UNIVERSIDAD VERACRUZANA MONOGRAFÍA. Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos. Miguel Antonio Ortiz Juárez

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1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Contaduría y Administración Internet, Tráfico Web y Monitoreo de Red con Software Libre MONOGRAFÍA Para obtener el Título de: Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos Presenta: Miguel Antonio Ortiz Juárez Asesor: MRYT. Octavio Castillo Reyes Cuerpo Académico: Tecnologías de la Información y las Organizaciones Inteligentes en la Sociedad del Conocimiento Xalapa-Enríquez, Veracruz Enero 2012

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3 UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Contaduría y Administración Internet, Tráfico Web y Monitoreo de Red con Software Libre MONOGRAFÍA Para obtener el Título de: Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos Presenta: Miguel Antonio Ortiz Juárez Asesor: MRYT. Octavio Castillo Reyes Cuerpo Académico: Tecnologías de la Información y las Organizaciones Inteligentes en la Sociedad del Conocimiento Xalapa-Enríquez, Veracruz Enero 2012

4 AGRADECIMIENTOS A mis padres. Con la mayor gratitud por los esfuerzos realizados para que yo lograra terminar mi carrera profesional siendo para mí la mejor herencia. A mi madre que es el ser más maravilloso de todo el mundo. Gracias por el apoyo moral, tu cariño y comprensión que desde niño me has brindado, por guiar mi camino y estar junto a mí en los momentos más difíciles. A mi padre porque desde pequeño ha sido para mí un gran hombre maravilloso al que siempre he admirado. Gracias por todo. A mis hermanos y abuelo. Por el cariño y apoyo moral y el ánimo que siempre he recibido de ustedes y con el cual he logrado culminar mi esfuerzo, terminando así mi carrera profesional. Al profesor Octavio. Gracias por su asesoría en esta monografía, por su apoyo en este trabajo, ya que sin su ayuda no hubiera sido posible la realización, Al profesor Rubén por el conocimiento que transmitido durante las horas de clase. Y por último pero no menos importante a la profesora Alma Rosa, que aunque no me dio clases fue una gran asesora para los maratones de Informática. Gracias a los 3 por su apoyo y su amistad. A mis amigos y compañeros de la carrera que siempre estuvieron apoyando en todo, en especial al equipazo que siempre estuvo en las buenas y malas de los proyectos.

5 ÍNDICE RESUMEN... 1 INTRODUCCIÓN... 2 OBJETIVOS... 5 Objetivo General... 5 Objetivos Específicos... 5 JUSTIFICACIÓN DEL LA INVESTIGACIÓN... 6 JUSTIFICACIÓN GENERAL... 6 LIMITACIÓN... 6 PROBLEMÁTICA... 7 METODOLOGÍA... 7 CAPÍTULO 1. INTERNET Y SU ECOLOGÍA EL ORIGEN MÉXICO CON VISTAS A INTERNET Primeros equipos conectados a Internet La UNAM como segundo nodo y su interconexión con el ITESM Formación de MEXNET Crecimiento del Internet en México Consolidación de los servicios de Internet en México ARQUITECTURA Y ELEMENTOS Arquitectura Elementos SERVICIOS INTERNET EN CIFRAS CAPÍTULO 2. TRÁFICO WEB DATOS SOBRE LA RED Un minuto en Internet PROTOCOLOS MODELO OSI Capa 7 Aplicación II

6 2.3.2 Capa 6 Presentación Capa 5 Sesión Capa 4 Transporte Capa 3 Red Capa 2 Datos Capa 1 Física PILA DE PROTOCOLOS TCP/IP PROTOCOLOS DE BAJO NIVEL Ethernet Token Ring Token bus FDDI HDLC CDDI ATM TRÁFICO UDP vs TCP Diferencias entre UDP y TCP CIFRAS Y TENDENCIAS CAPÍTULO 3. MONITOREO DE RED DEFINICIÓN DE MONITOR DE RED SOFTWARE LIBRE Libertades de software libre PROTOCOLOS PARA MONITOREO DE RED HTTP. Protocolo de Transferencia de Hipertexto SMTP. Protocolo Sencillo de Transferencia de Correo POP3. Protocolo de Oficina Postal IMAP. Protocolo Interactivo de Acceso a Correo NNTP. Protocolo de Transferencia de Noticias en Red ICMP. Protocolo de Control de Internet SNMP. Protocolo Simple de Administración de Red SOLUCIONES DE MONITORES DE RED: UNA COMPARATIVA PTRG III

7 3.4.2 NAGIOS PANDORA FMS WHATSUP COMPARATIVA NAGIOS Características de Nagios Ventajas de Nagios Importancia del uso de Nagios Funcionamiento de Nagios Procedimiento de Instalación de Nagios CASOS DE ÉXITO CONCLUSIONES DISCUSIÓN TRABAJO FUTURO FUENTES DE INFORMACIÓN ANEXOS Anexo GLOSARIO ÍNDICE DE GRÁFICAS ÍNDICE DE FIGURAS IV

8 RESUMEN El presente trabajo consiste en asimilar el amplio concepto de Internet, como lo es su origen, arquitectural, así como sus elementos que lo conforman, los servicios que ofrece y algo de historia de Internet en México. Se hablará de Tráfico Web, como lo son protocolos, el modelo OSI, la pila de protocolos TCP/IP, los datos que hay en la red (tramas) y así como también cifras referentes a los países que tienen más tráfico web y el número global de usuarios que ocupan Internet. Se explicará lo referente a monitoreo de red con software libre, se definirán los protocolos para monitoreo de red, lo que es software libre, y un monitor de redes en especial siendo Nagios, así también empresas que han ocupado Nagios para mejorar su rendimiento y optimizar procesos en sus servidores. Para finalizar se dará una conclusión acerca del trabajo, y las líneas de investigación futuras que se pueden llegar a realizar en base a este trabajo. 1

9 INTRODUCCIÓN

10 La Universidad Veracruzana ha experimentado importantes cambios a lo largo de su evolución. Cambios que se manifiestan principalmente en una diversificación de los campos abordados, en el número de áreas de formación y carreras que ofrece, en la cantidad y calidad de sus programas relacionados con las actividades de investigación, extensión universitaria y difusión cultural. Lamentablemente, en Marcas (2007) se establece que el rezago tecnológico en México es bastamente amplio, a pesar de que las universidades han hecho en las últimas décadas un gran esfuerzo por meter en sus programas académicos licenciaturas e ingenieras, si midiéramos las computadoras que hay en México por cada habitante nos arrojaría la cifra de 44.2 equipos de cómputo mexicanos por cada mil habitantes, frente a los 43.7 que en promedio tiene América Latina y las 78.4 computadoras a nivel mundial. La Universidad Veracruzana ha realizado serios esfuerzos en el terreno de la creación y desarrollo del conocimiento científico y tecnológico. En los últimos 25 años ha comenzado a establecer las bases académicas y de infraestructura necesarias para potencializar sus actividades de investigación científica y tecnológica. Actualmente las redes de computadoras sobresalen en el ámbito tecnológico, por su gran interés. En la Universidad Veracruzana el Internet es muy requerido por todo lo que conlleva, lamentablemente siempre hay alumnos que hacen mal uso de éste, a pesar de que existen muchas páginas bloqueadas 3

11 siempre encuentran la manera de acceder a éstas, lo cual lleva a que la conexión de Internet sea pésima. Con este proyecto se pretende principalmente conocer acerca del Internet, su arquitectura y elementos, así como servicios que ofrece, saber sobre el tráfico Web y protocolos más importantes así como el monitoreo de redes bajo lo que es software libre. Respecto a tráfico Web, la necesidad de tráfico específica pertinente y coherente. Sin un flujo constante de tráfico de calidad, hay pocas posibilidades de éxito en el lanzamiento de una campaña, la venta de productos o servicios o en la construcción de una marca. De hecho, sin el tráfico un sitio web no sirve a ningún propósito real, más allá de intereses personales o de ser capaz de mostrar un trabajo a familiares y amigos. Con lo que concierne a una red en su nivel más elemental, consiste en dos equipos conectados entre sí con un cable que les permite compartir datos. Todas las redes de equipos, independientemente de su nivel de sofisticación, surgen de este sistema tan simple. Aunque puede que la idea de conectar dos equipos con un cable no parezca extraordinaria, al mirar hacia atrás se comprueba que ha sido un gran logro a nivel de comunicaciones, ya que si se pudo lograr la comunicación. Hablando de software libre, es el software que no esconde su código, lo deja libre, permite su libre distribución. Esto permite que en los países no tan desarrollados, no se tenga que reinventar la rueda, ya que para crear software se 4

12 ocupan algoritmos básicos, que pertenecen a toda la humanidad, por lo cual no deben ser patentados. Precisamente, por la necesidad de superación de ciertas limitaciones, aparece el Software Libre, aquel que garantiza una reproducción y copia legal (tanto parcial como totalmente), al mismo tiempo que permite el acceso a su código fuente para poder mejorar ese soporte lógico. Haciendo hincapié que software libre no es malo como mucha gente piensa, como lo dice Ing. John 'Maddog' Hall (presidente de Linux Internacional) que por el simple hecho de ser de licencia libre o gratuita es de mala calidad, y eso es erróneo, ya que las mejores instituciones tecnológicas manejan software de licencia libre por tener mayor seguridad y estabilidad. OBJETIVOS Objetivo General Conocer y comprender el concepto de Internet y sus elementos así como servicios, tráfico Web y protocolos, y el Monitoreo de red bajo Software Libre. Objetivos Específicos Conocer a fondo todo lo referente al Internet, como su arquitectura y servicios. Saber acerca del tráfico Web, los protocolos que existen y los más usados. Conocer que es monitor de red y un ejemplo de él basado en software libre. 5

13 JUSTIFICACIÓN DEL LA INVESTIGACIÓN Con este presente trabajo se pretende acreditar Experiencia Recepcional y obtener el título de Licenciado en Sistemas Computacionales Administrativos. Así también, se considera que este trabajo sirva de base para una especialización en el área de redes. Para realizar este proyecto se necesitan conocimientos de Internet, el origen de este y la arquitectura así como elementos y servicios. También conocimientos sobre tráfico de red, protocolos más importantes como el TCP/IP y el UDP, y conocimientos acerca del monitoreo de redes y software libre. JUSTIFICACIÓN GENERAL Este trabajo está destinado a saber más sobre lo que es Internet, protocolos, tráfico Web, monitoreo de red y software libre, con el fin de ayudar y conocer a profundidad estos temas, así también saber algo de estadística referente a México y el Mundo. LIMITACIÓN Este proyecto está basado principalmente para conocer acerca del Internet, su arquitectura y elementos, así como servicios que ofrece, saber sobre el tráfico Web y protocolos más importantes y monitoreo de redes bajo software libre. 6

14 PROBLEMÁTICA Conocer el funcionamiento de Internet, los servicios Web que corren sobre él; el papel de los protocolos de comunicación y el rol de un buen monitoreo con software libre. METODOLOGÍA La investigación se llevará acabo de algunas fuentes bibliográficas así como de páginas en internet, PDF y algunos blogs ya que sobre software libre casi no hay libros y sobre el programa Nagios, que será el que se ocupará. Se hará la recopilación de información necesaria, para llevar a cabo la documentación de la monografía y presentar un trabajo digno. 7

15 CAPÍTULO 1. INTERNET Y SU ECOLOGÍA

16 1.1 EL ORIGEN Los orígenes se remontan a los años 1969 donde nace la red ARPANET (Advanced Research Projects Agency), como un proyecto de investigación en redes de conmutación de paquetes, dentro de un ámbito militar, financiada por el departamento de defensa de los Estados Unidos y con el objetivo de conectar computadoras distantes de forma flexible y dinámica. Esta red comunicaba las computadoras del Pentágono con los de las numerosas universidades que en aquellos momentos trabajaban para él. Robles, O. (2006) A principios de los años 80 la red ARPANET ya conectaba unos 100 computadoras que hacían servir como lenguaje de comunicación la familia de protocolos TCP/IP. Pronto surgieron otras redes independientes como la CSNET (Computer Science Nerwork) y la MILNET (red militar del departamento de defensa) que utilizaron los protocolos TCP/IP para interconectar sus equipos. En 1983 se interconectaron las tres redes ARPANET, CSNET y MILNET naciendo la red de redes: INTERNET. La esencia de la operación fueron los protocolos TCP/IP que fueron la clave que permitiría comunicarse con computadoras de diferentes entornos con UNIX, MS-DOS o MacOS. En 1986 nació la red NSFnet (National Science Foundation) para poder facilitar el acceso de toda la comunidad científica americana a cinco grandes centros de supercomputadoras. Esta red privada se convirtió en la espina dorsal 9

17 de Internet. Ante el carácter abierto de esta red, surgieron muchas conexiones sobre todo por parte de las universidades. La gestión de Internet se reforzará en 1992 con la creación de la Internet Society (ISOC). Este órgano de opinión internacional sin ánimo de lucro integrará todas las organizaciones y empresas implicadas en construir la red. La génesis de la ISOC fue consensuar las acciones de extensión de Internet. Desde finales de los años 80, la red Internet ha crecido exponencialmente a nivel de número de redes conectadas, como de computadoras y de tráfico. Además cada vez hay más países con conectividad total a Internet y el tipo de usuario de la red es más diverso. El porcentaje de usuarios del ámbito comercial y empresarial crece rápidamente. En 1992 Internet conectaba más de un millón de hosts (computadoras madre que daban acceso a los usuarios finales) y enlazaba más de redes de 50 países. En 1994, el número de hosts conectados era de tres millones y se habían llegado a integrar redes de 146 países. Más adelante se podrá observar unas gráficas del periodo 2001 al 2011, donde se muestran valores de los usuarios que interactúan en Internet en todo el mundo. 10

18 1.2 MÉXICO CON VISTAS A INTERNET La historia del Internet en México empieza en el año de 1989 con la conexión del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, en el Campus Monterrey (ITESM), hacia la Universidad de Texas en San Antonio (UTSA), específicamente a la escuela de Medicina. Una Línea privada analógica de 4 hilos a 9600 bits por segundo fue el enlace. Robles, O. (2006), ISOC (2011). Antes de que el ITESM se conectara a Internet, casi a final de los 80's, recibía el tráfico de BITNET por la misma línea privada. El ITESM era participe de BITNET desde Las conexiones se hacían a través de líneas conmutadas. La conexión permanente de esta institución se logró hasta el 15 de Junio de 1987 (a BITNET y posteriormente a INTERNET). La Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) se conectó a BITNET en Octubre de Robles, O. (2006) Al siguiente año, en 1989, se cambió de una a tres líneas. Con ello, se actualizó el equipo de interconexión y se incorporaron los equipos de ruteo CISCO. Las conexiones siguieron siendo con la UTSA Primeros equipos conectados a Internet La máquina que recibía la conexión de DECNET es una Microvax-II con la dirección (desde Septiembre de 1993 se encuentra fuera de operación en el ITESM, Campus Monterrey). Esta máquina tenía un software que recibía el tráfico de TCP/IP encapsulado en DECNET, lo sacaba y permitía accesar Internet. Además de ser el primer nodo de Internet en México, pasó a ser el primer name server para el dominio.mx. Robles, O. (2006), 11

19 1.2.2 La UNAM como segundo nodo y su interconexión con el ITESM El segundo nodo Internet en México fue la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en el Instituto de Astronomía en la Ciudad de México. Esto mediante una conexión vía satélite de 56 Kbps, con el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de Boulder, Colorado, en los Estados Unidos de Norteamérica. Por lo tanto, se trataba de una línea digital. Después de esto, lo que proseguía era una interconexión entre la UNAM y el ITESM (Campus Monterrey), pero lo que funcionó en ese entonces fue un enlace BITNET entre ellos. Claro, usando líneas privadas analógicas de 9600 bps. Robles, O. (2006), El ITESM, Campus Monterrey, promovió y logró que la Universidad de las Américas (UDLAP) en Cholula, Puebla y el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) en Guadalajara, Jalisco, se enlazaran a Internet a través del mismo ITESM. Aunque sus enlaces eran de baja velocidad, 9600 bps, fue suficiente, en ese momento, para proveer de correo electrónico, transferencia de archivos y acceso remoto. Debido al crecimiento registrado en Internet, la Fundación Nacional de Ciencia, en los Estados Unidos, requería de un respaldo red de telecomunicaciones para todos aquellos países que se integraban a Internet, por lo tanto, se tomaron algunas decisiones en México, como la de formalizar el uso de IGRP entre los ruteadores y revisar detalladamente la asignación de ASN (Authonomous Systems). La Universidad de Guadalajara, obtiene una conexión a Internet con la Universidad de California en Los Ángeles. Esta era una línea privada de 4 hilos a 12

20 9600 bps. Estaban bajo el dominio de UCLA y con direcciones de IP también de la UCLA. Las demás instituciones, en ese tiempo, accesaban Internet por medios conmutados. Tal es el caso de Colegio de Postgraduados (COLPOS) de la Universidad de Chapingo, en el Estado de México. El Centro de Investigación en Química Aplicada, con sede en Saltillo, Coahuila. El Laboratorio Nacional de Informática Avanzada de Xalapa, Veracruz. Todos ellos se conectaban al ITESM, Campus Monterrey para salir a Internet. La Universidad de Guanajuato Precursor de RUTYC en Salamanca, Guanajuato, se enlazaba a la UNAM. El Instituto Tecnológico de Mexicali, en Baja California; se conectaba a la red de BESTNET Formación de MEXNET En este entonces existía un organismo llamado RED-MEX, formado principalmente por la academia, y es donde se discuten las políticas, estatutos y procedimientos que habrían de regir y dirigir el camino de la organización de la red de comunicación de datos de México. Esta debería ser una Asociación Civil. Es así (después de muchos problemas para reunir a los representantes legales de cada institución) como surge MEXNET, el lugar fue la Universidad de Guadalajara. El Motivo, crear a la asociación civil. El día 20 de Enero de Los participantes: ITESM, Universidad de Guadalajara, Universidad de las Américas, ITESO, Colegio de Postgraduados, LANIA, CIQA, Universidad de Guanajuato, Universidad Veracruzana, Instituto de Ecología, Universidad Iberoamericana, IT de Mexicali. Robles, O. (2006), Crecimiento del Internet en México Más tarde, el 1ro. de Junio de 1992, MEXnet establece una salida digital de 56kbps al Backbone de Internet. Robles, O. (2006) 13

21 El crecimiento de MEXNET fue registrando a usuarios como: Universidad de Guadalajara (UdeG), Instituto Politécnico Nacional (IPN), Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV), Universidad Autónoma de Coahuila (UAdeC), Universidad de Monterrey (UdeM), Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), en 1992; Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG), Universidad Panamericana, CIMIT, UAP, UA de Chapingo, UAAAN, COMIMSA, Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), Universidad Veracruzana (UV), Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) y Universidad Autónoma de Puebla (UAP) entre otros, esto durante BAJAred se empieza a formar con las siguientes instituciones educativas, todas ellas de Baja California: Centro de Enseñanza Técnica y Superior - CETYS. Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada - CICESE. Universidad Autónoma de Baja California - UABC. Colegio de la Frontera Norte COLEF. Instituto Tecnológico de Mexicali - ITM En 1993 el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) se conecta a Internet mediante un enlace satelital al Centro Nacional de Investigación Atmosférica (siglas en ingles NCAR). El Instituto Tecnológico Autónomo de México (ITAM) hace lo propio el 18 de Enero de Es en 1993 cuando la Universidad Autónoma de Metropolitana (UAM) se establece como centro, que intercambiaba tráfico entre dos diferentes redes. Para finales de 1993 existían una serie de Redes ya establecidas en el País, algunas de ellas: MEXnet Red UNAM 14

22 Red ITESM BAJAnet Red Total CONACYT SIRACyT, un esfuerzo por agrupar las anteriores Fue hasta 1994, con la formación de la Red Tecnológica Nacional (RTN), integrada por MEXnet y CONACyT que el enlace creció a 2Mbps. Y es en ese año que el Internet se abre a nivel comercial en nuestro país PIXELnet, ya que hasta entonces, solamente instituciones educativas y de investigación lograron realizar su enlace a Internet. Durante 1994 y 1995, se consolidaron redes como RTN creando un Backbone nacional y agrupando a un gran número de instituciones educativas y comerciales en toda la República, desde Baja California hasta Quintana Roo. Se mantuvieron esfuerzos de la Red UNAM y surgieron los ISP's comerciales con más fuerza, los cuales no sólo brindaban conexión a Internet sino servicios de valor agregado, tales como acceso a Bases de Datos públicas y privadas. Es así que el Centro de Ciencias de Sinaloa a partir del 15 de marzo de 1994 realiza las últimas pruebas de funcionamiento, del enlace vía RDI CONACyT D.F. Centro de Ciencias de Sinaloa lo que permite que su red local/regional quede conectada al segmento de la RTN con el número de subred y con dominio (ccs.conacyt.mx). Con este hecho el Centro de Ciencias de Sinaloa queda constituido como "Institución Nodo Regional" de la RTN. Actualmente nuestro dominio es (ccs.net.mx). 15

23 1.2.5 Consolidación de los servicios de Internet en México En Diciembre de 1995 se hace el anuncio oficial del Centro de Información de Redes de México (NIC-México) el cual se encarga de la coordinación y administración de los recursos de Internet asignados a México, tales como la administración y delegación de los nombres de dominio ubicados bajo.mx. Robles, O. (2006) En 1996, ciudades como Monterrey, N.L., registran cerca de 17 enlaces E1 contratados con TELMEX para uso privado. Se consolidan los principales ISP's en el país, de los casi 100 ubicados a los largo y ancho del territorio nacional. En los primeros meses, tan sólo el 2% de los hosts totales (16,000) ubicados bajo.mx tienen en su nombre las letras WWW. Nace la Sociedad Internet, Capítulo México, una asociación internacional no gubernamental no lucrativa para la coordinación global y cooperación en Internet. Se crea el Computer Emergency Response Team de México (CERPTM). A finales del 96 la apertura en materia de empresas de telecomunicaciones y concesiones de telefonía de larga distancia provoca un auge momentáneo en las conexiones a Internet. Empresas como AVANTEL y Alestra-AT&T ahora compiten con TELMEX. En 1997 existen más de 150 Proveedores de Acceso a Internet (ISP's) que brindan su servicio en el territorio mexicano, ubicado en los principales centros urbanos: Cd. de México, Guadalajara, Monterrey, Chihuahua, Tijuana, Puebla, Mérida, Nuevo Laredo, Saltillo, Oaxaca, por mencionar sólo algunos. 16

24 En la siguiente tabla 1.1 podemos observar a nivel regional y a nivel mundial México no figura entre las potencias de desarrollo en Telecomunicaciones, según la revista Mexicana Comunicación, México ocupa el lugar número 77 entre 180 países en acceso a las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), según un índice elaborado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Comercio y Desarrollo. Al igual se observan los primeros lugares de cada ranking a nivel región y del ranking a nivel mundial. ITU INDICE DE DESARROLLO (UDI) 2010, CINCO POR REGION Ranking a Nivel Región Europa Ranking a nivel Mundial 1 Suecia 2 2 Islandia 3 3 Dinamarca 4 Asia y Pacifico Republica de Corea Hong Kong, China Nueva Zelanda Ranking a nivel Mundial América Ranking a nivel Mundial 4 Finlandia 5 Japón 13 Uruguay 54 Estados Árabes Ranking a nivel Mundial CIS Ranking a nivel Mundial África Ranking a nivel Mundial 1 E.U.A. 17 UAE 32 Rusia 47 Mauritius 69 6 Canadá 26 Qatar 44 Belarus 52 Seychelles Barbados 41 Bahréin 45 Moldava 57 Sudáfrica 97 Arabia Saudita 46 Ucrania 62 5 Luxemburgo 7 Australia 14 Chile 55 Omán 60 Kazakstán 68 Botsuana 109 Cape Verde 104 Figura 1.1 Índice de desarrollo en Telecomunicaciones. Fuente: ITU

25 Gráfica 1.2 Estudio de usuarios de Internet en México Fuente: AMIPCI 2011 Gráfica 1.3 Usuarios de Internet en México por lugar de acceso Fuente: AMIPCI

26 Gráfica 1.4 Estudio de usuarios de Internet por genero Fuente: AMIPCI 2011 Gráfica 1.5 Usuarios de Internet en México por edad Fuente: AMIPCI

27 Figura 1.6 Usuarios de Internet en los Edo. de México Fuente: AMIPCI 2011 Gráfica 1.7 Dispositivos para conectarse a Internet en México Fuente: AMIPCI

28 1.3 ARQUITECTURA Y ELEMENTOS Arquitectura Un conjunto de capas y protocolos recibe el nombre de arquitectura de red. La especificación de una arquitectura debe contener información suficiente para que un implementador pueda escribir el programa o construir el hardware para que cada una obedezca en forma correcta el protocolo apropiado. Tanenbaum A. (2003) Internet es una red de redes donde cada una conserva su independencia, es decir, es una red que no gobierna nadie. La conexión entre redes es posible gracias a los protocolos comunes y a ciertos mecanismos de coordinación como el NIC (Network Information Centre) y la ISOC (Internet Society). A continuación se muestra la arquitectura de la red, de los años 1998, 2008, 2010, Figura 1.8 Arquitectura del Internet 1998 Fuente: Lumeta

29 Figura 1.9 Arquitectura del Internet 2008 Fuente: Lumeta 2008 Figura 1.10 Arquitectura del Internet 2010 Fuente: Lumeta

30 Figura 1.11 Arquitectura del Internet 2011 Fuente: Lumeta 2011 Figura 1.12 Arquitectura de la LAN con salida a Internet Fuente: Romero A. (2010) 23

31 1.3.2 Elementos Servidores. Equipos que ofrecen sus recursos al resto de usuarios conectados a la Red. Estos recursos pueden ser información en cualquier formato (texto, imágenes, vídeo o sonido) gestionada por los propios servidores, aplicaciones específicas o generales y dispositivos como centros de cálculo, discos de almacenamiento o impresoras de alta calidad. Romero A. (2010) Clientes. Utilizan los recursos ofrecidos por los servidores. Cuando establezcamos una conexión con Internet desde un PC, actuaremos como clientes de las prestaciones que nos ofrecen los servidores. Nodos. Sistemas informáticos destinados a la gestión, tarificación, control del tráfico de datos y demás tareas internas relativas al funcionamiento de la Red. Los nodos actúan como las centralitas telefónicas de Internet, estableciendo la conexión y controlando el buen funcionamiento del enlace. Infraestructura. Elementos que realizan el enlace físico entre servidores, clientes y nodos. Se apoyan en líneas de comunicación aportadas por las empresas operadoras del sector. La calidad de los servicios de Internet depende mucho del tipo de conexión utilizada, ya que ésta determina el ancho de banda, que es la velocidad máxima a la que los datos circulan por una conexión. En este sentido existen diferentes tipos de conexión, analizadas más adelante desde el punto de vista del cliente. Protocolo. Conjunto de recomendaciones que normalizan los diferentes parámetros implicados en la comunicación entre los equipos de la Red. Podríamos 24

32 decir que es el lenguaje común que utilizan todos los dispositivos que componen Internet. Concretamente Internet utiliza el protocolo de comunicación llamado TCP/IP. 1.4 SERVICIOS El siempre cambiante escenario de los negocios depende cada día más de la Web para las transacciones de datos y la comunicación entre aplicaciones. Debido a esta dependencia, en la visión de los programadores, además de crear aplicaciones para computadoras y aplicaciones Web, han puesto atención en crear aplicaciones distribuidas que permitan la integración de aplicaciones construidas en diferentes plataformas, así como la integración de datos de varias aplicaciones desarrolladas por distintas organizaciones o empresas. Esto es posible con la creación y uso de los servicios Web. STPS (2004) Básicamente Internet se usa para buscar y compartir información. A esta información se puede acceder de diversas formas, lo que da lugar a distintos servicios de Internet. Los principales servicios que ofrece Internet son: 1. Navegación web, que consiste en consultar páginas web pasando de unas a otras conociendo sus direcciones o utilizando los hipervínculos que hay entre ellas. TLDP (2004) 2. Correo Electrónico, es la posibilidad de contar con una dirección en la que recibir mensajes de otros usuarios y desde la que mandar nuestros propios mensajes. 25

33 3. Foros, son como tablones de anuncios agrupados por temas, en los que los usuarios depositan su mensajes o contestan a los de otros, encadenándose largas secuencias de respuestas. 4. Chat, es la posibilidad de comunicarnos en tiempo real (lo que escribimos es inmediatamente leído por los otros) con otras personas en salas públicas o privadas. 5. Mensajería Instantánea, nos brinda la posibilidad de avisarnos cuando algún conocido se conecta a Internet, para poder establecer una comunicación en tiempo real directamente. 6. La transferencia de archivos (FTP), es un servicio que permite la transferencia de archivos en Internet. 7. Las listas de correo o listas de distribución. Es algo similar a los foros pero los mensajes que envían los usuarios no van a un lugar público, el foro, sino al correo de cada uno de los miembros de la lista. 8. El intercambio de archivos, con este nombre se hace referencia a un servicio que permite a usuarios particulares intercambiar archivos de sus computadoras sin la intervención de servidores externos (FTP). Este servicio ha impulsado la copia y distribución ilegal de software y música, pues se ha vuelto complicado buscar un culpable al ser los usuarios particulares los que intercambian los archivos. 9. Blogs. Es básicamente, un sitio web personal y sin fines de lucro, constituido por noticias y reflexiones, con un formato que facilita las actualizaciones. Cada nueva pieza de información que se agrega se suma a la última, creando un permanente fluido de noticias. 26

34 La información es provista por el creador del sitio o por contribuyentes voluntarios de contenidos. Habitualmente incluye tanto comentarios personales como enlaces a sitios Web donde se tratan los temas de interés del blog en cuestión. Pisticelli A. (2002) 10. Redes sociales. Son sitios web que ofrecen servicios y funcionalidades de comunicación diversos para mantener en contacto a los usuarios de la red. Se basan en un software especial que integra numerosas funciones individuales: blogs, wikis, foros, chat, mensajería, en una misma interfaz y que proporciona la conectividad entre los diversos usuarios de la red. Las Redes son formas de interacción social, definida como un intercambio dinámico entre personas, grupos e instituciones en contextos de complejidad. Un sistema abierto y en construcción permanente que involucra a conjuntos que se identifican en las mismas necesidades y problemáticas y que se organizan para potenciar sus recursos. 11. Medios de comunicación (periódicos, revistas). Los medios también evolucionan. Un gran número de ediciones impresas ya tienen presencia en el mundo digital, por ejemplo, New York Times, El País, Reporte Índigo, Excélsior, El Universal, CNN, Diario de Xalapa, entre otros más. 12. E-comercio, e-gobierno, e-educación, e-salud. Hoy en día el e-commerce se parte de una definición genérica como cualquier forma de transacción o intercambio de información comercial basada en la transmisión de datos sobre redes de comunicación como Internet. Carou H. (2002) 27

35 El e-gobierno consiste en el uso de las tecnologías de la información y el conocimiento en los procesos internos de gobierno y en la entrega de los productos y servicios del Estado tanto a los ciudadanos como a la industria. Muchas de las tecnologías involucradas y sus implementaciones son las mismas o similares a aquéllas correspondientes al sector privado del comercio electrónico, mientras que otras son específicas o únicas en relación a las necesidades del gobierno. Carou H. (2002) La e-educación o aprendizaje electrónico llamada así a la educación a distancia completamente virtualizada a través de los nuevos canales electrónicos (Internet), utilizando para ello herramientas o aplicaciones de hipertexto (correo electrónico, páginas web, foros de discusión, mensajería instantánea, plataformas de formación, etc.) como soporte de los procesos de enseñanza-aprendizaje. La brecha digital no sólo se abre entre los estudiantes con acceso a las herramientas tecnológicas y los que no las tienen a su alcance, sino también trasciende en la brecha generacional que se hace mayor entre los jóvenes y niños que asimilan fácilmente su uso. Sánchez F. (2002) La e-salud se define como la aplicación de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) en el amplio rango de aspectos que afectan el cuidado de la salud, desde el diagnóstico hasta el seguimiento de los pacientes, pasando por la gestión de las organizaciones implicadas en estas actividades. En el caso concreto de los ciudadanos, la esalud les proporciona considerables ventajas en materia de información e incluso favorece la obtención de diagnósticos alternativos. eespaña (2004) 28

36 por 100 habitantes 1.5 INTERNET EN CIFRAS En la gráfica 1.13 se muestra el índice de los usuarios de Internet por cada 100 habitantes, a nivel mundial, a nivel desarrollo y a nivel desarrollado * Desarrollado Mundo Desarrollo *Estimado Usuarios de internet por cada 100 habitantes, * Desarrollado Mundo Desarrollo * AÑOS Gráfica 1.13 Gráfica con el índice de usuarios de Internet Fuente: ITU

37 En la gráfica 1.14 se da a conocer el estimado de de usuarios en Internet. Gráfica 1.14 Gráfica con el estimado de usuarios en Internet Fuente: ITU

38 En la gráfica 1.15 se muestra usuarios de Internet por cada 100 habitantes de Europa, América, CIS (comunidad de estados independientes), Nivel Mundial, Estados Árabes, Asia y Pacifico y África. Gráfica 1.15 Gráfica de usuarios de Internet por cada 100 habitantes Fuente: ITU

39 En la última gráfica 1.16 se muestran números globales de usuarios de Internet por cada 100 habitantes y totales. Gráfica 1.16 Gráfica del número global de usuarios de Internet Fuente: ITU

40 CAPÍTULO 2. TRÁFICO WEB

41 2.1 DATOS SOBRE LA RED La mayoría de las señales digitales son periódicas y, por tanto, la frecuencia no es apropiada. Se usan dos datos nuevos para términos para describir una señal digital: Intervalo de Bit y Tasa de Bit. El intervalo de bit es el tiempo necesario para enviar un único bit. La tasa de bit es el número de intervalos de bit por segundo. Esto significa que la tasa de bit es el número de bit enviados en un segundo, habitualmente expresado en bits por segundo (bps). Forouzan B. (2002) Se le nombra tasa de transferencia al ancho de banda real para transmitir un conjunto específico de datos. Regularmente y por varios motivos es mucho menor que el ancho de banda digital máximo posible. Los factores primordiales que determinan la tasa de transferencia son los siguientes: Dispositivos de Internet-Working Tipos de datos que se van a transferir Topología de la red Número de usuarios en la red La computadora del usuario El servidor Condiciones de la energía Congestión 34

42 La unidad con que el Sistema Internacional de Unidades expresa el bit rate es el bit por segundo (bit/s, b/s, bps). La b debe escribirse siempre en minúscula, para impedir la confusión con byte por segundo (B/s). Para convertir de bytes/s a bits/s, basta simplemente multiplicar por 8 y viceversa. Forouzan B. (2002) Que la unidad utilizada sea el bit/s, no implica que no puedan utilizarse múltiplos del mismo: Kbit/s o Kbps (kb/s, kilobit/s o mil bits por segundo). Mbit/s o Mbps(mb/s, megabit/s o un millón de bits por segundo). Gbit/s o Gbps (gb/s, gigabit, mil millones de bits). Byte/s (b/s u 8 bits por segundo). Kilobyte/s (kb/s, mil bytes u ocho mil bits por segundo). Megabyte/s (mb/s, un millón de bytes u 8 millones de bit por segundo). Gigabyte/s (gb/s, mil millones de bytes u 8 mil millones de bits). Por otro lado, una trama es una unidad de envío de datos, que viene a ser el equivalente de paquete de datos o Paquete de red, en el nivel de enlace de datos del modelo OSI. Normalmente una trama consta de cabecera, datos y cola. En la cola suele estar algún chequeo de errores. En la cabecera hay campos de control de protocolo. La parte de datos es la que quiera transmitir en nivel de comunicación superior, típicamente el Nivel de red. 35

43 Cabe mencionar que una trama de datos, no es lo mismo que trama de control. Una trama de control es lo que usa un dispositivo para enviar órdenes o solicitar información, de otros dispositivos. Una trama de control contiene caracteres de control pero no de datos. Lleva información específica para el funcionamiento del enlace de datos. Figura 2.1 Trama de datos Fuente: Forouzan B. (2002) Un minuto en Internet Actualmente casi todo el mundo dispone de una conexión a Internet y navega por la red de redes a diario. El volumen de tráfico de datos es algo considerable, así como el uso de los diferentes servicios que ofrece la red. La revista norte americana Go Gulf publicó un artículo titulado 60 seconds, donde habla de lo que sucede en el Internet cada 60 segundos, arrojando los siguientes resultados: El motor de búsqueda Google hace más consultas imágenes se cargan en Flickr. 600 videos se cargan a YouTube, lo que equivale a 25 o más horas de contenido. 36

44 actualizaciones de estado, publicaciones en muros y son los comentarios que se publican en la red social Facebook. 70 nuevos dominios son registrados s son enviados. 320 nuevas cuentas y tweets se generan en la red social de Twitter aplicaciones para el iphone son descargadas nuevos puestos se publican en blogs. El navegador Firefox se descarga más de 1700 veces. 50 veces es descarga la popular plataforma para bloggin WordPress. 100 cuentas son creadas en el sitio de redes profesionales LinkedIn. 40 nuevas preguntas son formuladas en el sitio YahooAnswers.com. 100 preguntas se realizan en Answers.com. Una nueva definición se añade en UrbanDictionary.com anuncios nuevos se crean en Craigslist minutos de llamadas en voz son hecho por los usuarios de Skype. 2.2 PROTOCOLOS Con los protocolos se pretende la intercomunicación de entidades situadas en diferentes máquinas. Se entiende por entidad, un sistema electrónico y/o informático, ubicado dentro de un nivel del modelo OSI, que, en combinación con las otras entidades del mismo nivel situadas en otros sistemas, forma un todo (un sistema distribuido). Barcelo J. (2004) La especificación del protocolo utilizado debe llevarse a cabo en un estándar claramente definido que permita a desarrolladores que no trabajan juntos implementarlo de manera totalmente idéntica. 37

45 La recepción de una secuencia de bits en un momento inesperado o de una longitud incorrecta, o en una disposición imprevista, puede hacer que la entidad destinataria no reaccione correctamente y deje de inmediato el nivel (las dos entidades que lo forman) en una situación inestable. Evidentemente, esta situación no se puede permitir. Por ello, la implementación del protocolo debe ser extremamente esmerada y, por consiguiente, también la especificación del estándar. 2.3 MODELO OSI El modelo OSI se basa en la propuesta de desarrollo la Organización Internacional de Normas (ISO, por sus siglas en inglés) como primer paso hacia la estandarización internacional de los protocolos que se usan en las diversas capas (Day y Zirmmermann, 1983). El modelo se llama modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection o Interconexión de Sistemas Abiertos) de la ISO puesto que se ocupa de la conexión de sistemas abiertos, esto es, sistemas que están abiertos a la comunicación con oros sistemas. Usualmente lo llamaremos solo modelo OSI para acortar. El modelo OSI tiene siete capas. Los principios que se aplicaron para llegar a las siete capas son los siguientes. Tanenbaum A. (2003) 1. Se debe crear una capa siempre que se necesite un nivel diferente de abstracción. 2. Cada capa debe realizar una función bien definida. 3. La función de cada capa se debe elegir pensando en la definición de protocolos estandarizados internacionalmente. 4. Los límites de las capas deben elegirse a modo de minimizar el flujo de información a través de las interfaces. 38

46 5. La cantidad de capas debe ser suficiente para no tener que agrupar funciones distintas en la misma capa y lo bastante pequeñas para que la arquitectura no se vuelva inmanejable. Figura 2.2 Modelo de referencia OSI Fuente: Tanenbaum A. (2003) Como se muestra en la figura 2.2, las capas OSI están numeradas de abajo hacia arriba. Las funciones más básicas, como el poner los bits de datos en el cable de la red están en la parte de abajo, mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario están arriba. Según (Barcelo J. (2004) las funciones de las capas son las siguientes, correspondientes al grupo de aplicación: 39

47 2.3.1 Capa 7 Aplicación En el nivel de aplicación residen los programas. En este nivel podemos encontrar servidores, clientes que acceden a estos últimos, aplicaciones que trabajan según un modelo simétrico (peer-to-peer), entre otros más Capa 6 Presentación Se encarga de conseguir que las diferentes plataformas (sistemas operativos, procesadores, etc.) se puedan entender al conectarse por medio de una misma red. Dicho de otra manera, soluciona el problema de la heterogeneidad definiendo una manera universal de codificar la información. Dicha codificación puede tener propiedades de eficiencia (por medio de la compresión, por ejemplo), propiedades de confidencialidad (por medio de la criptografía) Capa 5 Sesión En teoría, el encargado de gestionar las conexiones de larga duración, la recuperación de caídas de red de manera transparente y los protocolos de sincronía entre aplicaciones. Las capas 4, 3, 2 y 1 corresponden a las capas de transporte que existen dentro del modelo OSI, y siendo las siguientes. 40

48 2.3.4 Capa 4 Transporte El nivel de transporte permite una conexión fiable sobre cualquier tipo de red (fiable o no). En las redes de conmutación de paquetes en modo datagrama es donde este nivel revela su importancia, puesto que es el responsable de controlar las posibles deficiencias de las transmisiones. La función principal de este nivel consiste en asegurar la calidad de transmisión entre los terminales que utilizan la red, lo que implica recuperar errores, ordenar correctamente la información, ajustar la velocidad de transmisión de la información (control de flujo), etcétera Capa 3 Red El nivel de red es el que permite que pueda haber más de dos máquinas involucradas en las interconexiones. Si sólo se tuviese el nivel de enlace, esto no sería posible. El nivel de enlace se ocupa de que los bits lleguen de un lado a otro, por lo tanto, sólo permite interconectar dos máquinas. Para poder interconectar más de dos máquinas, necesitamos identificarlas y conectarlas de alguna manera. Esta es la tarea del nivel de red. Las redes de conmutación de paquetes constituyen el tipo de red más eficiente para transmitir datos desde diferentes puntos de vista: uso de recursos, coste, capacidad de mantener distintas conexiones simultáneas, etc. El modelo OSI, por tanto, sólo habla de redes de conmutación de paquetes. 41

49 Existen dos tipos de redes de conmutación de paquetes: Redes que funcionan en modo datagrama. Se dice que este tipo de redes son las básicas, puesto que incorporan la funcionalidad mínima para que un grupo de nodos y de terminales interconectados puedan hacer pasar información de un punto a otro. Redes que funcionan en modo circuito virtual. Estas redes pueden garantizar que la entrega de los paquetes sea correcta y completa, y lo hacen aportando el concepto de conexión propio de las redes de conmutación de circuitos. Es el circuito virtual. Éste último permite agrupar los paquetes relacionados de manera que el receptor los recibe correctamente sin problemas de orden, duplicación o pérdida Capa 2 Datos El nivel de enlace es el primero de la torre OSI que se basa en software, algoritmos y protocolos. Su misión principal es dar fiabilidad a la transmisión de las señales eléctricas o electromagnéticas que proporciona el nivel físico, lo que se puede conseguir si las cotas de error son inferiores al 1%. Se añaden bits adicionales a los que forman el mensaje para poder detectar errores de transmisión y pedir su retransmisión. Para ello, es preciso conferir una estructura a los bits: se agrupan en pequeños bloques denominados tramas, que contienen los bits de mensaje, los bits añadidos para detectar errores y diferentes campos de control, tales como el número de trama. El transmisor calcula estos bits adicionales a partir del resto por medio de una operación que el receptor conoce y aplica igualmente. Si el receptor detecta una discrepancia entre los bits adicionales (redundantes) y los que ha calculado a partir del resto, detecta que el bloque es erróneo y pedirá su 42

50 retransmisión. Además del control de errores, el nivel de enlace lleva a cabo otra tarea importante: el control de flujo Capa 1 Física El nivel físico se encarga de las tareas de transmisión física de las señales eléctricas (o electromagnéticas) entre los diferentes sistemas. Las limitaciones del nivel físico (equipos de transmisión y recepción, medios de transmisión, amplificadores, etc.) imponen otras al resto del sistema: por un lado, limitan la velocidad de transmisión (en bits por segundo) y, por otro, hacen aparecer una probabilidad de error, el porcentaje de bits erróneos que llegan a destino. La primera limitación es casi insalvable partiendo de un medio de transmisión dado, puesto que los parámetros físicos de este último imponen un límite superior no superable por medio de una mejora tecnológica. Los medios de transmisión poseen una capacidad de transmisión acotada y la electrónica que utilizamos para llevar a cabo las transmisiones puede mejorar la velocidad de transmisión, pero no superar este límite. Esta limitación viene dada por el ancho de banda, o anchura del espectro eléctrico, que puede atravesar el medio de transmisión (doblar el ancho de banda significa que se puede doblar la velocidad de transmisión) y por la imposibilidad práctica de recibir la señal libre de cualquier interferencia. En el modelo OSI el propósito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior, resguardando la capa de los detalles de cómo los 43

51 servicios son implementados realmente. Las capas son abstraídas de tal manera que cada capa cree que se está comunicando con la capa asociada en la otra computadora, cuando realmente cada capa se comunica sólo con las capas adyacentes de la misma computadora. 2.4 PILA DE PROTOCOLOS TCP/IP Junto al modelo OSI universalmente reconocido, está el estándar abierto de Internet, que es la pila de protocolos de TCP/IP. Luis R. (2008) Este modelo tiene 4 capas, y algunos autores consideran que la capa inferior debería ser dividida en dos, y sus niveles son: Capa de Aplicación: Maneja los protocolos de alto nivel, incluyendo los asuntos de representación, codificación y control de diálogo. Esta capa maneja todo lo relacionado con aplicaciones y que se empaquen los datos adecuadamente para la siguiente capa. Capa de Transporte: Esta capa maneja la calidad de servicio, confiabilidad, control de flujo y corrección de errores. Uno de sus protocolos es el Transmission Control Protocol (TCP), que provee de comunicaciones de redes confiables, orientadas a la conexión, a diferencia de UDP, no orientado a conexión. Capa de Internet: El propósito de la capa de Internet es enviar los paquetes de la fuente de cualquier red en el Internetwork y hacer que lleguen a su destino, sin importar la ruta que tomen para llegar ahí. 44

52 Capa de Acceso a la Red: El nombre de la capa engloba muchas cosas y es un poco confuso. También se llama host-to-host network layer. Incluye los protocolos LAN/WAN, y los detalles en la capa física y de enlace de datos del modelo OSI. Figura 2.3 Capas de la Pila TCP/IP Fuente: Luis R. (2008) En la siguiente figura 2.4 se puede observar la comparación de la pila del modelo OSI con la pila del modelo TCP/IP, podemos ver que en pila OSI son 7 capas y en la del TCP/IP son tan solo 5 (depende del autor ya que hay algunos que manejan solo 4 capas). 45

53 Figura 2.4 Pila del Modelo OSI y TCP/IP Fuente: Luis R. (2008) 2.5 PROTOCOLOS DE BAJO NIVEL El protocolo de bajo nivel es, la forma en que las señales se transmiten por el cable, transportando tanto datos como información y los procedimientos de control de uso del medio por las diferentes estaciones de trabajo. Giralt (2011) Los protocolos de bajo nivel, controlan el acceso al medio físico, lo que se conoce como MAC (Media Access Control), y además, parte del nivel de transmisión de datos, ya que se encargan también de las señales de temporización de la transmisión. Los protocolos de bajo nivel más utilizados son: 46

54 Ethernet Token Ring Token Bus FDDI HDLC CDDI ATM Ethernet El protocolo de bajo nivel llamado Ethernet, fue diseñado originalmente por Digital, Intel y Xerox, por lo cual, la especificación original se conoce como ETHERNET DIX. Posteriormente IEEE ha definido el estándar ETHERNET Giralt (2011) Es el método de conexión más extendido porque permite un buen equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalación. Todo esto combinado con su buena aceptación en el mercado y la facilidad de soportar prácticamente todos los protocolos de red, convierten a Ethernet en la tecnología ideal para la mayoría de las instalaciones de LAN. Consigue velocidades de conexión de 10 Mbits/s aunque existen especificaciones de velocidades superiores como es el caso de Fast Ethernet que llega a conseguir hasta 100 Mbits/s. Gobcan (2011) Token Ring Las redes basadas en protocolos de paso de testigo (token passing) basan el control de acceso al medio en la posesión de un testigo. Éste es un paquete con un contenido especial que permite transmitir a la estación que lo tiene. Cuando 47

55 ninguna estación necesita transmitir, el testigo va circulando por la red de una a otra estación. Cuando una estación transmite una determinada cantidad de información debe pasar el testigo a la siguiente. Las redes de tipo token ring tienen una topología en anillo y están definidas en la especificación IEEE para la velocidad de transmisión de 4 Mbits/s. Giralt (2011) Es un sistema bastante usado aunque mucho menos que Ethernet. Llega a conseguir velocidades de hasta 16 Mbits/s aunque también existen especificaciones para velocidades superiores. La topología lógica que usa es en anillo aunque en la práctica se conecta en una topología física en estrella, a través de concentradores llamados MAU (Multistation Access Unit). Gobcan (2011) Es más fácil de detectar errores que en Ethernet. Cada nodo reconoce al anterior y al posterior. Se comunican cada cierto tiempo. Si existe un corte, el nodo posterior no recibe información del nodo cortado e informa a los demás de cuál es el nodo inactivo. Gobcan (2011) Token bus Es una especificación de red basada en control de acceso al medio por paso de testigo con topología de bus. Giralt (2011) FDDI Fibra De Interfaz de Datos Distribuida (Fiber Distributed Data Interface). Es una especificación de red sobre fibra óptica con topología de doble anillo, control de 48

56 acceso al medio por paso de testigo y una velocidad de transmisión de 100 Mbits/s. Esta especificación estaba destinada a sustituir a la Ethernet pero el retraso en terminar las especificaciones por parte de los comités y los avances en otras tecnologías, principalmente Ethernet, la han relegado a unas pocas aplicaciones como interconexión de edificios. Giralt (2011) HDLC Control De Enlace Síncrono De Datos (High-Level Data Link Control). Es la especificación de red utilizada principalmente en las transmisiones por líneas telefónicas para comunicaciones de datos, como pueden ser las líneas punto a punto y las redes públicas de conmutación de paquetes. Giralt (2011) CDDI Interfaz de Distribución de Datos por Cobre (Copper Distributed Data Interface). Es una modificación de la especificación FDDI para permitir el uso de cables de cobre de la llamada categoría cinco, cables de alta calidad específicos para transmisión de datos, en lugar de fibra óptica. Giralt (2011) ATM Modo de Transferencia Asíncrono (Asynchronous Transfer Mode). Permite velocidades de a partir de 156 Mbits/s legando a superar los 560 Mbits/s. Se basa en la transmisión de pequeños paquetes de datos de 56 bytes, con una mínima cabecera de dirección que son comutados por equipos de muy alta velocidad. La gran ventaja de esta especificació es la capacidad que tiene para transmitir 49

57 información sensible a los retardos como pueden ser voz o imágenes digitalizadas combinada con datos, gracias a la capacidad de marcar los paquetes como eliminables, para que los equipos de conmutación puedan decidir que paquetes transmitir en caso de congestión de la red. Giralt (2011) ATM iba a resolver todos los problemas de conectividad y telecomunicaciones fusionando voz, datos, televisión por cable, télex, telégrafo, palomas mensajeras, botes conectados por cordón, tambores, señales de humo y todo lo demás, en un solo sistema integrado que pudiera proporcionar todos los servicios para todas las necesidades. Eso no sucedió. En gran parte, los problemas fueron semejantes a los ya descritos en el tema de OSI, es decir, una aparición inoportuna, junto con tecnología, implementación y políticas equivocadas. Tanenbaum (2003) Habiendo noqueado a las compañías telefónicas en el primer asalto, gran parte de la comunidad de Internet vio a ATM como cuando Internet era el contrincante de las telcos: la segunda parte. ATM tuvo mucho más éxito que OSI y actualmente tiene un uso profundo dentro del sistema telefónico, con frecuencia en el transporte de los paquetes IP. Tanenbaum (2003) 2.6 TRÁFICO UDP vs TCP El grupo de protocolos de Internet también maneja un protocolo de transporte sin conexiones, el UDP (Protocolo de Datos de Usuario). El UDP ofrece a las aplicaciones un mecanismo para enviar datagramas IP en bruto encapsulados sin tener que establecer una conexión y siendo un protocolo del nivel de transporte basado en el intercambio de datagramas (Encapsulado de capa 4 Modelo OSI). Muchas aplicaciones cliente-servidor que tienen una solicitud y una respuesta 50

58 usan el UDP en lugar de establecer una conexión y luego liberarla. Un segmento de UDP consiste en una cabecera de 8 bytes seguida de los datos. Tenanbaum A. (2003) El UDP es un protocolo no orientado a la conexión, de manera que no proporciona ningún tipo de control de errores ni de flujo, aunque utiliza mecanismos de detección de errores. En caso de detectar un error, el UDP no entrega el datagrama a la aplicación, sino que lo descarta. Conviene recordar que, por debajo, el UDP está utilizando el IP, que también es un protocolo no orientado a la conexión. Las características más importantes del UDP son las siguientes: Barcelo J. (2004) No garantiza la fiabilidad; es decir, no ofrece la seguridad de que cada datagrama UDP transmitido llegue a su destino; es un protocolo best-effort: el UDP hace todo lo posible para transferir los datagramas de su aplicación, pero no garantiza su entrega. No preserva la secuencia de la información que le proporciona la aplicación. Como está en modo datagrama y utiliza un protocolo por debajo como el IP, que también está en modo datagrama, la aplicación puede recibir la información desordenada. La aplicación debe estar preparada para que haya datagramas que se pierdan, lleguen con retardo o se hayan desordenado Diferencias entre UDP y TCP TCP es un protocolo de transporte orientado a conexión, por ejemplo servicios como Telnet, FTP y SSH utilizan el protocolo TCP, ya que están orientados a conexión, la computadora A y la computadora B establecen comunicación/conexión. Al establecerse la comunicación entre las computadoras, 51

59 se asegura que el flujo de datos entre ellas sea fiable, asegurándose de que los datos llegan correctamente del emisor al destinatario, en el orden estipulado y completo. Tenanbaum A. (2003) Un ejemplo adaptado a la vida real y de forma muy básica de conexión TCP, podría ser la de una llamada telefónica, el sujeto A llama al sujeto B, hasta que B no coge el teléfono, la conexión no es aceptada, y cuando uno de los dos sujetos dice adiós, la conexión se da por finalizada. UDP por el contrario es un protocolo en el que no hay conexión. Una computadora A envía datos a la computadora B de forma unidireccional, no establece previa conexión con ella, por lo que los datos son enviados sin saber si van a ser recibidos correctamente, en orden, completos. Este protocolo de transporte es muchísimo menos fiable que TCP, suele ser utilizado para aplicaciones de streaming (video o audio) ya que en estas es más importante la recepción rápida de los datos que la verificación de los mismos, lo mismo sucede con los servicios DNS, aplicación simple de tipo petición/respuesta. En la figura 2.5 se puede observar como en el modelo TCP dice que hay un error y eso es porque no existe comunicación tal (no hay Internet), mientas que en el modelo UDP se puede observar que sin que exista conexión dice que los datos no están presentes eso a causa de que no hay Internet, pero tiene algo más que dice que no reenviarlos, eso se da porque en cuando tenga nuevamente conexión a Internet los datos serán enviados. 52

60 Figura 2.5 Conexión TCP y UDP Fuente: Barcelo J. (2004) Las aplicaciones que no requieren de la funcionalidad del TCP, usan el UDP como protocolo de trasporte. Dos ejemplos claros de estas aplicaciones son: Aplicaciones en tiempo real. Estas aplicaciones requieren poco retardo (mejor dicho, poca variabilidad en el retardo), y TCP puede introducir retardos considerables si tiene que esperar, por ejemplo que le llegue un paquete que se ha perdido. Aplicaciones interesadas en transmitir información en modo multicast o broadcast (a un grupo de usuarios o a todos los de una red). En este caso, no tiene sentido establecer una conexión como hace el TCP con cada una de las estaciones destino. 53

61 2.7 CIFRAS Y TENDENCIAS Según cálculos realizados por el Centro de Datos de Infraestructura, por sus siglas en ingles IDC, en la siguiente gráfica se observa que del año 2005 al 2011, el aumento del crecimiento de la información y medios de almacenamiento. Gráfica 2.6. Gráfica 2.6 Creación de información y medios de almacenamiento disponible Fuente: IDC (2011) El centro de datos de infraestructura, estima que menos del 5% del universo digital emana realmente en servidores de centros de datos, y apenas el 35% emana de las empresas en general, mayormente empleados en sus escritorios, en tránsito, o trabajando en su casa. 54

62 Figura 2.7 Creación de usuarios; Preocupación de las empresas Fuente: IDC (2011) Para dimensionar el universo digital se enumeran los siguientes puntos: Desarrollar un pronóstico sobre la base instalada de cualquier clase del total aproximado de 30 clases de dispositivos aplicaciones que podrían capturar o crear información digital. Estimar la cantidad de unidades de información (archivos, imágenes, canciones, minutos de video, llamadas, paquetes de información, entre otras más) que se crearon en un año. Convertir las unidades de información en megabytes en base a supuestos sobre resolución, compresión y uso. Estimar el número de veces que podría replicarse una unidad de información, para compartirla o almacenarla. 55

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