Historia de la Internet (parte I y II)

¿ comó funciona la internet?

Arquitectura de redes

Las redes informáticas de acuerdo a su extensión o tamaño se pueden clasificar en LAN (Redes locales), MAN (Redes metropolitanas) y WAN (Redes amplias).

LAN: (Local Área Network – Red de área local)

Se hallan en un ámbito pequeño, en el interior de un organismo, oficina, piso o edificio. Entre nodos puede haber entre 1 km y 10 km como máximo, por medio de repetidoras (enlace). La conexión es por medio de cables: telefónico, coaxial o fibra óptica.

Según la relación entre las computadoras existen dos grandes grupos de redes Lan: Lan Cliente – Servidor y Lan Punto a Punto.

Lan Cliente-servidor: 

En este tipo de red, existe una computadora, en general más poderosa, llamada servidor, encargada de centralizar recursos o información, a la cual recurren otras computadoras, llamadas clientes, que solicitan y reciben dichos recursos e información, comparten recursos, son más rápidas y fáciles de administrar que las punto a punto. Utilizan sistemas Windows NT Advanced server(+ fácil), Novell NetWare (+ noble y confiable), IBM Lan Server, Banyan Vines, Unix, etc.

Lan Punto a punto: (en inglés, peer to peer o p2p2) Son redes en las que las computadoras que las integran pueden actuar tanto como servidores como clientes, es decir, pueden brindar y recibir recursos. Un ejemplo típico de estas redes son las que se desarrollaron a partir de programas que permiten compartir archivos y recursos entre los usuarios. Desde cualquier máquina conectada a la red, se reciben y se emiten datos y archivos. Son redes igualitarias, es más económica y flexible que la anterior, si se cae una siguen funcionando el resto de la red.

 

MAN: (Metropolitan Área Network – Red de área metropolitana)

Son redes que cubren un ámbito geográfico limitado a una ciudad, se usa para unir sucursales de una empresa o banco. Suelen ser usadas por organismos estatales. Normas de conexión públicas y privadas. Existe una alta velocidad de transferencia entre edificios. Por la distancia entre nodos es imposible utilizar cables como medio de comunicación, la transmisión es vía microondas.

Se transmite por medio del aire por ondas electromagnéticas, no necesita enlace físico, la distancia máxima entre nodos es de 50 km (debido a los distintos tipos de accidentes geográficos, mal tiempo, edificios, árboles, etc.), si hay que cubrir mayores distancias se deben intercalar repetidoras ( que reciben la señal y la retransmiten).

WAN: (Wide Área Network – Red de área amplia)

Pertenecen a organismos oficiales o a grandes compañías y se comunican con todo el globo terráqueo por medio de satélites de comunicación. Algunas son privadas y sólo pueden acceder personas autorizadas. Otras prestan servicios al usuario que contrate el servicio, cada uno tiene asignado una dirección para intercambiar información con cualquier otro abonado (como redes telefónicas).

Recuerden que las comunicaciones vía satélite se realiza, la transmisión, por medio del aire con microondas por medio de satélites artificiales geoestacionarios, como repetidoras, lo que permite alcanzar largas distancias.

Redes Privadas: Son aquellas que pueden ser utilizadas solamente por los propietarios de una red, un ej. con las Lan (redes dentro de una empresa que pueden ser manejadas por los empleados autorizados) o algunas Wan que conectan las distintas sucursales de una compañía.

 Redes Públicas: Son aquellas que pueden ser utilizadas por múltiples usuarios como es el caso de Internet.

Redes PAN

Las Redes Inalámbricas de Área Personal permiten comunicar e intercambiar información entre ordenadores, PDA, impresoras, teléfonos móviles y otros dispositivos dentro de un área limitada, normalmente unos pocos metros. Las tecnologías PAN más utilizadas son las conexiones por infrarrojos y los módulos de Bluetooth por radio frecuencia, que funcionan en frecuencias de 2,4 GHz sin licencia.

Clientes y servidores.

La mayoría de los servicios de comunicaciones en Internet funcionan según una estructura de clientes y servidores. Detrás de este nombre se esconde una idea muy sencilla: un programa de ordenador se especializa en recoger y presentar información (el cliente) y otro en hacer que esta información sea fácilmente accesible (el servidor). Sus principales características son:
Los servidores son programas que, por lo general, se ejecutan en ordenadores con características especiales (en cuanto a su sistema operativo, potencia, etc.). Cada uno de ellos tiene una información que proporcionar; para obtenerla, se llama al ordenador que la ofrece, y se establece un diálogo con el programa correspondiente. A través de este diálogo, es posible conocer la información que está disponible, y recoger lo que interesa.
Los clientes son programas que facilitan el acceso a los servidores; conocen las características del diálogo con cada tipo de servicio, y gestionan todos los pasos a seguir para recoger y mostrar la información deseada. Normalmente se ejecutan en ordenadores personales, PC’s.
Los clientes y servidores confían en TCP o UDP para intercambiar datos de forma fiable. Además, cada servicio utiliza un ‘protocolo de aplicación’, denominando así al conjunto de reglas, comandos y formatos de mensajes que se utilizan en el diálogo entre clientes y servidores, para intercambiar datos de forma coherente.
Determinados puertos de comunicaciones TCP (generalmente por debajo del valor 1024) están reservados a aplicaciones concretas. Se los denomina ‘puertos conocidos o reservados’ (well-known ports). Los servidores se conectan a esos puertos, y esperan a que una aplicación cliente conecte con ellos, para intercambiar datos según el protocolo de aplicación correspondiente. De esta forma, es posible conocer las direcciones locales de cada servidor, ya que un mismo servicio siempre utiliza los mismos números de puerto en todos los sistemas.
Para referirse a los programas que actúan como clientes o servidores de un determinado servicio, se utilizan comúnmente los términos resultantes de unir las palabras cliente o servidor al nombre del propio servicio: cliente Telnet, servidor FTP, etc.
El modelo cliente-servidor presenta numerosas ventajas frente a los modelos centralizados de acceso a la información:

1. Permite diversificar las funciones de los ordenadores y liberan al servidor de trabajo. Los servidores proporcionan la información y los clientes la procesan y presentan.
2. Independiza la información transferida de su presentación en cada entorno. Los clientes son los encargados de mostrar estos datos de la forma más adecuada al entorno de trabajo en que operan, liberando al servidor de realizar este trabajo.
3. Descarga las redes de comunicaciones. Los intercambios de información entre clientes y servidores son operaciones breves, que no obligan a mantener costosos canales de comunicación permanentes.

Los niveles TCP y UDP

TCP (Transmission Control Protocol) y UDP (User Datagram Protocol) utilizan los mensajes IP para lograr una transferencia de datos libre de errores. Ambos establecen un diálogo con otro sistema a base de enviar sucesivos mensajes IP. El contenido de estos mensajes incluye información de protocolo (que hace funcionar a TCP y UDP) y datos (propios de las aplicaciones que se comunican).
UDP sirve para enviar mensajes cortos, añadiendo un pequeño nivel de seguridad sobre la entrega correcta de los mensajes, frente a la inseguridad del nivel IP.
TCP es más parecido a las comunicaciones telefónicas. Una ‘llamada’ TCP implica un proceso de establecimiento de llamada, otro de intercambio de datos y otro de terminación de llamada. Durante el tiempo que dura el intercambio de datos, los dos ordenadores implicados mantienen una relación que garantiza el éxito de la transferencia.

TCP y UDP manejan un nuevo concepto denominado puerto. Los puertos son números que representan direcciones locales dentro de un ordenador, y son totalmente equivalentes a las extensiones de teléfono, comparándolo con las comunicaciones telefónicas.

Cuando dos programas intercambian datos, cada uno de ellos está conectado a un número de puerto de su sistema. Una comunicación TCP o UDP está totalmente identificada por las direcciones IP y los números de puerto asociados a los programas que intercambian información.

Como funciona Internet.

Internet es un conglomerado de ordenadores de diferente tipo, marca y sistema operativo, distribuidos por todo el mundo y unidos a través de enlaces de comunicaciones muy diversos. La gran variedad de ordenadores y sistemas de comunicaciones plantea numerosos problemas de entendimiento, que se resuelven con el empleo de sofisticados protocolos de comunicaciones.
El primer paso es lograr su interconexión física, para lo que se emplean sistemas muy diversos:
Redes de área local, por lo general basadas en el estándar Ethernet. Son las más utilizadas en redes corporativas de empresas u organizaciones, con extensiones menores de 2 Km.
Enlaces nacionales, con líneas de uso exclusivo o compartidas (de una compañía telefónica).
Enlaces internacionales, proporcionados por compañía de comunicaciones con implantación internacional. Pueden utilizar cableado convencional, fibra óptica, satélites, enlaces por microondas.Además, muchos usuarios utilizan módems para conectarse desde sus casas, a través de llamadas telefónicas comunes, a proveedores de comunicaciones que dan, a su vez, acceso a Internet. El uso de líneas RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) es cada vez más frecuente, como solución de futuro para conectar a usuarios particulares a las redes de información de alta velocidad.
Todos los sistemas de comunicaciones mencionados producen una ‘maraña’ de cables, que permite, del mismo modo que en las comunicaciones telefónicas, disponer de un canal virtual de comunicación entre dos ordenadores situados en diferentes lugares de la red.
La estructura real de la red en un determinado momento es difícil de conocer, por su complejidad y por no estar bajo el control del un solo organismo. Cada empresa u organización es responsable de su propia red de comunicaciones, y de los enlaces que la unen a las redes vecinas.
Sobre estos diferentes enlaces físicos y equipamiento de comunicaciones, se requiere que cada ordenador disponga de un software de comunicaciones, que permita conectarse e intercambiar información con otros sistemas de la red.
El protocolo TCP/IP
Según se ha visto, Internet está formada por sistemas de tipos muy diversos, unidos por enlaces de comunicaciones variados, de los que se desconoce su estructura y funcionamiento. Esto plantea dos problemas fundamentales:
1. Se necesita un sistema para localizar un ordenador dentro de Internet, con independencia de su situación física y los enlaces de comunicaciones necesarios para alcanzarlo.
2. Además, la gran variedad de ordenadores existentes obliga a disponer de un lenguaje común de intercambio de información, entendido por todos ellos, y que sea independiente de su estructura interna o sistema operativo.
La solución a este problema es el protocolo TCP/IP. Se trata de un lenguaje de comunicación entre ordenadores, que permite la interconexión e intercambio de información entre equipos muy diversos. Sus características principales son:
Se encarga de localizar los equipos a través de la red, con independencia de su situación o el camino a seguir para alcanzarlos.
Automáticamente resuelve los problemas que se presentan durante el intercambio de datos: fallos en las líneas de comunicación, errores, pérdidas o duplicación de datos, …
Resuelve parte (no todas) de las posibles incompatibilidades en la comunicación entre ordenadores, debidas a los diferentes sistemas de representación digital de la información que éstos utilizan.
El protocolo TCP/IP consta de tres niveles: IP, UDP y TCP. El nivel básico es el IP, y permite enviar mensajes simples entre dos sistemas. TCP y UDP utilizan los mensajes del nivel IP para construir un diálogo más complejo entre los ordenadores.
El nivel IP

IP (Internet Protocol) es capaz de enviar mensajes de pequeño tamaño (denominados datagramas) entre dos ordenadores conectados en red. No ofrece garantías de que los mensajes alcancen su destino, debido a los posibles fallos de las redes de comunicaciones. Es un mecanismo de comunicación entre ordenadores, y no entre aplicaciones. Se debe añadir un nivel adicional (TCP o UDP) para conseguir que dos programas informáticos puedan intercambiar datos.

¿Para qué se puede usar Internet?

Básicamente Internet se usa para buscar y compartir información. A esta información se puede acceder de diversas formas, lo que da lugar a los distintos servicios de Internet. Los principales servicios son los siguientes:

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.
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
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 ordenadores 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.

A estos servicios se accede de una forma similar, según lo que se conoce como la arquitectura cliente-servidor. En Internet hay ordenadores que son servidores web (ofrecen páginas web), otros que son servidores de correo (ofrecen la posibilidad de tener en ellos una cuenta de correo), hay también servidores de Chat, de foros, y para acceder a cada uno de estos servicios necesitaremos lo que se conoce como un cliente (para solicitar la información): Mozilla es un cliente web o navegador, Evolution es un cliente de correo, Mozilla Mail es un cliente de foros (y de correo), Xchat de IRC o gFTP de FTP. Generalmente antes de usar los clientes es necesario configurarlos. La configuración consiste, básicamente, en indicarle dónde está el ordenador que da el servicio (el servidor) y el nombre de usuario y la contraseña (si estos fueran necesarios). Cualquier ordenador puede convertirse en un servidor (de páginas web, de correo, FTP, ...) sólo con instalar el programa adecuado.

Hoy en día se puede acceder a la mayoría de los servicios mediante un mismo cliente: el navegador web. Así, es posible acceder con el navegador (como si estuviésemos visitando páginas web) a servicios como el correo electrónico, los foros, el chat y la descarga de ficheros (FTP), aunque no se alcanza la misma potencia que si se accede con el cliente específico.