Monografias | Funcionamiento y usos de InternetFuncionamiento y usos de InternetResumen: ¿Cómo funciona Internet?. Servicios por Internet. Seguridad en Internet. En este trabajo se expresa todo lo aprendido por mis investigaciones y experiencias propias sobre el Internet. Con el propósito de que le sirva de ayuda y referencia a las personas interesadas en el tema de Internet, su funcionamiento, sus ventajas, para que sirve, etc. Índice 1. Introducción 2. Transmisión DeDatos En Internet 3. El modelo OSI 4. Arquitecturacliente-servidor. 5. El protocolo TCP/IP. 6. TCP (TransmissionControl
Protocol). 7. UDP (User DatagramProtocol) 8. ICMP (InternetControl Message
Protocol) 9.IP (Internet Protocol) 10.La dirección de Internet. 11.Niveles físico y de enlace: Ethernet. 12.Routing. 13.Sistema de nombres por dominio. 14.Servicios de Internet: el nivel de aplicación. 15.Transferencia de ficheros. 16.Conexión remota. 17.Correo electrónico. 18.El acceso a Internet. 19.Otras fuentes de información 1. Introducción La
gran rapidez con la que Internet se ha expandido ypopularizado en los últimos años
ha supuesto una revolución muy importante enel mundo de las comunicaciones,
llegando a causar cambios en muchos aspectos dela sociedad. Lo que se conoce hoy
como Internet es en realidad un conjunto deredes independientes (de área local
y área extensa) que se encuentranconectadas entre si, permitiendo el
intercambio de datos y constituyendo por lotanto una red mundial que resulta el
medio idóneo para el intercambio deinformación, distribución de datos de todo
tipo e interacción personal conotras personas. 2. Transmisión De Datos En Internet Una
red de ordenadores permite conectar a los ordenadores quela forman con la
finalidad de compartir información, como documentos o bases dedatos, o recursos
físicos, como impresoras o unidades de disco. Las redessuelen clasificarse según
su extensión en: Varias redes pueden conectarse entre S formando una red lógica
de área mayor. Para que la transmisión entre todas ellas sea posible se
emplean los routers, que son los sistemas que conectando físicamente varias
redes se encargan de dirigir la información por el camino adecuado. Cuando las
redes que se conectan son de diferente tipo y con protocolos distintos se hace
necesario el uso de los gateways, los cuales además de encaminar la información
también son capaces de convertir los datos de un protocolo a otro. Generalmente
los términos router y gateway se emplean indistintamente para referirse de
forma general a los sistemas encargados del encaminamiento de datos en Internet. Lo
que se conoce como Internet es en realidad una red deredes, la interconexión de
otras redes independientes de manera que puedancompartir información entre
ellas a lo largo de todo el planeta. Para ello esnecesario el uso de un
protocolo de comunicaciones común. El protocolo queproporciona la
compatibilidad necesaria para la comunicación en Internet es elTCP/IP. Los
protocolos de comunicaciones definen las normas queposibilitan que se establezca
una comunicación entre varios equipos odispositivos, ya que estos equipos
pueden ser diferentes entre S. Un
interfaz, sin embargo, es el encargado de la conexión físicaentre los equipos,
definiendo las normas para las características eléctricas ymecánicas de la
conexión. Exceptuando
a los routers cualquier ordenador conectado aInternet y, por tanto, capaz de
compartir información con otro ordenador seconoce con el nombre de host
(anfitrión). Un host debe identificarse de algunamanera que lo distinga de los
demás para poder recibir o enviar datos. Paraello todos los ordenadores
conectados a Internet disponen de una dirección únicay exclusiva. Esta dirección,
conocida como dirección de Internet o direcciónIP, es un número de 32 bit que
generalmente se representa en cuatro grupos de 8bit cada uno separados por
puntos y en base decimal (esto es así en la versiónnúmero 4 del protocolo IP,
pero no en la 6). Un ejemplo de dirección IPes el siguiente: 205.198.48.1. 3.
El modelo OSI. El
modelo OSI (Open System Interconection) es utilizado porprácticamente la
totalidad de las redes del mundo. Este modelo fue creado porel ISO (Organización
Internacional de Normalización), y consiste en sieteniveles o capas donde cada
una de ellas define las funciones que debenproporcionar los protocolos con el
propósito de intercambiar información entrevarios sistemas. Esta clasificación
permite que cada protocolo se desarrollecon una finalidad determinada, lo cual
simplifica el proceso de desarrollo eimplementación. Cada nivel depende de los
que están por debajo de él, y a suvez proporciona alguna funcionalidad a los
niveles superiores. Los
siete niveles del modelo OSI son los siguientes: Aplicación El
nivel de aplicación es el destino final de los datos donde se
proporcionan los servicios al usuario. Presentación Se
convierten e interpretan los datos que se utilizarán en el nivel de
aplicación. Sesión Encargado
de ciertos aspectos de la comunicación como el control de los tiempos. Transporte Transporta
la información de una manera fiable para que llegue correctamente a su
destino. Red Nivel
encargado de encaminar los datos hacia su destino eligiendo la ruta más
efectiva. Enlace Enlace
de datos. Controla el flujo de los mismos, la sincronización y los
errores que puedan producirse. Físico Se
encarga de los aspectos físicos de la conexión, tales como el medio de
transmisión o el hardware. 4.
Arquitectura cliente-servidor. La
arquitectura cliente-servidor es una forma específica dediseño de
aplicaciones, aunque también se conoce con este nombre a losordenadores en los
que se estas aplicaciones son ejecutadas. Por un lado, elcliente es el ordenador
que se encarga de efectuar una petición o solicitar unservicio. El cliente no
posee control sobre los recursos, sino que es elservidor el encargado de
manejarlos. Por otro lado, el ordenador remoto que actúacomo servidor evalúa
la petición del cliente y decide aceptarla o rechazarlaconsecuentemente. Una
vez que el servidor acepta el pedido la informaciónrequerida es suministrada al
cliente que efectuó la petición, siendo este últimoel responsable de
proporcionar los datos al usuario con el formato adecuado.Finalmente debemos
precisar que cliente y servidor no tienen que estarnecesariamente en ordenadores
separados, sino que pueden ser programasdiferentes que se ejecuten en el mismo
ordenador. 5.
El protocolo TCP/IP. TCP/IP
es el protocolo común utilizado por todos losordenadores conectados a Internet,
de manera que éstos puedan comunicarse entreS. Hay que tener en cuenta que en
Internet se encuentran conectados ordenadoresde clases muy diferentes y con
hardware y software incompatibles en muchoscasos, además de todos los medios y
formas posibles de conexión. Aquí seencuentra una de las grandes ventajas del
TCP/IP, pues este protocolo seencargará de que la comunicación entre todos sea
posible. TCP/IP es compatiblecon cualquier sistema operativo y con cualquier
tipo de hardware. TCP/IP
no es un único protocolo, sino que es en realidad loque se conoce con este
nombre es un conjunto de protocolos que cubren losdistintos niveles del modelo
OSI. Los dos protocolos más importantes son el TCP(Transmission Control
Protocol) y el IP (Internet Protocol), que son los que dannombre al conjunto. En
Internet se diferencian cuatro niveles o capas en las quese agrupan los
protocolos, y que se relacionan con los niveles OSI de lasiguiente manera: El
TCP/IP necesita funcionar sobre algún tipo de red o demedio físico que
proporcione sus propios protocolos para el nivel de enlace deInternet. Por este
motivo hay que tener en cuenta que los protocolos utilizadosen este nivel pueden
ser muy diversos y no forman parte del conjunto TCP/IP. Sinembargo, esto no debe
ser problemático puesto que una de las funciones yventajas principales del
TCP/IP es proporcionar una abstracción del medio deforma que sea posible el
intercambio de información entre medios diferentes ytecnologías que
inicialmente son incompatibles. Para
transmitir información a través de TCP/IP, ésta debeser dividida en unidades
de menor tamaño. Esto proporciona grandes ventajas enel manejo de los datos que
se transfieren y, por otro lado, esto es algo comúnen cualquier protocolo de
comunicaciones. En TCP/IP cada una de estas unidadesde información recibe el
nombre de "datagrama" (datagram), y sonconjuntos de datos que se envían
como mensajes independientes. El
protocolo de control de transmisión (TCP) pertenece alnivel de transporte,
siendo el encargado de dividir el mensaje original endatagramas de menor tamaño,
y por lo tanto, mucho más manejables. Losdatagramas serán dirigidos a través
del protocolo IP de forma individual. Elprotocolo TCP se encarga además de añadir
cierta información necesaria a cadauno de los datagramas. Esta información se
añade al inicio de los datos quecomponen el datagrama en forma de cabecera. La
cabecera de un datagrama contiene al menos 160 bit que seencuentran repartidos
en varios campos con diferente significado. Cuando lainformación se divide en
datagramas para ser enviados, el orden en que éstoslleguen a su destino no
tiene que ser el correcto. Cada uno de ellos puedellegar en cualquier momento y
con cualquier orden, e incluso puede que algunosno lleguen a su destino o
lleguen con información errónea. Para evitar todosestos problemas el TCP
numera los datagramas antes de ser enviados, de maneraque sea posible volver a
unirlos en el orden adecuado. Esto permite tambiénsolicitar de nuevo el envío
de los datagramas individuales que no hayan llegadoo que contengan errores, sin
que sea necesario volver a enviar el mensajecompleto. Formato de la cabecera TCP. Puerto
origen Puerto
destino Número
de secuencia Señales
de confirmación Tamaño Reservado Bits
de control Window Checksum Puntero
a datos urgentes En
cualquier caso el tamaño de la cabecera debe ser múltiplode 32 bits, por lo
que puede ser necesario añadir un campo de tamaño variabley que contenga ceros
al final para conseguir este objetivo cuando se incluyenalgunas opciones. El
campo de tamaño contiene la longitud total de la cabeceraTCP expresada en el número
de palabras de 32 bits que ocupa. Esto permitedeterminar el lugar donde
comienzan los datos. Dos
campos incluidos en la cabecera y que son de especialimportancia son los números
de puerto de origen y puerto de destino. Lospuertos proporcionan una manera de
distinguir entre las distintastransferencias, ya que un mismo ordenador puede
estar utilizando variosservicios o transferencias simultáneamente, e incluso
puede que por medio deusuarios distintos. El puerto de origen contendrá un número
cualquiera quesirva para realizar esta distinción. Además, el programa cliente
que realizala petición también se debe conocer el número de puerto en el que
seencuentra el servidor adecuado. Mientras que el programa del usuario utiliza númerosprácticamente
aleatorios, el servidor deber tener asignado un número estándarpara que pueda
ser utilizado por el cliente. (Por ejemplo, en el caso de latransferencia de
ficheros FTP el número oficial es el 21). Cuando es elservidor el que envía
los datos, los números de puertos de origen y destino seintercambian. En
la transmisión de datos a través del protocolo TCP lafiabilidad es un factor
muy importante. Para poder detectar los errores y pérdidade información en los
datagramas, es necesario que el cliente envíe de nuevoal servidor unas señales
de confirmación una vez que se ha recibido ycomprobado la información
satisfactoriamente. Estas señales se incluyen en elcampo apropiado de la
cabecera del datagrama (Acknowledgment Number), que tieneun tamaño de 32 bit.
Si el servidor no obtiene la señal de confirmaciónadecuada transcurrido un período
de tiempo razonable, el datagrama completo sevolverá a enviar. Por razones de
eficiencia los datagramas se envíancontinuamente sin esperar la confirmación,
haciéndose necesaria la numeraciónde los mismos para que puedan ser
ensamblados en el orden correcto. También
puede ocurrir que la información del datagramallegue con errores a su destino.
Para poder detectar cuando sucede esto seincluye en la cabecera un campo de 16
bit, el cual contiene un valor calculado apartir de la información del
datagrama completo (checksum). En el otro extremoel receptor vuelve a calcular
este valor, comprobando que es el mismo que elsuministrado en la cabecera. Si el
valor es distinto significaría que eldatagrama es incorrecto, ya que en la
cabecera o en la parte de datos del mismohay algún error. La
forma en que TCP numera los datagramas es contando losbytes de datos que
contiene cada uno de ellos y añadiendo esta información alcampo
correspondiente de la cabecera del datagrama siguiente. De esta manera elprimero
empezará por cero, el segundo contendrá un número que será igual altamaño
en bytes de la parte de datos del datagrama anterior, el tercero con lasuma de
los dos anteriores, y así sucesivamente. Por ejemplo, para un tamañofijo de
500 bytes de datos en cada datagrama, la numeración sería lasiguiente: 0 para
el primero, 500 para el segundo, 1000 para el tercero, etc. Existe
otro factor más a tener en cuenta durante latransmisión de información, y es
la potencia y velocidad con que cada uno delos ordenadores puede procesar los
datos que le son enviados. Si esto no setuviera en cuenta, el ordenador de más
potencia podría enviar la informacióndemasiado rápido al receptor, de manera
que éste no pueda procesarla. Esteinconveniente se soluciona mediante un campo
de 16 bit (Window) en la cabeceraTCP, en el cual se introduce un valor indicando
la cantidad de información queel receptor está preparado para procesar. Si el
valor llega a cero seránecesario que el emisor se detenga. A medida que la
información es procesadaeste valor aumenta indicando disponibilidad para
continuar la recepción dedatos. TCP
es el protocolo más utilizado para el nivel detransporte en Internet, pero además
de éste existen otros protocolos quepueden ser más convenientes en
determinadas ocasiones. Tal es elcaso de UDP y ICMP. 7.
UDP (User Datagram Protocol) El protocolo de datagramas de usuario (UDP) puede ser la
alternativa al TCP en algunos casos en los que no sea necesario el gran nivel de
complejidad proporcionado por el TCP. Puesto que UDP no admite numeración de
los datagramas, éste protocolo se utiliza principalmente cuando el orden en que
se reciben los mismos no es un factor fundamental, o también cuando se quiere
enviar información de poco tamaño que cabe en un único datagrama. Cuando se utiliza UDP la garantía de que un paquete llegue a
su destino es mucho menor que con TCP debido a que no se utilizan las señales
de confirmación. Por todas estas características la cabecera del UDP es
bastante menor en tamaño que la de TCP. Esta simplificación resulta en una
mayor eficiencia en determinadas ocasiones. Un ejemplo típico de una situación en la que se utiliza el
UDP es cuando se pretende conectar con un ordenador de la red, utilizando para
ello el nombre del sistema. Este nombre tendrá que ser convertido a la dirección
IP que le corresponde y, por tanto, tendrá que ser enviado a algún servidor
que posea la base de datos necesaria para efectuar la conversión. En este caso
es mucho más conveniente el uso de UDP. 8.
ICMP (Internet Control Message Protocol) El protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) es de
características similares al UDP, pero con un formato aún más simple. Su
utilidad no está en el transporte de datos "de usuario", sino en los
mensajes de error y de control necesarios para los sistemas de la red. 9.
IP (Internet Protocol) El
IP es un protocolo que pertenece al nivel de red, por lotanto, es utilizado por
los protocolos del nivel de transporte como TCP paraencaminar los datos hacia su
destino. IP tiene únicamente la misión deencaminar el datagrama, sin comprobar
la integridad de la información quecontiene. Para ello se utiliza una nueva
cabecera que se antepone al datagramaque se está tratando. Suponiendo que el
protocolo TCP ha sido el encargado demanejar el datagrama antes de pasarlo al
IP, la estructura del mensaje una veztratado quedaría así: Cabecera IP Cabecera TCP Datos La
cabecera IP tiene un tamaño de 160 bit y está formadapor varios campos de
distinto significado. Estos campos son: 10.
La dirección de Internet. El
protocolo IP identifica a cada ordenador que se encuentreconectado a la red
mediante su correspondiente dirección. Esta dirección es unnúmero de 32 bit
que debe ser único para cada host, y normalmente suelerepresentarse como cuatro
cifras de 8 bit separadas por puntos. La
dirección de Internet (IP Address) se utiliza paraidentificar tanto al
ordenador en concreto como la red a la que pertenece, demanera que sea posible
distinguir a los ordenadores que se encuentran conectadosa una misma red. Con
este propósito, y teniendo en cuenta que en Internet seencuentran conectadas
redes de tamaños muy diversos, se establecieron tresclases diferentes de
direcciones, las cuales se representan mediante tres rangosde valores: Tabla de direcciones IP de Internet. Clase Primer byte Identificación de red Identificación de hosts Número de redes Número de hosts A 1 .. 126 1 byte 3 byte 126 16.387.064 B 128 .. 191 2 byte 2 byte 16.256 64.516 C 192 .. 223 3 byte 1 byte 2.064.512 254 En
la clasificación de direcciones anterior se puede notarque ciertos números no
se usan. Algunos de ellos se encuentran reservados paraun posible uso futuro,
como es el caso de las direcciones cuyo primer byte seasuperior a 223 (clases D
y E, que aún no están definidas), mientras que elvalor 127 en el primer byte
se utiliza en algunos sistemas para propósitosespeciales. También es
importante notar que los valores 0 y 255 en cualquierbyte de la dirección no
pueden usarse normalmente por tener otros propósitosespecíficos. El número 0
está reservado para las máquinas que no conocen sudirección, pudiendo
utilizarse tanto en la identificación de red para máquinasque aún no conocen
el número de red a la que se encuentran conectadas, en laidentificación de
host para máquinas que aún no conocen su número de hostdentro de la red, o en
ambos casos. El
número 255 tiene también un significado especial, puestoque se reserva para el
broadcast. El broadcast es necesario cuando se pretendehacer que un mensaje sea
visible para todos los sistemas conectados a la mismared. Esto puede ser útil
si se necesita enviar el mismo datagrama a un númerodeterminado de sistemas,
resultando más eficiente que enviar la misma informaciónsolicitada de manera
individual a cada uno. Otra situación para el uso debroadcast es cuando se
quiere convertir el nombre por dominio de un ordenador asu correspondiente número
IP y no se conoce la dirección del servidor denombres de dominio más cercano. Lo
usual es que cuando se quiere hacer uso del broadcast seutilice una dirección
compuesta por el identificador normal de la red y por elnúmero 255 (todo unos
en binario) en cada byte que identifique al host. Sinembargo, por conveniencia
también se permite el uso del número 255.255.255.255con la misma finalidad, de
forma que resulte más simple referirse a todos lossistemas de la red. El
broadcast es una característica que se encuentraimplementada de formas
diferentes dependiendo del medio utilizado, y por lotanto, no siempre se
encuentra disponible. En ARPAnet y en las líneas punto apunto no es posible
enviar broadcast, pero sí que es posible hacerlo en lasredes Ethernet, donde se
supone que todos los ordenadores prestarán atención aeste tipo de mensajes. En
el caso de algunas organizaciones extensas puede surgir lanecesidad de dividir
la red en otras redes más pequeñas (subnets). Comoejemplo podemos suponer una
red de clase B que, naturalmente, tiene asignadocomo identificador de red un número
de dos bytes. En este caso sería posibleutilizar el tercer byte para indicar en
qué red Ethernet se encuentra un hosten concreto. Esta división no tendrá
ningún significado para cualquier otroordenador que esté conectado a una red
perteneciente a otra organización,puesto que el tercer byte no será comprobado
ni tratado de forma especial. Sinembargo, en el interior de esta red existirá
una división y será necesariodisponer de un software de red especialmente diseñado
para ello. De esta formaqueda oculta la organización interior de la red, siendo
mucho más cómodo elacceso que si se tratara de varias direcciones de clase C
independientes. 11.
Niveles físico y de enlace: Ethernet. Los
protocolos que pertenecen al nivel de enlace o interfazde red de Internet
(niveles físico y de enlace en el modelo OSI) deben añadirmás información a
los datos provenientes de IP para que la transmisión puedarealizarse. Es el
caso, por ejemplo, de las redes Ethernet, de uso muy extendidoactualmente. Este
tipo de redes utiliza su propio sistema de direcciones, juntocon una nueva
cabecera para los datos. Las
redes locales Ethernet son posiblemente la tecnologíaque domina en Internet.
Este tipo de redes fue desarrollado por Xerox durantelos años 70, y entre sus
características podemos destacar su alto nivel derendimiento, la utilización
de cable coaxial para la transmisión, unavelocidad de 10Mbit/seg. y CSMA/CD
como técnica de acceso. Ethernet
es un medio en el que todos los ordenadores puedenacceder a cada uno de los
paquetes que se envían, aunque un ordenador sólotendrá que prestar atención
a aquellos que van dirigidos a él mismo. La
técnica de acceso CSMA/CD (Carrier Sense and MultipleAccess with Collition
Detection) permite a que todos los dispositivos puedancomunicarse en el mismo
medio, aunque sólo puede existir un único emisor encada instante. De esta
manera todos los sistemas pueden ser receptores de formasimultánea, pero la
información tiene que ser transmitida por turnos. Sivarios dispositivos
intentan transmitir en el mismo instante la colisión esdetectada, de forma que
cada uno de ellos volverá a intentar la transmisióntranscurrido un pequeño
intervalo de tiempo aleatorio. Es
importante notar que las direcciones utilizadas porEthernet no guardan ninguna
relación con las direcciones de Internet. Así comolas direcciones IP de
Internet son asignadas por el usuario, las direccionesEthernet se asignan
"de fábrica". Esta es la razón por la que seutilizan 48 bit en las
direcciones, ya que de esta manera se obtiene un númerolo suficientemente
elevado de direcciones como para asegurar que no seanecesario repetir los
valores. En
una red Ethernet los paquetes son transportados de unordenador a otro de manera
que son visibles para todos, siendo necesario unprocedimiento para identificar
los paquetes que pertenecen a cada ordenador.Cuando el paquete es recibido en el
otro extremo, la cabecera y el checksum seretiran, se comprueba que los datos
corresponden a un mensaje IP, y este mensajese pasa al protocolo IP para que sea
procesado. El
tamaño máximo para un paquete de datos varía de unasredes a otras. En el caso
de Ethernet el tamaño puede ser de 1500 bytes, paraotras redes puede ser menor
o bastante mayor en el caso de redes muy rápidas.Aquí surge otro problema,
pues normalmente los paquetes de tamaño mayorresultan más eficientes para
transmitir grandes cantidades de información. Sinembargo, se debe tener en
cuenta que las redes del receptor y el emisor puedenser muy distintas. Por este
motivo el protocolo TCP está preparado paranegociar el tamaño máximo de los
datagramas que serán enviados durante elresto de la conexión. Pero así el
problema no queda completamente resueltoporque hasta que los paquetes lleguen a
su destino es muy probable que tenganque atravesar otras redes intermedias, las
cuales puede que no sean capaces desoportar el tamaño de los paquetes que se
está enviando. Se hace necesarioentonces dividir el paquete original en otros más
pequeños para que puedan sermanejados: Esto se conoce como fragmentación
(fragmentation). La
fragmentación es posible gracias a determinados camposque el protocolo IP
introduce en su cabecera. Estos campos de fragmentación seusan cuando ha sido
necesario dividir el paquete enviado originalmente, demanera que éste pueda ser
reconstruido por el host receptor a través delprotocolo TCP/IP. Este último
proceso de reconstrucción de los paquetes seconoce como
"reensamblaje" (reassembly). El
Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP) es necesariodebido a que las
direcciones Ethernet y las direcciones IP son dos númerosdistintos y que no
guardan ninguna relación. Así, cuando pretendemosdirigirnos a un host a través
de su dirección de Internet se necesitaconvertir ésta a la correspondiente
dirección Ethernet. ARP
es el protocolo encargado de realizar las conversiones dedirección
correspondientes a cada host. Para ello cada sistema cuenta con unatabla con la
dirección IP y la dirección Ethernet de algunos de los otrossistemas de la
misma red. Sin embargo, también puede ocurrir que el ordenadorde destino no se
encuentre en la tabla de direcciones, teniendo entonces queobtenerla por otros
medios. Con
la finalidad de obtener una dirección Ethernet destinoque no se encuentra en la
tabla de conversiones se utiliza el mensaje ARP depetición. Este mensaje es
enviado como broadcast, es decir, que estarádisponible para que el resto de los
sistemas de la red lo examinen, y el cualcontiene una solicitud de la dirección
final de un sistema a partir de sudirección IP. Cuando el ordenador con el que
se quiere comunicar analiza estemensaje comprueba que la dirección IP
corresponde a la suya y envía de regresoel mensaje ARP de respuesta, el cual
contendrá la dirección Ethernet que seestaba buscando. El ordenador que
solicitó la información recibirá entoncesel mensaje de respuesta y añadirá
la dirección a su propia tabla deconversiones para futuras referencias. El
mensaje de petición ARP contiene las direcciones IP yEthernet del host que
solicita la información, además de la dirección IP delhost de destino. Estos
mensajes son aprovechados en algunas ocasiones tambiénpor otros sistemas de la
red para actualizar sus tablas, ya que el mensaje esenviado en forma de
broadcast. El ordenador de destino, una vez que hacompletado el mensaje inicial
con su propia dirección Ethernet, envía larespuesta directamente al host que
solicitó la información. 12.
Routing. Ya
se ha expuesto anteriormente la forma en que losdatagramas pasan de un ordenador
de la red a otro mediante el protocolo IP, sinembargo en esta sección se
comenta con más detalle el proceso que permite quela información llegue hasta
su destino final. Esto se conoce con el nombre derouting. Las
tareas de routing son implementadas por el protocolo IPsin que los protocolos de
un nivel superior tales como TCP o UDP tenganconstancia de ello. Cuando se
quiere enviar información por Internet a unordenador, el protocolo IP comprueba
si el ordenador de destino se encuentra enla misma red local que el ordenador
origen. Si es así, se enviará elcorrespondiente datagrama de forma directa: la
cabecera IP contendrá el valorde la dirección Internet del ordenador destino,
y la cabecera Ethernet contendráel valor de la dirección de la red Ethernet
que corresponde a este mismoordenador. (Para
ver el gráfico faltante haga click en el menúsuperior "Bajar
Trabajo") Cuando
se pretende enviar información a un ordenador remotoque está situado en una
red local diferente al ordenador de origen, el procesoresulta más complicado.
Esto se conoce como routing indirecto, y es el caso quese presenta más
frecuentemente cuando se envía información en Internet. Lafigura 1 muestra un
ejemplo en el que dos redes locales que utilizan la tecnologíade Internet se
enlazan para intercambiar información, creando una red lógicade mayor tamaño
gracias a la funcionalidad del protocolo IP. En
Internet existen un elevado número de redesindependientes conectadas entre sí
mediante el uso de los routers. Un ordenadorpuede actuar como un router si se
conecta a varias redes al mismo tiempo,disponiendo por lo tanto de más de una
interfaz de red así como de variasdirecciones IP y Ethernet (tantas como redes
a las que se encuentre conectado).El router, por supuesto, puede enviar y
recibir información de los hosts detodas las redes a las que está conectado, y
siempre será de forma directa.Continuando con el ejemplo anterior, el host A
puede comunicarse de formadirecta con el host B, así como los hosts A y B
pueden enviar o recibirinformación del router. En ambos casos se trata de
routing directo, pues elordenador que actúa como router está conectado a la
red 'alfa' de la mismamanera que los ordenadores A y B, teniendo una dirección
IP propia asignada quelo identifica dentro de esta misma red. La situación es
la misma para la red'omega' donde el router es identificado a través de una
segunda dirección IPque corresponde con esta red. Si
sólo fuésemos a enviar información de manera directadentro de una misma red
no sería necesario el uso del protocolo TCP/IP, siendoel mismo especialmente
indicado cuando se desea una comunicación con otrasredes. En este caso los
datagramas tendrán que ser encaminados a través delrouter para llegar a su
destino. La forma de hacer esto es a través delprotocolo IP, el cual decide si
la información puede enviarse directamente o sipor el contrario debe utilizarse
el método indirecto a través de un router.Tomamos de nuevo el ejemplo de la
figura 1:Suponemos que el host B de la red 'alfa'necesita comunicarse con el
host X situado en la red 'omega'. Una vez que se hadeterminado que el destino no
se encuentra en la misma red, envía el datagramaIP hacia el router
correspondiente. Como este router y el ordenador que envíala información se
encuentran conectados a la misma red, se trata por tanto derouting directo, ya
comentado anteriormente, y por consiguiente sólo seránecesario determinar la
dirección Ethernet del router mediante empleo delprotocolo ARP. El paquete
enviado incluirá la dirección del router comodirección Ethernet de destino,
pero sin embargo, la dirección de destino IPcorresponderá al ordenador final
al que va dirigido el paquete, el host X en elejemplo. El router recibe el
paquete y a través del protocolo IP comprueba quela dirección de Internet de
destino no corresponde con ninguna de las asignadascomo suyas, procediendo
entonces a determinar la localización de la 'omega', enla que se entrega el
paquete al ordenador de destino. Hasta
este punto se ha supuesto que sólo existe un únicorouter, pero es bastante
probable que una red con conexión a Internet posea múltiplesenlaces con otras
redes, y por lo tanto más de un router. Entonces... ¿cómodetermina el
protocolo IP el sistema correcto al que debe dirigirse? Pararesolver este
problema cada ordenador utiliza una tabla donde se relaciona cadauna de las
redes existentes con el router que debe usarse para tener acceso.Debe tenerse en
cuenta que los routers indicados en estas tablas pueden no estarconectados
directamente a las redes con las que están relacionados, sino que loque se
indica es el mejor camino para acceder a cada una de ellas. Por esta razón,cuando
un router recibe un paquete que debe ser encaminado, busca en su propiatabla de
redes la entrada correspondiente a la red para, una vez encontrada,entregarlo al
ordenador de destino. Es importante notar que en el caso de que elrouter no
tenga conexión directa a la misma red que el ordenador de destino, labúsqueda
en su tabla de redes dará como resultado la dirección de un nuevorouter al que
dirigir el paquete, y así continuará el proceso sucesivamentehasta encontrar
el destino final. La
figura 2 muestra la estructura de los protocolos para cadaordenador de Internet
que se encuentre conectado a una red Ethernet. Para unordenador con más de un
interfaz de red en el esquema aparecerían todas lasEthernet con sus
correspondientes protocolos ARP, pero en cualquier caso seríaun único
protocolo IP el que se utilice, aunque éste disponga de variasdirecciones
asignadas. (Para
ver el gráfico faltante haga click en el menú superior
"BajarTrabajo") A
causa de la extensión de Internet, es normal que unpaquete atraviese numerosas
redes (pueden ser decenas) hasta llegar a sudestino. La ruta que tiene que
recorrer un paquete en su viaje a través de lared no está determinada
inicialmente, sino que es el resultado de la consultaen las tablas de
direcciones individuales de los ordenadores intermedios. La
creación y mantenimiento de la tabla de redes pararouting es un proceso
complejo que debe ser realizado por el administrador de lared. Aquí hay que
tener en cuenta que la enorme extensión de Internet suponeuna gran dificultad
para conseguir que sean correctas todas las entradas de latabla, además de que
esta tabla puede llegar a tener un tamaño considerable.La utilización de
routers por defecto mejora la situación al permitir que seanestos los que
guarden el registro de la red sin que los ordenadores individualestengan que
ocuparse en ello, pero estos routers sí que deberían tener unatabla completa.
Para facilitar el mantenimiento de la tabla existen algunosprotocolos para
routing que permiten que un router o gateway cualquiera puedaencontrar por sí
mismo la localización de otros routers o gateways y guardarla información
acerca del mejor camino para acceder a cada red. Lógicamente
el proceso real de routing sobre Internet sueleser mucho más complejo que el
expuesto aquí, principalmente por el uso deredes y tecnologías muy distintas e
incompatibles. Esto obliga a que serealicen conversiones en el formato de los
paquetes para que puedan pasar a travésde medios diferentes, pero en cualquier
caso el protocolo IP proporciona unatransmisión transparente para los
protocolos de nivel superior y lasaplicaciones de red. 13.
Sistema de nombres por dominio. El
sistema de nombres por dominio (DNS, Domain Name System)es una forma alternativa
de identificar a una máquina conectada a Internet. Ladirección IP resulta difícil
de memorizar, siendo su uso más adecuado paralos ordenadores. El sistema de
nombres por dominio es el utilizado normalmentepor las personas para referirse a
un ordenador en la red, ya que además puedeproporcionar una idea del propósito
o la localización del mismo. El
nombre por dominio de un ordenador se representa de formajerárquica con varios
nombres separados por puntos (generalmente 3 ó 4, aunqueno hay límite). Típicamente
el nombre situado a la izquierda identifica alhost, el siguiente es el
subdominio al que pertenece este host, y a la derechaestará el dominio de mayor
nivel que contiene a los otros subdominios: nombre_ordenador.subdominio.dominio_principal Aunque
esta situación es la más común, el nombre pordominio es bastante flexible,
permitiendo no sólo la identificación de hostssino que también puede
utilizarse para referirse a determinados serviciosproporcionados por un
ordenador o para identificar a un usuario dentro del mismosistema. Es el caso de
la dirección de correo electrónico, donde el nombre pordominio adquiere gran
importancia puesto que el número IP no es suficiente paraidentificar al usuario
dentro de un ordenador. Para
que una máquina pueda establecer conexión con otra esnecesario que conozca su
número IP, por lo tanto, el nombre por dominio debeser convertido a su
correspondiente dirección a través de la correspondientebase de datos. En los
inicios de Internet esta base de datos era pequeña demanera que cada sistema
podía tener su propia lista con los nombres y lasdirecciones de los otros
ordenadores de la red, pero actualmente esto seríaimpensable. Con esta
finalidad se utilizan los servidores de nombres por dominio(DNS servers). Los
servidores de nombres por dominio son sistemas quecontienen bases de datos con
el nombre y la dirección de otros sistemas en lared de una forma encadenada o
jerárquica. Para
comprender mejor el proceso supongamos que un usuariosuministra el nombre por
dominio de un sistema en la red a su ordenador local,realizándose el siguiente
proceso: Los
diferentes servicios a los que podemos tener acceso enInternet son
proporcionados por los protocolos que pertenecen al nivel deaplicación. Estos
protocolos forman parte del TCP/IP y deben aportar entreotras cosas una forma
normalizada para interpretar la información, ya que todaslas máquinas no
utilizan los mismos juegos de caracteres ni los mismos estándares.Los
protocolos de los otros niveles sólo se encargan de la transmisión deinformación
como un bloque de bits, sin definir las normas que indiquen lamanera en que
tienen que interpretarse esos bits. Los protocolos del nivel deaplicación están
destinados a tareas específicas, algunos de los cuales seconsideran como
tradicionales de Internet por utilizarse desde los inicios de lared, como son
por ejemplo: El
protocolo FTP (File Transfer Protocol) se incluye comoparte del TCP/IP, siendo
éste el protocolo de nivel de aplicación destinado aproporcionar el servicio
de transferencia de ficheros en Internet. El FTPdepende del protocolo TCP para
las funciones de transporte, y guarda algunarelación con TELNET (protocolo para
la conexión remota). El
protocolo FTP permite acceder a algún servidor quedisponga de este servicio y
realizar tareas como moverse a través de suestructura de directorios, ver y
descargar ficheros al ordenador local, enviarficheros al servidor o copiar
archivos directamente de un servidor a otro de lared. Lógicamente y por motivos
de seguridad se hace necesario contar con elpermiso previo para poder realizar
todas estas operaciones. El servidor FTPpedirá el nombre de usuario y clave de
acceso al iniciar la sesión (login),que debe ser suministrado correctamente
para utilizar el servicio. La
manera de utilizar FTP es por medio de una serie decomandos, los cuales suelen
variar dependiendo del sistema en que se estéejecutando el programa, pero básicamente
con la misma funcionalidad. Existenaplicaciones de FTP para prácticamente todos
los sistemas operativos másutilizados, aunque hay que tener en cuenta que los
protocolos TCP/IP estángeneralmente muy relacionados con sistemas UNIX. Por
este motivo y, ya que laforma en que son listados los ficheros de cada
directorio depende del sistemaoperativo del servidor, es muy frecuente que esta
información se muestre con elformato propio del UNIX. También hay que
mencionar que en algunos sistemas sehan desarrollado clientes de FTP que cuentan
con un interfaz gráfico deusuario, lo que facilita notablemente su utilización,
aunque en algunos casosse pierde algo de funcionalidad. Existe
una forma muy utilizada para acceder a fuentes dearchivos de carácter público
por medio de FTP. Es el acceso FTP anónimo,mediante el cual se pueden copiar
ficheros de los hosts que lo permitan,actuando estos host como enormes almacenes
de información y de todo tipo deficheros para uso público. Generalmente el
acceso anónimo tendrá algunaslimitaciones en los permisos, siendo normal en
estos casos que no se permitarealizar acciones tales como añadir ficheros o
modificar los existentes. Paratener acceso anónimo a un servidor de FTP hay que
identificarse con la palabra"anonymous" como el nombre de usuario,
tras lo cual se pedirá elpassword o clave correspondiente. Normalmente se
aceptará cualquier cadena decaracteres como clave de usuario, pero lo usual es
que aquí se indique ladirección de correo electrónico propia, o bien la
palabra "guest".Utilizar la dirección de correo electrónico como
clave de acceso es una reglade cortesía que permite a los operadores y
administradores hacerse una idea delos usuarios que están interesados en el
servicio, aunque en algunos lugarespuede que se solicite esta información
rechazando el uso de la palabra"guest". E
FTP proporciona dos modos de transferencia de ficheros:ASCII y binario. El modo
de transferencia ASCII se utiliza cuando se quieretransmitir archivos de texto,
ya que cada sistema puede utilizar un formatodistinto para la representación de
texto. En este caso se realiza una conversiónen el formato del fichero
original, de manera que el fichero recibido puedautilizarse normalmente. El modo
de transferencia binario se debe utilizar encualquier otro caso, es decir,
cuando el fichero que vamos a recibir contienedatos que no son texto. Aquí no
se debe realizar ninguna conversión porquequedarían inservibles los datos del
fichero. 16.
Conexión remota. El
protocolo diseñado para proporcionar el servicio deconexión remota (remote
login) recibe el nombre de TELNET, el cual forma partedel conjunto de protocolos
TCP/IP y depende del protocolo TCP para el nivel detransporte. El
protocolo TELNET es un emulador de terminal que permiteacceder a los recursos y
ejecutar los programas de un ordenador remoto en lared, de la misma forma que si
se tratara de un terminal real directamenteconectado al sistema remoto. Una vez
establecida la conexión el usuario podráiniciar la sesión con su clave de
acceso. De la misma manera que ocurre con elprotocolo FTP, existen servidores
que permiten un acceso libre cuando seespecifica "anonymous" como
nombre de usuario. Es
posible ejecutar una aplicación cliente TELNET desdecualquier sistema
operativo, pero hay que tener en cuenta que los servidoressuelen ser sistemas
VMS o UNIX por lo que, a diferencia del protocolo FTP paratransferencia de
ficheros donde se utilizan ciertos comandos propios de estaaplicación, los
comandos y sintaxis que se utilice en TELNET deben ser los delsistema operativo
del servidor. El sistema local que utiliza el usuario seconvierte en un terminal
"no inteligente" donde todos los caracterespulsados y las acciones que
se realicen se envían al host remoto, el cualdevuelve el resultado de su
trabajo. Para facilitar un poco la tarea a losusuarios, en algunos casos se
encuentran desarrollados menús con las distintasopciones que se ofrecen. Los
programas clientes de TELNET deben ser capaces de emularlos terminales en modo
texto más utilizados para asegurarse la compatibilidadcon otros sistemas, lo
que incluye una emulación del teclado. El terminal másextendido es el VT100,
el cual proporciona compatibilidad con la mayoría de lossistemas, aunque puede
ser aconsejable que el programa cliente soporte emulaciónde otro tipo de
terminales. El
servicio de correo electrónico se proporciona a travésdel protocolo SMTP
(Simple Mail Transfer Protocol), y permite enviar mensajes aotros usuarios de la
red. A través de estos mensajes no sólo se puedeintercambiar texto, sino también
archivos binarios de cualquier tipo. Generalmente
los mensajes de correo electrónico no se envíandirectamente a los ordenadores
personales de cada usuario, puesto que en estoscasos puede ocurrir que esté
apagado o que no esté ejecutando la aplicaciónde correo electrónico. Para
evitar este problema se utiliza un ordenador másgrande como almacén de los
mensajes recibidos, el cual actúa como servidor decorreo electrónico
permanentemente. Los mensajes permanecerán en este sistemahasta que el usuario
los transfiera a su propio ordenador para leerlos de formalocal. 18.
El acceso aInternet. El
acceso a Internet es proporcionado por cualquier proveedorque disponga de esta
posibilidad, para lo cual se hace completamente necesarioel protocolo TCP/IP. El
número IP que dispondrá como dirección el ordenadordel usuario final es
suministrado por el proveedor (puede ser distinto cada vezque se establezca una
conexión) y será una dirección válida de Internet. 19.
Otras fuentesde información: Todos
los protocolos y estándares que se consolidan comopropios de Internet han de
ser organizados y dirigidos de alguna manera. Esta esla misión principal del
IETF (Internet Engineering Task Force), que es una grancomunidad de carácter
abierto formada por diseñadores de redes, operadores,usuarios, etc. Todos los
protocolos agrupados normalmente bajo el nombre TCP/IPson estándares de
Internet cuyo desarrollo depende del IETF. Las actividadesque realiza el IETF se
dividen en distintos grupos, llamados Working Groups (WG)con finalidades específicas,
los cuales se clasifican en distintas áreascomunes (Aplicaciones, seguridad,
estandarización, servicios de transporte,etc.). El IESG (Internet Engineering
Steering Group) se encarga de coordinar ydirigir al IETF por medio de los
directores de área, que controlan lasactividades número de los Working Groups
que se encuentren dentro de cada área. Las
tareas de coordinación de los números asignados a losdistintos protocolos de
Internet están a cargo de IANA (Internet AssignedNumbers Authority). Los
protocolos definidos por el IETF y su grupo de direccióncorrespondiente IESG
contienen ciertos valores tales como: direcciones deInternet, números de
protocolos y de puertos, nombres por dominio, etc. Lafuncionalidad de IANA está
en que todos estos parámetros deben ser únicos, ypor tanto, debe existir un
registro que controle los valores que se encuentranasignados. Request
for Comments. Los
documentos denominados Request for Comments (RFC)contienen información de gran
interés acerca de Internet. Existen miles deestos documentos con información
sobre cualquier aspecto relacionado con lared. Los RFC comenzaron a funcionar
sobre el año 1969 como un medio informal deintercambio de ideas entre la
comunidad investigadores de temas concernientes alas redes. Estos documentos se
distribuían inicialmente de forma impresa porcorreo convencional hasta que la
transferencia de ficheros a través de FTP(File Transfer Protocol) se comenzó a
utilizar. Con el paso del tiempo los RFCse han convertido en una manera más
oficial de presentar los protocolos deInternet, aunque aún se crean algunos de
estos documentos con carácter únicamenteinformativo. Los
RFC se utilizan actualmente para fines de investigacióny desarrollo de Internet
por el Network Working Group, y en ellos se documentanlos protocolos y estándares
ya existentes, o bien las propuestas de nuevosprotocolos o nuevas versiones de
los actuales esperándose que se conviertan enun estándar. A cada RFC se le
asigna un número siempre distinto para poderidentificarlo, incluso cuando un
RFC ya existente se modifica o actualiza seobtendrá un nuevo documento con su
propio número exclusivo. Por este motivo ycomo las revisiones se producen
continuamente se hace necesario el uso de un índiceen el que se puede encontrar
el número correspondiente a la última revisiónde un determinado documento. Cualquiera
que lo desee puede elaborar un texto para que seaeditado y publicado como un
nuevo RFC por medio de una persona que actúa comoeditor (consultar RFC 2200
para más información). Sin embargo, si lo quepretende documentar en un nuevo
RFC es un protocolo estándar o la propuestacorrespondiente para ello, primero
se debe notificar al IESG (InternetEngineering Steering Group). Para
que un protocolo de Internet se convierta en un estándardebe pasar por una
serie de estados o niveles. El nivel de proposición deprotocolo es asignado
cuando un protocolo tiene posibilidades de convertirse enun estándar en el
futuro, siendo recomendables algunas pruebas y revisioneshasta que el IESG
considere su avance. Después del nivel de proposición elprotocolo puede pasar
a considerarse como un "borrador" (draftstandard). Esto sólo ocurrirá
cuando hayan transcurrido al menos 6 meses desdeel nivel anterior, permitiendo
de esta manera que la comunidad de Internet evalúey considere el proceso de
estandarización. Durante otros 4 meses el protocolopermanecerá en este nivel
mientras se hacen pruebas y se analizan loscomentarios recibidos con la
posibilidad de efectuar algún cambio. Finalmente,el protocolo puede llegar a
convertirse en un estándar oficial de Internet através del IESG cuando su
funcionalidad ha quedado suficientemente demostrada. El
carácter abierto con que se trata a esta informaciónsobre los aspectos de diseño
de la red permite que Internet evolucione y sedesarrolle de una manera rápida y
eficaz. Cualquiera puede tener acceso a todoslos RFC creados desde el comienzo,
los cuales se conservan como información deconsulta y registro. Trabajo
enviado y realizado por: Compartir Publicación enviada por Juan Diego Molineaux Rojas Contactar mailto:d.molineaux@codetel.net.do Código ISPN de la Publicación EpypkZAkZVAyrHjgzM Publicado Thursday 7 de August de 2003 Ultimas Publicaciones en ilustrados.com
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