2.1   Internet

2.1.1   Historia

Internet es más que un conjunto de redes de computadores, más que un conjunto de protocolos estandarizados y más que un conjunto de recursos compartidos. Puede ser visto como una actitud del mundo hacia las comunicaciones y la interconectividad [KroHof93]. Lo que comenzó como un experimento del Departamento de Defensa de los Estados Unidos hace más de 20 años, es hoy un recurso global que conecta a millones de usuarios en el mundo.

Cuando se intentó conectar la red de comunicaciones del Departamento de Defensa, llamada ARPAnet, con otras redes radiales y satelitales, con fines de investigación militar, se tenía el concepto que cada parte de la red iba a ser poco confiable, y si se eliminaba una parte de la red debido a cualquier catástrofe o ataque, ésta debía seguir en funcionamiento. Fue diseñada para que requiriera el mínimo de información de los computadores conectados.

Para enviar un un mensaje a través de la red, un computador sólo debía poner los datos en un “sobre” llamado paquete IP (Internet Protocol), y poner en él correctamente las direcciones. Los computadores que establecían la comunicación tenían además la responsabilidad de asegurar que se llevara a cabo la comunicación. La filosofía era que cada computador en la red pudiera comunicarse con cualquier otro.

A pesar que la Organización para la Estandarización Internacional [ISO] estaba ocupando años para desarrollar el estándar para redes computacionales, la gente no podía seguir esperando. Desarrolladores en los Estados Unidos, el Reino Unido y Escandinavia, respondiendo a las presiones del mercado, comenzaron a poner su software IP en cada tipo de computador posible. Fue el único método práctico para que computadores de diversos fabricantes pudieran comunicarse. Esto fue atractivo para los gobiernos y universidades, ya que podían adquirir computadores de cualquier tipo y confiar en que trabajaran juntos sobre la red.

Paralelamente a Internet, se desarrollaron redes de área local (LAN) usando y madurando la tecnología Ethernet (soporte de IP), lo que finalizó con la aparición de las estaciones de trabajo alrededor del año 1983. La mayoría de estas estaciones utilizaban Unix de Berkeley, el cual incluía software para redes IP, lo que creó una nueva demanda: en vez de conectar un gran computador en la red, las organizaciones desearon incorporar toda su red local, para permitir que cada computador pudiera accesar las facilidades de ARPAnet. Como muchas otras redes estaban utilizando la misma tecnología que ARPAnet, es decir, IP y todo lo asociado, era evidente que ellas podrían ser interconectadas, beneficiando a los usuarios de todas ellas.

Una de las otras redes más grandes fue NSFNET, de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), una agencia del gobierno de los Estados Unidos. A fines de los 80, esta red incorporó cinco centros de supercomputadores, computadores tan rápidos que habían sido usados sólo por desarrolladores de armas y algunos otros investigadores de grandes corporaciones, pero que ahora serían compartidos usando la red. Habiendo tenido problemas administrativos con ARPAnet, NSF desarrolló su propia red (NSFNET), basada en la tecnología IP de ARPAnet pero utilizando líneas telefónicas, con las cuales conectó sus centros. Como el acceso era lento (no tanto para esos años) y costoso, NSF decidió crear redes regionales formadas por colegios y universidades, conectando cada red con sus vecinos, de forma tal que un computador podría comunicarse con cualquier otro a través de sus vecinos.

Tal como sucede con cualquier cosa exitosa, la demanda creció y el sistema dejó de ser eficiente. El tipo de información compartida ya no sólo estaba relacionada con los centros educacionales, y las líneas telefónicas que los interconectaban se saturaron. La red fue reemplazada por líneas telefónicas bastante más rápidas y por computadores más rápidos para controlarlas.

El aspecto más importante del esfuerzo de intercomunicación de NFS es que permitió que cualquiera accesara la red. Antes, Internet estaba disponible sólo para investigadores en centros computacionales y empleados de gobierno entre otros pocos. NFS financió establecimientos que consideraran proyectos computacionales que expandieran el acceso a Internet. Esta actividad llevó al continuo crecimiento, resolución de problemas de redes, avances tecnológicos, y trabajo en aspectos de seguridad.

Actualmente, Internet es la red de redes más importante del mundo. La razón de crecimiento del número de computadores que están conectados a ella es tan alta, que se estima que muy pronto no habrá direcciones IP (ver sección siguiente) para asignar a nuevos computadores, por lo que se está estudiando apresuradamente qué cambios deberá hacerse para modificar el protocolo asociado a Internet y hacer que el cambio funcione inmediatamente en los millones de computadores ya conectados.

La Tabla 2.2 muestra el crecimiento estimado del número de computadores en Internet en los últimos años [Gray96]. Varios nombres registrados en DNS podrían corresponder a una única dirección IP o computador, por lo que el número de computadores puede ser menor. Además, cuando se verificó la existencia de cada computador, muchos podrían no estar funcionando o encontrarse aislados por interrupciones en segmentos de redes. Sólo el 1% de los computadores registrados fueron verificados usando “ping”, y el proceso corrió durante el mes de Enero de cada año.

Año Registrados en DNS Dominios Respondieron ping
1993 1.300.000 21.000 < 400.000
1994 2.200.000 30.000 600.000
1995 4.900.000 71.000 1.000.000
1996 9.500.000 240.000 1.700.000

Tabla 2.2: Crecimiento de Internet

Información adicional sobre qué es Internet puede ser encontrada en [SelRob96].

2.1.2   Direccionamiento

Los computadores (hosts, nodos) y otros dispositivos conectados directamente a Internet deben ser identificados por un número único, llamado Dirección IP. Esta identificación está formada por un cuarteto de bytes (32 bits), los que se representan en forma decimal de la siguiente manera:

b1.b2.b3.b4

Por ejemplo, el computador que actúa como router para el Departamento de Informática de la UTFSM tiene asociada la dirección 146.83.198.3.

Debido al limitado número de direcciones posibles de formar con cuatro bytes, incluyendo direcciones con fines especiales que no pueden ser ocupadas por computadores, y el creciente interés por pertenecer a Internet, las direcciones deben ser asignadas en forma ordenada y equitativa. El organismo encargado de esta labor es InterNIC [InterNIC].

En forma paralela, y tal como se había mencionado antes, para terminar con el problema de la escasez de direcciones IP, se están estudiando cambios y adaptaciones que requerirían los sistemas operativos y controladores para soportar un nuevo estándar. Un estándar propuesto se denomina IPv6, y está descrito en [DeeHin96]; un libro al respecto es [Huitem96].

Un sitio (organización) normalmente posee varios computadores conectados en una red o varias subredes interconectadas, las cuales son conectadas a Internet. Como cada uno de los computadores que componen la subred debe poseer una dirección propia, a la organización se le asigna un conjunto de direcciones IP que pertenecen a una “clase”. La clase de una red representa el número de subredes y de computadores que pueden ser conectados a ésta y reconocidos como sus componentes, ya que la dirección de cada uno de ellos tiene una parte fija propia de la red o subred, y otra parte que identifica al nodo en la red.

Para simplificar el manejo de las direcciones, se puede asignar un nombre a cada computador en una red. Así, un nodo puede ser identificado, por ejemplo, como:

inti.inf.utfsm.cl

donde “inti” es el nombre de un computador, “utfsm.cl” es el nombre del dominio, perteneciente a la Universidad Técnica Federico Santa María, e “inf.utfsm.cl” identifica al dominio de Informática al cual pertenece la máquina “inti”. El nombre completo de este ejemplo está asociado a la dirección 146.83.198.3 del ejemplo anterior.

Un computador puede tener varios nombres adicionales, denominados apodos o alias. Un alias puede cambiar de dirección IP y/o computador, haciendo trasparente la reasignación de equipos para determinados servicios identificados por el nombre de la máquina.

El nombre del dominio no debe ser necesariamente el de una subred definida físicamente, también debe ser aprobado por InterNIC, y debe respetar ciertas normas.

Para computadores en los Estados Unidos, el nombre de la máquina debe finalizar con una sigla que identifica la clase de dominio a la que pertenece. Así, se distinguen principalmente los siguientes sufijos:

En el resto del mundo, el sufijo corresponde a una sigla de dos letras que identifica el país al cual pertenece la institución, por ejemplo:

La lista completa de códigos de países esta disponible en el apéndice B de [Krol94], aunque ha sido modificada respecto de la lista oficial, de acuerdo al uso real que se le da a algunas siglas.

Cada país puede optar a una normalización en el resto del nombre del dominio. Así, en el Reino Unido se pueden encontrar direcciones que derminan de la siguiente forma:

En cambio, en Chile no se estableció ninguna normalización en este aspecto, con la consecuencia que cada red institucional se denomina con una sigla correspondiente a la organización, seguido de la sigla “.cl”, siendo imposible distinguir el tipo de organización. Esto se puede apreciar en el siguiente ejemplo:

Existen dos sufijos especiales, que son usados indistintamente en todo el mundo:

Actualmente, el sufijo “.com” está siendo utilizado en todo el mundo, no sólo en los Estados Unidos. Esto se debe a que muchas empresas que están presentes en Internet son multinacionales, y que otras son empresas que proveen servicios en Internet no sólo en el país en que reside, sino que a todo el mundo.