¿Cómo funciona la encapsulación en una red?

La encapsulación de datos en una red juega un papel crucial para garantizar una comunicación eficiente entre las computadoras de origen y de destino.

Y su proceso inverso, la desenvapsulación, también es necesario para el mismo propósito. Estos dos procesos funcionan simultáneamente para garantizar la comunicación y el flujo de datos adecuados a través de la red.

Cuando los usuarios desean acceder a algunos datos en sus computadoras, todo lo que hacen es ingresar algunas palabras clave y el resultado se muestra en unos segundos.

Pero muchas cosas suceden detrás de escena y con una velocidad excepcional. Su red y sus componentes están ocupados obteniendo la información solicitada por los usuarios.

Sin embargo, la mayoría de las personas tienen poca comprensión de los mecanismos que trabajan en el fondo para hacer su trabajo. De hecho, las redes, componentes y conceptos relacionados juegan un papel importante en la vida cotidiana de los usuarios modernos.

En este artículo, discutiré la encapsulación y la desenvapsulación para echar un vistazo más de cerca a los conceptos de redes.

¿Qué es la encapsulación de datos y la desenvapsulación?

Encapsulación de datos: en las redes, la encapsulación de datos significa agregar información adicional a un elemento de datos a medida que se mueve en el modelo de red OSI o TCP/IP desde el origen al destino para darle funciones adicionales.

A través de la encapsulación de datos, se agrega información del protocolo al encabezado o pie de página de los datos para la transmisión de datos adecuada. Esto sucede en el lado del remitente desde la capa de aplicación a la capa física. Aquí, cada capa recibe la información encapsulada de la capa anterior y agrega datos adicionales para encapsularla aún más y enviarla a la siguiente capa.

Este proceso puede incluir detección de errores, ordenamiento de datos, control de congestión, control de flujo, enrutamiento de datos, etc.

Desenfapsulación de datos: este es el reverso de la encapsulación de datos. Los datos encapsulados se eliminan de los datos recibidos a medida que pasa de la capa física a la capa de aplicación en el lado del receptor para recuperar la información original.

Este proceso ocurre en la misma capa que la capa encapsulada en el lado del remitente. La información de encabezado y remolque recién agregada se elimina de los datos.

En última instancia, los datos se encapsulan en el lado del remitente en cada capa y luego se desinscapulan en el lado del receptor en la misma capa del modelo de red TCP/IP u OSI.

¿Qué es una unidad de datos de protocolo (PDU)?

En esta capa, la PDU se conoce como un «marco». La capa de enlace de datos recibe un paquete de la capa anterior y luego crea un encabezado y un remolque para cada paquete recibido. Este encabezado contendrá datos de conmutación como la dirección de la computadora de origen, la dirección de la computadora de destino, etc. Por otro lado, el remolque contiene datos sobre paquetes de datos corruptos.

La capa de enlace de datos adjuntará la información del encabezado y el remolque al paquete. Esto es cuando el bloque de datos se convierte en un marco que se enviará a la siguiente capa (capa física).

PDU de capa física

Una PDU en la capa física se conoce como un «bit». La capa física recibe un marco de la capa anterior y luego la convierte en un formato que puede transmitir por el medio de transmisión. Un poco no es más que este formato.

Cómo funciona la encapsulación

La encapsulación ocurre con la unidad de datos o paquete donde comienza y termina. Su parte inicial es el encabezado y su fin es el trailer. Y los datos entre su encabezado y trailer se pueden llamar carga útil.

El encabezado del paquete contiene los datos en sus bytes iniciales, marcando el comienzo del paquete e identificando la información que se lleva a cabo. El paquete ahora viaja desde la computadora de origen a la computadora de destino. Además, el encabezado contiene datos basados en el protocolo utilizado, ya que cada protocolo tiene un formato específico.

Además, el remolque del paquete indica la computadora receptor que ha alcanzado el final del paquete. Puede tener un valor de verificación de errores utilizado por el dispositivo para confirmar si ha recibido un paquete completo o no.

Proceso de encapsulación paso a paso:

Paso 1: La aplicación, la presentación y la capa de sesión del modelo OSI o la capa de aplicación del modelo TCP/IP acepta datos del usuario como flujos de datos. Luego encapsula los datos y los reenvía a la siguiente capa, es decir, la capa de transporte. Sin embargo, esto no significa que un encabezado o pie de página se agregue necesariamente a estos datos. Depende de la aplicación y solo agrega el encabezado o el pie de página requerido.

Paso 2: Cuando los datos se trasladan a la capa de transporte en los modelos TCP/IP y OSI, esta capa utiliza el flujo de datos que proviene de las capas superiores y la divide en muchas partes. Esta capa realiza la encapsulación de datos al agregar un encabezado adecuado a cada dato, llamado segmentos. El encabezado agregado contiene información de secuencia, por lo que los segmentos se vuelven a montar en el lado del receptor.

Paso 3: Ahora el elemento de datos con la información del encabezado agregado va a la siguiente capa, llamada capa de red (modelo OSI) o la capa de Internet (modelo TCP/IP). La capa toma los segmentos de la capa anterior y realiza la encapsulación al agregar la información de enrutamiento necesaria para que los datos se entreguen correctamente. Una vez encapsulado, los datos en esta capa se convierten en un datagrama o paquete.

Paso 4: El paquete de datos ahora se mueve a la capa de enlace de datos en el modelo TCP/IP u OSI. La capa toma el paquete y lo encapsula uniendo el encabezado y el pie de página. En esta etapa, el encabezado contendrá información de conmutación para garantizar que los datos se entreguen correctamente al componente de hardware receptor. En contraste, el avance tendrá datos relacionados con la detección y corrección de errores. En este punto, los datos se convierten en el marco que va a la última capa.

Paso 5: El marco de datos que proviene de la capa de enlace de datos ahora se reenvía a la capa física en el modelo TCP/IP u OSI. La capa lo encapsula convirtiendo los datos en bits o señales de datos.

Cómo funciona la desenvapsulación

La decapsulación funciona en el orden inverso de la encapsulación, desde la capa física hasta la capa de aplicación en el modelo OSI o TCP/IP. Cualquier información adicional agregada a una pieza de datos durante la encapsulación en el extremo del remitente se eliminará cuando se mueva al final del receptor.

Aquí está el proceso paso a paso de cómo funciona la decapsulación:

Paso 1: Los datos encapsulados en la capa física, llamadas bits o señales de datos, serán tomadas por la capa para ser desinfapsuladas. Los datos ahora se convierten en un marco de datos que se reenviará a una capa superior o capa de enlace de datos.

Paso 2: La capa de enlace de datos ahora toma estos marcos de datos y los des-lasise. La capa también verifica si el encabezado del marco de datos se cambia al hardware correcto. Si el marco de datos corresponde al destino incorrecto o incorrecto, se descartará. Pero es correcto, la capa verificará el remolque del marco de datos para obtener información.

Si hay algún error en el trailer o datos, solicitará retransmitir los datos. Pero si el trailer tiene información correcta, la capa la desasculará para formar un paquete de datos o datos y luego reenviarla a una capa superior.

Paso 3: El paquete de datos que proviene de la capa de enlace de datos ahora se reenvía a la capa de Internet (modelo TCP/IP) o la capa de red (modelo OSI). La capa recibe el paquete para desascularlo y formar un segmento de datos.

La capa verifica el encabezado del paquete para obtener información de enrutamiento si el paquete se enruta al destino correcto. Si no está enrutado correctamente, el paquete de datos se descartará. Pero si tiene información de enrutamiento correcta, la capa la desinversulará y la enviará a la capa superior, es decir, la capa de transporte.

Paso 4: Los segmentos de datos provenientes de Internet o capa de red llegan a la capa de transporte en los modelos TCP/IP y OSI. La capa de transporte toma los segmentos y verifica la información de su encabezado. Luego comienza a ensamblar los segmentos y formar flujos de datos, que luego se mueven a una capa (s) superior (s).

Paso 5: Los flujos de datos desde la capa de transporte alcanzan la capa de aplicación en el modelo TCP/IP. En el modelo OSI, llega a la capa de sesión, la capa de presentación y finalmente la capa de aplicación. Las capas recibirán flujos de datos y los desascularán, enviando solo datos específicos de la aplicación a la computadora o aplicaciones del destinatario.

Beneficios de la encapsulación

Las ventajas de la encapsulación en la red son las siguientes:

№1. Seguridad de datos

La encapsulación ayuda a aumentar la seguridad de los datos y la privacidad del acceso no autorizado. Y sabe lo importante que es la seguridad de los datos en el escenario actual. Por lo tanto, puede evitar riesgos en línea como robo de datos, ataques, etc. Además, puede dar acceso a cualquier nivel particular de usuarios sin ninguna molestia.

№ 2. datos confiables

La encapsulación garantiza la integridad de los datos subyacentes para que no pueda ser modificado por ningún código del cliente. También decide si la información central será visible para objetos externos. En ausencia de encapsulación de datos, incluso un pequeño cambio en los datos puede causar daños a la red.

№3. Características adicionales y funcionalidad

La encapsulación agrega datos a diferentes capas. Esto agrega más características y funcionalidades a la transmisión de datos entre el remitente y el receptor a través de la red. Estas características y funcionalidades pueden incluir control de flujo de datos, enrutamiento, detección de errores, secuenciación de datos y más. Esto también ayuda a garantizar la transferencia de datos adecuada y eficiente.

№ 4. Comunicación efectiva

La encapsulación y la desenvapsulación se realizan en la red simultáneamente. La encapsulación se realiza en el lado del remitente y la desenvapsulación se realiza en el lado del receptor. Esto hace que la comunicación sea más eficiente, lo cual es importante tanto para el receptor como para el remitente.

№ 5. Mantenimiento fácil

Los errores pueden ocurrir en cualquier momento por cualquier motivo, lo que interrumpirá la transmisión de datos entre los dos extremos. Pero la encapsulación realizada con los datos ayuda a proteger la conexión y evitar la manipulación de datos. Por lo tanto, la información subyacente sigue siendo segura, lo que reduce las posibilidades de errores, lo que simplifica el mantenimiento.

Conclusión

La encapsulación y la desenvapsulación de los datos son aspectos importantes de las redes. Estas técnicas aseguran un flujo de datos adecuado en la red con una mejor seguridad de datos, privacidad, confiabilidad y comunicación eficiente.

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