La capa física del modelo OSI es solo una de las siete que forman parte de este sistema abierto desarrollado por la Organización Internacional de Normalización. Es la más baja y representa los medios físicos que permiten la transmisión de datos.

Conoce sus fundamentos, los componentes, las funciones o los problemas y soluciones más habituales. Quédate a descubrir este concepto en el que podrás profundizar a través del Curso de Redes CISCO CCNNA V7.

Fundamentos de la capa física del modelo OSI

De acuerdo con la definición de Amazon Web Services, la capa física del modelo OSI permite la comunicación de datos -la transferencia de señales digitales y electrónicas- a través de varios canales físicos, como cables de fibra óptica, cableado de cobre y aire.

Dentro del modelo OSI, la primera capa es la física y es clave para informar al resto de capas y lograr una conexión adecuada. A continuación, enumeramos todos los niveles del sistema:

  • Nivel físico.
  • Nivel de enlace de datos.
  • Nivel de red.
  • Nivel de transporte.
  • Nivel de sesión.
  • Nivel de presentación.
  • Nivel de aplicación.

Componentes y dispositivos de la capa física

La capa física del modelo de OSI se construye con varios componentes y dispositivos. Hazte una idea de cómo es la infraestructura para que funcione:

  • Requiere de unos medios de transmisión: los más habituales cables de cobre, fibra óptica o medios inalámbricos.
  • Todo tipo de conectores para trabajar con el cableado de la capa física del modelo OSI y adaptadores para interconectar diferentes materiales.
  • Equipos de red para optimizar la transmisión de la señal, como repetidores, módems o convertidores.
  • Sistemas y dispositivos que permiten el diagnóstico de problemas y la mediación para ponerles solución. Por ejemplo, probadores de cable u osciloscopios.
  • Dispositivos inalámbricos que permiten el tráfico de datos a través de ese medio: puntos de acceso, antenas o routers, por ejemplo.
  • Convertidores de señal que permitan transformar las señales analógicas captadas por la capa física en digitales, y viceversa.

Funciones clave de la capa física en las redes

¿Qué papel tiene la capa física del modelo OSI en toda esa infraestructura? Te aclaramos algunas de las funciones clave en la transmisión de datos.

  • Transmisión y recepción de bits. Permite que las capas superiores del modelo OSI puedan procesar información transformando las señales del medio físico en datos binarios. Además, también transforma esa información binaria en señales, para transmitirlas por los materiales físicos.
  • Codificación y modulación. Para crear y transformar estas señales, la capa física del modelo OSI emplea elementos de codificación en línea y modulación de la onda.
  • Medios de transmisión. Es la base del modelo OSI y en función de los materiales empleados en esta primera capa física, afectará al resto de la infraestructura. No es lo mismo un cableado de cobre, que la fibra óptica, por ejemplo.
  • Detección de errores. La capa física del modelo OSI incluye toda una serie de mecanismos que localizan errores y los reportan para mejorar la calidad de la señal.

Problemas típicos y soluciones en la capa física

Ruido, atenuación, interferencias... Hay varios problemas técnicos que pueden afectar la transmisión de la señal que se pueden solucionar prestando atención a la capa física del modelo OSI. ¡Conócelos!

Atenuación

La capa física del modelo OSI puede perder la intensidad de la señal por problemas del medio de transmisión. Es lo que se llama atenuación y tienes tres posibles caminos para devolver fuerza a la conexión:

  • Emplear repetidores a lo largo del trayecto para regenerar la señal y que no pierda fuerza en puntos más alejados.
  • Colocar amplificadores que aumenten la intensidad de la señal y que tenga más alcance.
  • Seleccionar un cableado que sea de mayor calidad que el original para favorecer que la señal circule sin impedimentos.

Interferencia electromagnética (EMI)

La señal transmitida por la capa física del modelo OSI puede sufrir interferencias por elementos externos que alteran la conexión.

Para ponerle solución a lo que se conoce como interferencia electromagnética, pueden tomarse dos caminos: seleccionando material o cambiando la ubicación.

  • Emplear cables apantallados o fibra óptica para anular las EMI.
  • Si es posible, alejar las posibles fuentes de interferencia del cableado, como pueden ser radios o motores eléctricos.

Diafonía

Es un problema en la señal cuando se producen interferencias entre dos pares de cables próximos. Este fenómeno, también conocido como Crosstalk, se soluciona o bien empleando cables con mayor trenzado, separando más los cables o invertir en materiales de una calidad superior y siguiendo normas de instalación.

Latencia

Cuando la señal retrasa la transmisión de datos a través de la red se conoce como latencia. Los principales caminos para agilizar la señal son dos: eliminar dispositivos intermedios, como repetidores, u optimizar la ruta para que circule sin retrasos.

Ruido

Son distorsiones en la señal que transmite la información a través de la capa física del modelo OSI por la interferencia de otras señales. Dependiendo de la fuente de problemas de ruido, puedes solucionarlo con filtros que disuadan las distorsiones, poner distancia o invertir en materiales más resistentes ante estos errores.

Importancia de la capa física en el diseño de redes

La capa física del modelo OSI es clave en toda esta infraestructura de redes y puede que a estas alturas del artículo tengas bastante claro los motivos. A modo de resumen, aquí la importancia en el diseño:

  • Es el pilar fundamental para que se produzca la transmisión de datos en el resto de las capas del modelo OSI.
  • Es la facilitadora para transformar las señales físicas en información binaria que atraviese el esto del sistema.
  • Los materiales de la capa física son determinantes para influir en el ancho de banda y la calidad de la señal.
  • La capa física también es crucial para escalar la amplitud de la señal o la red.
  • Es una de las claves para solucionar problemas de red y realizar ajustes para optimizar la transmisión de la señal con cableado, ubicación o materiales.

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