Una arquitectura de protocolo típica consta de múltiples capas, cada una con responsabilidades y funcionalidades específicas. Estas capas se pueden dividir en dos categorías amplias:
1. Capa de aplicación: Esta capa es responsable de proporcionar servicios y aplicaciones a los usuarios. Incluye protocolos y estándares para aplicaciones específicas, como correo electrónico (SMTP), navegación web (HTTP), transferencia de archivos (FTP) y conferencias de audio/vídeo.
2. Capa de transporte: La capa de transporte garantiza una transmisión de datos confiable entre dispositivos. Proporciona mecanismos de control de errores, control de flujo y control de congestión. Los protocolos clave en esta capa incluyen el Protocolo de control de transmisión (TCP), el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) y el Protocolo de transmisión de control de flujo (SCTP).
Debajo de la capa de transporte, hay varias capas adicionales que soportan y facilitan la comunicación de red:
3. Capa de red: Esta capa es responsable de enrutar paquetes de datos de un dispositivo a otro a través de una red. Utiliza protocolos de direccionamiento y enrutamiento para determinar la mejor ruta para la transmisión de datos. Los protocolos en esta capa incluyen el Protocolo de Internet (IP), el Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) y el Protocolo de resolución de direcciones (ARP).
4. Capa de enlace de datos: La capa de enlace de datos gestiona la transmisión y recepción de tramas de datos entre dispositivos en la misma red física. Incluye protocolos para enmarcar datos, corrección de errores y control de flujo. Los protocolos clave en esta capa son Ethernet, Wi-Fi (802.11) y control de enlace de datos de alto nivel (HDLC).
5. Capa Física: La capa física define las características físicas de la red, incluido el medio de transmisión (como cables o inalámbricos), codificación de señal, velocidades de bits y sincronización. Los protocolos en esta capa incluyen estándares de capa física Ethernet, Wi-Fi (802.11) y estándares de redes celulares.
Estas capas trabajan juntas de manera jerárquica, y cada capa se basa en los servicios proporcionados por las capas inferiores. Los datos se transmiten desde la capa de aplicación a través de la capa de transporte y la capa de red hasta la capa de enlace de datos, donde se transmiten a través del medio físico. El mismo proceso ocurre a la inversa al recibir datos.
Comprender la arquitectura del protocolo ayuda a los ingenieros, desarrolladores e investigadores de redes a identificar y solucionar problemas de red, diseñar sistemas de comunicación eficientes y desarrollar nuevos protocolos y aplicaciones que puedan utilizar eficazmente los recursos de la red.