en sistemas diferentes, es necesaria la definición y utilización de un protocolo. Los protocolos se pueden definir como el conjunto de reglas que gobiernan el intercambio entre dos entidades.
Los puntos que definen un protocolo son:
A.- La sintaxis: que incluye aspectos como el formato de datos y los noveles de señal.
B.- La semántica: que incluye información de control para la coordinación y el manejo de errores.
C.- La temporalidad: que incluye la sincronización de velocidades y la secuencia.
Para conseguir la máxima eficacia en la comunicación, en lugar de implementar toda la lógica de comunicación en un único módulo, la tarea se divide en subtareas, cada una de las cuales realiza una parte de la comunicación. Esta estructura se denomina arquitectura de protocolos.
Modelo de tres capas.
La comunicación entre sistemas de tratamiento de información (ordenadores) implica obtener los datos donde residen en el ordenador emisor (programa que los tiene) y posteriormente hacerlos llegar al programa en el ordenador receptor (programa que los necesita). La comunicación se puede organizar en tres capas:
Capa de acceso a la red.
Capa de transporte.
Capa de aplicación.
La capa de acceso a la red trata del intercambio de datos entre el ordenador y la red a la que está conectado. El sistema emisor debe proporcionar a la red la dirección del sistema destino, éste necesitará servicios prioritarios que le proporcionará la lógica de acceso a la red. Las características de esta capa dependerán del tipo de red que se use. El resto de lógica de comunicaciones que esté por encima de la capa de acceso no tendrá que ocuparse de las características específicas de la red, sino que funcionará independientemente de la red que se use.
La capa de transporte se encarga de que los datos que intercambien, lo hagan de una forma segura sin errores y en el mismo orden en que se emitieron, esta capa se encarga de la corrección de errores en la comunicación.
La capa de aplicación contiene la lógica para admitir varias aplicaciones del usuario (varios programas que utilicen la comunicación. Por cada aplicación se tendrá un módulo separado.
Con esta estructura, una aplicación emisora genera un bloque de datos y se lo pasa a la capa de transporte, ésta lo divide en unidades más pequeñas para hacerlo mas manejable. A cada unidad, la capa de transporte añade una cabecera con la información de control según el protocolo. La unión de la unidad de información con la información de control se denomina unidad de datos del protocolo o PDU. La información de esa cabecera es:
Dirección en la red, cuando la capa de transporte destino reciba la PDU de transporte deberá saber a quien van los datos.
Número de secuencia, si los datos ocupan más de una PDU, para recomponer los datos.
Código de detección de errores.
La capa de transporte pasa cada PDU a la capa de red, con la instrucción de ser transmitida al sistema destino. El protocolo de acceso a la red pasa los datos a la red para ser transmitidos. La capa de red usa la información de control y añade a la cabecera información para crear la PDU de red. La información añadida puede ser:
Dirección del sistema destino
Petición de facilidades (prioridad)
El módulo de acceso a la red de destino recibe la PDU de red, elimina la cabecera y obtiene la PDU de transporte, pasándola a la capa de transporte de destino, ésta examina la cabecera de datos y, en función del campo en la cabecera, pasará los datos a la aplicación correspondiente.
La evolución de ese sistema simplificado de 3 capas es el modelo de desarrollo OSI de 7 capas, que cada protocolo adaptará a su manera y será tratado en el epígrafe correspondiente.
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