Introducción. 1. Evolución de Internet.

Transcripción

1 1 Introducción. Internet (la Red) es uno de los fenómenos de mayor popularidad en el mundo de la informática que, por su explosiva aceptación y su evolución previsible, puede compararse en sus efectos con la aparición, en la década de los ochenta, del ordenador personal. Hoy en día, la Red es un medio universal de comunicación y búsqueda de información a muy bajo coste. Antes de ver para qué sirve y como se usa, debemos conocer que es realmente Internet. 1. Evolución de Internet. La experiencia dicta que la mejor forma de entender lo que es Internet es hacer primero un poco de historia. En esta revisión se introducirán informalmente conceptos básicos que se explicarán en profundidad en los próximos apartados. Con la aparición de los primeros ordenadores, las necesidades de intercambio de información entre ellos se resolvían grabando la información en cintas magnéticas o tarjetas perforadas. La generalización posterior en el uso del ordenador hizo patente la necesidad de contar con un método más funcional de intercambio de información. Surgirían así las redes, de las que ARPANET es pionera. A mediados de los sesenta, el gobierno de los EE.UU. promueve a través de ARPA (Advanced Research Projects Agency) la creación de esta red experimental con el principal objetivo de facilitar la comunicación entre investigadores situados en lugares lejanos, red que tenía como objeto el establecimiento de una comunicación simple y eficiente entre ordenadores de distintos tipos, adoptando una configuración que garantizara su funcionamiento aun cuando partes de la misma se averiasen, permitiendo una fácil conexión y desconexión de nodos. Durante los años setenta, ARPANET adopta el protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) y el número creciente de usuarios lleva a crear muchos de los servicios actualmente disponibles en Internet como el correo electrónico o la transferencia de archivos. Durante la década de los ochenta, ARPANET se convierte en la base física de conexión y nace la Red, que comprende todas las redes basadas en el protocolo TCP/IP conectadas entre sí. Se trata de un sistema de transferencia de información en el que no es necesaria la existencia de una conexión física antes de que comience la transmisión entre dos ordenadores. A comienzos de los ochenta estaban registrados poco más de doscientos ordenadores servidores; en 1995, la cifra pasa de los cinco millones.. Este material docente está parcialmente extraído de 1

2 El primer nodo de ARPANET fue instalado en 1969 en la Universidad de California; en 1971 ya existían 20 nodos instalados. Como resultado del incremento en su uso, en 1975 ARPA transfiere la dirección de ARPANET a la DCA (Defense Communications Agency). En Noviembre de 1986 el número de servidores conectados era de 5.000, que pasan a en En 1988 la Red se introduce en ARPANET, que deja de existir en Para entonces la cifra de servidores conectados superaba los Actualmente (2010) el número de usuarios ronda los millones y este número crece rápidamente Redes de ordenadores Los ordenadores son dispositivos cada vez más potentes que pueden ayudarnos en actividades diversas donde se requiera un procesamiento rápido y automático de la información. El problema que se plantea entonces es introducir y extraer de forma rápida la información, quizá para llevarla o traerla de otro ordenador. Las redes informáticas son la forma más rápida y fiable de intercambiar información entre dos equipos informáticos. Además, las redes permiten compartir dispositivos y, cómo no, comunicar personas. Una red se construye conectando dos o más ordenadores mediante algún dispositivo físico. Normalmente se emplea algún tipo de cable que permite transferir la información a gran velocidad. Pero lo más interesante es que las redes permiten el intercambio rápido de datos de forma bilateral, permitiendo que los ordenadores puedan colaborar en resolver tareas, lo que de hecho hace que la potencia de procesamiento de unos equipos conectados en red sea mucho mayor que la de uno solo. No obstante, la forma más habitual de comunicarse no es el intercambio equitativo de información. Usualmente, un equipo dispone de una información o en general de unos servicios que son de interés para los demás y los pone a su disposición. Decimos que actúa entonces como Servidor. Otros ordenadores requieren estos servicios y se conectan al servidor para obtenerlos. De ellos diremos que son Clientes y denominaremos a esta forma de comunicarse el modelo cliente-servidor. El servidor debe ser capaz de atender a varios clientes simultáneamente. Cuando el servicio que preste a un cliente dependa del que preste a otros, deberá secuenciarlos debidamente, pero de la forma menos molesta para los clientes. La información circula por la red normalmente en forma de paquetes, que son trozos de información. En un mismo cable pueden circular paquetes con distinto origen y destino, de modo que las líneas de comunicaciones se aprovechan al máximo. Parte del contenido del paquete es obviamente información de control como mínimo de donde viene y a donde va. Entenderemos por red local (LAN) una red que se ubica en una zona reducida (un edificio) y que conecta una serie de ordenadores de forma muy rápida. La red puede constituirse de uno o más segmentos. Un segmento es una colección de ordenadores que están directamente conectados entre sí. La tecnología más empleada en las redes locales se denomina ethernet. 2

3 Si interconectamos dos o más redes locales podemos formar una red más amplia (WAN). Normalmente, la conexión a mayor distancia suele ser más lenta. Pensemos en una conexión telefónica, por ejemplo. Sobre la red física los ordenadores dialogan empleando unos protocolos o normas de diálogo. Hay protocolos ligados al tipo de conexión física que se emplea, por ejemplo el protocolo que se suele emplear para la ethernet es el ISO , y en las conexiones telefónicas se emplea el protocolo v.90. Sobre estos protocolos tan básicos se establecen otros protocolos independientes del tipo de conexión. Decimos pues que los protocolos se organizan en un modelo de capas, es decir que un protocolo necesita y emplea para poder funcionar a un protocolo que está en una capa inferior. Así tenemos que las redes basadas en tecnología de la empresa Microsoft utilizan su propio protocolo NetBEUI y las de la empresa Novell, el protocolo IPX. Con ello hemos citado dos de los tres protocolos más extendidos en la actualidad. El tercero es un protocolo que no es propiedad de ninguna empresa y se denomina IP, abreviatura de Internet Protocol, el protocolo de las redes internet. La arquitectura del Protocolo Internet es de tal forma que permite la conexión de un gran número de ordenadores con independencia de su ubicación física, pudiéndose añadir fácilmente más ordenadores a la red. La característica fundamental del protocolo IP es que a cada equipo conectado a la red se le asigna un número diferente que le identifica de forma unívoca. Es el denominado número de IP, o simplemente "la IP". Son números muy grandes que por comodidad se escriben descompuestos en 4 partes, cada una de ellas un número entre 0 y 255. Todos los ordenadores de Internet, ya sean servidores o clientes, tiene una dirección IP que es única y exclusiva para ellos, es decir, no puede haber un ordenador en Internet sin dirección IP y no puede haber dos ordenadores con la misma dirección IP. En el caso de los servidores, la dirección IP permite a los usuarios (clientes) identificar un determinado servidor y conectarse a él para consultar información. Y en el caso de los clientes, la dirección IP permite identificar el ordenador que pide los recursos y al cual el servidor entrega la información solicitada. Cuando un ordenador esta conectado a Internet siempre tiene una dirección IP que lo identifica de forma exclusiva, que puede ser siempre la misma. En este caso se dice que tiene una dirección IP fija y es el caso de ordenadores con conexión permanente como los servidores. En el caso de ordenadores que se conectan esporádicamente (por modem) lo más habitual es que la dirección IP cambie cada vez que se conecte. A esta característica se la denomina asignación dinámica de direcciones IP. Los ordenadores de un mismo segmento de red tienen unas IP s cuyos primeros números son iguales. Sin entrar en más detalles, una empresa que disponga de unos pocos ordenadores mantendrá los 3 primeros números fijos y el cuarto variable. La UJI, que tiene miles de ordenadores, mantiene fijos los números y varían los demás. 3

4 Una vez dos ordenadores saben como comunicarse, sobre el protocolo IP se establecen nuevos protocolos, como el ICMP, el UDP o especialmente el TCP. Este último es tan empleado que al Protocolo Internet se le suele llamar TCP/IP. El protocolo TCP/IP permite establecer sesiones de comunicación entre dos ordenadores, de modo que uno puede, por ejemplo, solicitar los servicios del otro. En dicha sesión, los paquetes TCP llevan un número de secuencia, de modo que si algún paquete se ha recibido de forma errónea se solicita que se vuelva a transmitir. Una vez recibidos todos los paquetes, se reconstruye el mensaje original haciendo uso del número de secuencia asignado a cada paquete. En caso de error, sólo es necesario retransmitir el paquete defectuoso en lugar de tener que retransmitir el mensaje completo. En pocas palabras, podemos decir que el protocolo IP se encarga de transportar los datos en bruto, mientras que el protocolo TCP maneja el flujo de datos y asegura que éstos son correctos. Cuando un ordenador quiere comunicar con otro vía TCP/IP, atravesará distintos encaminadores para llegar a él. 3. Nombres Cuando un ordenador quiere conectar con otro debe conocer su número de IP. Pero recordar este número es engorroso. Por ello se suelen emplear nombres para designar a los ordenadores. Un nombre se compone de varias palabras separadas por puntos. Cada una de las palabras se denomina dominio. La última palabra es el dominio de primer nivel, la penúltima, el dominio de segundo nivel, etc. Así, los nombres se organizan según una jerarquía de dominios. Para poder denominar a un equipo tanto por su nombre como por su IP, es necesario establecer una asociación entre nombres de ordenadores e IPs de esos ordenadores. Los nombres no se asocian a los equipos a nivel de protocolo básico, sino que existen unas bases de datos que al ser preguntadas nos informan de la relación entre nombres e IPs, es decir, que dado un nombre nos dicen qué IP le corresponde y viceversa. Estas bases de datos se denominan DNS (Domain Name Server, servidores de nombres) y son uno de los posibles servicios de Internet. Los DNS son bases de datos distribuidas, es decir, que la información está repartida entre diversos equipos pero es accesible desde cualquiera de ellos. De hecho, en una internet hay una única base de datos distribuida. De este modo, cualquier servidor de nombres (DNS) de esa internet ofrece a sus clientes toda la información de nombres. Obsérvese que, en lo referente a la nomenclatura, realmente un ordenador es como un dominio sin subdominios. De hecho el DNS no sabe qué dominios coinciden con ordenadores y cuales no. Esta equivalencia es importante para entender el correo electrónico. La relación entre IPs y nombres es una relación de muchos a muchos. Es decir, un nombre puede tener ninguna, una o varias IPs. Igualmente, una IP puede no tener nombre, uno, o muchos nombres. 4

5 4. Puertos y Servicios Cuando un ordenador conecta con otro, conecta para algo. El ordenador que recibe la conexión está dispuesto a atender diversas clases de peticiones y a hacer diversas tareas. Diremos pues que presta diversos servicios. A nivel protocolario lo que tenemos es que un ordenador admite conexión TCP/IP por un conjunto de "entradas" que se distinguen por un número denominado puerto. En la práctica la asociación entre servicios y puertos es fija para un gran número de ellos. Así cuando un ordenador quiere conectar con otro para enviarle un correo electrónico conecta con él especificando su IP y el número de puerto 25 que es el que corresponde por convenio a la recepción de correo. El diálogo entre un equipo que solicita un determinado servicio a otro se realiza, cómo no, mediante un protocolo (denominado de aplicación). Los protocolos (servicios) más importantes son el FTP (transferir ficheros), SMTP (enviar correo), POP3 e IMAP (leer el correo), NNTP (noticias y grupos de discusión) y HTTP (World Wide Web). 5. La red Internet en el mundo Pueden existir muchas redes internet. Una empresa puede montar internamente una internet para su uso privado. De todas las posibles redes internet, existe una que se ha desarrollado especialmente y es la que se denomina propiamente Internet. Internet no es propiedad de nadie, aunque sus orígenes se remontan a los planes de defensa del gobierno USA. De hecho la regulación de nombres e IP s sigue viniendo de USA. Las IP s son asignadas por zonas geográficas por un organismo denominado IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Una organización que quiera integrar sus ordenadores en Internet, solicita al IANA un rango de IP s para asignarlas a sus equipos. En la práctica lo que sucede es que los grandes suministradores de cable son quienes tienen asignadas las IP s y las reasignan a sus clientes. Así, cuando una empresa conecta a Internet a través de Telefónica, es ésta quien le asigna el rango de IP s que quiere. Asimismo estas grandes empresas determinan las redes físicas existentes en un país. En España, Telefónica posee una gran red, pero las universidades están interconectadas en una red, independiente de la red comercial, denominada Rediris. Esta red es de estructura radial. La asignación de nombres es más compleja. Originalmente, cuando la red estaba sólo en USA, el organismo ICANN (The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) establecía la existencia de unos pocos dominios primarios: com, mil, gov, edu, org y net. Las distintas organizaciones solicitaban a ICANN la delegación de autoridad sobre dominios de segundo nivel. Con el crecimiento de Internet, se decidió crear un dominio primario para cada país, usando el distintivo de dos letras de la ONU. Así España es.es y Francia es.fr. Cada uno de estos dominios primarios es administrado por algún organismo en el país correspondiente. En España se encarga el ES-NIC, una sección de RedIris, la Red Nacional de Investigación, parte del CSIC. 5

6 El ES-NIC administra todo el dominio es, lo que implica tanto a organismos oficiales como a empresas. No obstante, las empresas españolas pueden registrar en los dominios clásicos com, net, org, etc. A estas terminaciones o sufijos que se escriben al final de los nombres de los dominios se las conoce como TLD (Top Level Domain) o Dominio de Nivel Superior. Actualmente existen dos tipos de TLD: 1. Dominios de Nivel Superior Globales (GTLD), creados para ser usados por los usuarios de Internet en general:.biz: Organizaciones de Negocios.com: Comerciales.edu: Educativos.gov: Organismos Gubernamentales.info: Apertura Libre de Dominios de Nivel Superior TLD.int: Organizaciones Internacionales.mil: Dependencias Militares Oficiales de los Estados.name: Personales.net: Sistemas y Redes.org: Organizaciones 2. Dominios de Nivel Superior de Código de País (CCTDL):.ac Isla Ascensión.ad Andorra.ae Emiratos Arabes Unidos.af Afghanistán.ag Antigua & Barbuda.ai Anguilla.al Albania.am Armenia.an Antillas Holandesas.ao Angola.aq Antártida.ar Argentina.as Samoa Americana.at Austria.au Australia.aw Aruba.az Azerbaijan.ba Bosnia y Herzegowina.bb Barbados.bd Bangladesh.be Bélgica.bf Burkina Faso.bg Bulgaria.bh Bahrein.bi Burundi.bj Benin.bm Bermuda.bn Brunei Darussalam.bo Bolivia.br Brasil.bs Bahamas.bt Bhutan.bv Islas Bouvet.bw Botswana.by Belarus (Bielorusia).bz Bélice.ca Canadá.cc Islas Cocos (Keeling).cd República del Congo.cf Repúb. Centro Africana.cg Republica de Congo.ch Suiza.ci Costa de Marfil.ck Islas Cook.cl Chile.cm Camerún.cn China.co Colombia.cr Costa Rica.cs Checoeslovaquia.cu Cuba.cv Cabo Verde.cx Islas Christmas.cy Chipre.cz República Checa.de Alemania.dj Djibouti.dk Dinamarca.dm Dominica.do República Dominicana.dz Argelia.ec Ecuador.ee Estonia.eg Egipto.eh Sahara Occidental.er Eritrea.es España.et Etiopía.fi Finlandia.fj Fiji.fk Islas Malvinas.fm Micronesia.fo Islas Faroe.fr Francia.ga Gabón.gb Reino Unido.gd Granada.ge Georgia.gf Guyana Francesa.gg Islas Guernsey y otras.gh Ghana.gi Gibraltar.gl Groenlandia.gm Gambia.gn Guinea.gp Guadelupe.gq Guinea Equatorial.gr Grecia.gs Islas Georgia del Sur.gt Guatemala.gu Guam.gw Guinea-Bissau.gy Guyana.hk Hong Kong.hm Islas Heard y McDonald.hn Honduras.hr Croacia.ht Haití.hu Hungría.id Indonesia.ie Irlanda.il Israel.im Islas de Man.in India.io Territ Brit. Océano Indico.iq Iraq.ir Irán.is Islandia.it Italia.je Islas Jersey.jm Jamaica.jo Jordania.jp Japón.ke Kenia.kg Kyrgystán.kh Camboya.ki Kiribati.km Islas Comoros.kn Saint Kitts and Nevis.kp Corea del Norte.kr Corea del Sur.kw Kuwait.ky Islas Cayman.kz Kazakhstán.la Laos.lb Líbano.lc Santa Lucía.li Liechtenstein.lk Sri Lanka.lr Liberia.ls Lesotho.lt Lituania.lu Luxemburgo.lv Latvia.ly Líbia Arabe Jamahiriya.ma Marruecos.mc Mónaco.md Moldavia.mg Madagascar.mh Islas Marshall.mk Macedonia.ml Malí.mm Myanmar.mn Mongolia.mo Macau.mp Islas Marianas del Norte.mq Martinica.mr Mauritania 6

7 .ms Montserrat.mt Malta.mu Mauricio.mv Maldivas.mw Malawi.mx México.my Malasia.mz Mozambique.na Namibia.nc Nueva Caledonia.ne Niger.nf Islas Norfolk.ng Nigeria.ni Nicaragua.nl Paises Bajos.no Noruega.np Nepal.nr Nauru.nu Niue.nz Nueva Zelandia.om Oman.pa Panamá.pe Perú.pf Polinesia Francesa.pg Papua Nueva Guinea.ph Filipinas.pk Pakistán.pl Polonia.pm Saint Pierre and Miquelon.pn Pitcairn.pr Puerto Rico.ps Palestina.pt Portugal.pw Palau.py Paraguay.qa Qatar.re Reunión.ro Rumania.ru Rusia.rw Ruanda.sa Arabia Saudita.sb Islas Solomon.sc Islas Seychelles.sd Sudán.se Suecia.sg Singapur.sh Santa Helena.si Eslovenia.sj Svalbard y Jan Mayen.sk Eslovaquia.sl Sierra Leona.sm San Marino.sn Senegal.so Somalía.sr Surinam.st Santo Tomé y Principe.su Unión Soviética.sv El Salvador.sy República Arabe Siria.sz Swazilandia.tc Islas Turks & Caicos.td Chad.tf Territ. Franceses del Sur.tg Togo.th Thailandia.tj Tajikistán.tk Tokelau.tm Turkmenistán.tn Tunez.to Tonga.tp Timor Oriental.tr Turquía.tt Trinidad y Tobago.tv Tuvalú.tw Taiwán.tz Tanzania.ua Ucrania.ug Uganda.uk Reino Unido.um Islas Menores USA.us Estados Unidos.uy Uruguay.uz Uzbekistán.va Vaticano.vc S. Vincente y Grenadines.ve Venezuela.vg Islas Vírgenes Británicas.vi VIslas Vírgenes U.S.A..vn Vietnam.vu Vanuatú.wf Islas Wallis y Futuna.ws Samoa.ye Yemen.yt Mayotte.yu Yugoslavia.za Sudáfrica.zm Zambia.zr Zaire (Congo).zw Zimbabwe 7