El Rinconcito Informático - Introducción a las redes de ordenadores (Néstor Freire y José Luis Freire)

Este pretende ser un escrito orientativo, de ninguna forma exhaustivo, ya que el mundo de las comunicaciones entre ordenadores no requiere de unas cuantas líneas, sino de unos cuantos libros. Por lo tanto, lo único que me preocupa en este momento son las ideas básicas.

Si lo identificamos con los sistemas de transmisión de datos entre distintos ordenadores gracias a una serie de dispositivos que lo permitan, no sé que es lo primero que se nos ocurriría pensar, pero sí apostaría a que sería erróneo. Por ejemplo, el envío de un fax ¿es una transmisión a través de redes? Por supuesto que sí, de la misma manera que lo sería un telex. En teleinformática, base de las telecomunicaciones, tanto es una red la típica de telefonía conmutada, que la red telex, que la que luego sería en España la red Iberpac, propiedad de la CTNE (Compañía Telefónica Nacional de España), y que se especializó en la conexión de equipos para transmisión de datos con independencia de la plataforma, del protocolo, etc.

Es cierto que se podría hacer mucha historia antes de su aparición en los años 80, como también es cierto que el panorama actual no se parece en casi nada al que dio lugar a este tipo de redes, salvo algunos conceptos que siguen siendo los mismos, pero en este momento podríamos decir que se han especializado y la ruptura del monopolio telefónico está modificando el panorama para redes de área extensa.

¿Se puede considerar dentro de este apartado un sistema propietario? considerando como tal un ordenador central potente, tipo mainframe o mini, dependiendo de las necesidades, pero que en cualquier caso les denominaremos genéricamente como "host", y una cantidad de terminales tontos, es decir, sin capacidad por sí mismos de generar procesos, u otros periféricos como impresoras.

Bueno, son dos formas de trabajo, casi desde los principios de la informática han existido los grandes ordenadores con capacidad de proceso para alimentar a una serie de terminales que bajo mi punto de vista no constituyen una red, aunque solo sea porque no hay ordenadores conectados, el host es único y de él depende todo, la caída de él provoca la paralización total. Evidentemente si conectamos distintos sistemas propietarios ya sí hemos entrado en el campo de las redes.

Hasta la aparición de Internet la división era simple, si uníamos en una área geográfica pequeña, del tamaño de una empresa en un edificio o menor, distintos equipos teníamos una red de área local (LAN o Local Area Network), y según se ampliaba la extensión entrábamos en el territorio de las metropolitanas (MAN o Metropolitan Area Network) que cubrirían una zona de mayor tamaño, hasta una ciudad, o incluso de las WAN (Wide Area Network) de área extensa, a nivel de países o internacionales.

Internet es un caso aparte y como tal lo trataremos, puesto que en sí no es una red, es la unión de muchas redes. No obstante y buscando paralelismos, podríamos tratar una Intranet al nivel de LAN, pues se refiere a una empresa, una Extranet, con imaginación, a nivel de MAN pues lo que se trata es de la unión de distintas empresas o centros en zonas geográficas apartadas, e Internet como tal en cuanto a red de área mundial.

Pero vamos a resumir todo este barullo en lo sucesivo y vamos a dedicarnos solamente a dos, las LAN (RAL en castellano y en lo sucesivo) e Internet.

No son más que un conjunto de ordenadores (computadoras) y sus periféricos interconectados, de manera que puedan intercambiar información y recursos.

A partir de este momento podemos considerar una RAL simplemente como la conexión a partir de dos ordenadores a través de los componentes propios de red, es decir, una placa en cada uno de ellos, un medio de comunicación, el caso más simple y normal, un cable, y un software de red, que generalmente es el sistema operativo el que lo proporciona, y el que proporciona la forma en que van a acceder al medio los ordenadores.

- Tarjetas o placas de red. Se ha de conectar en una ranura del ordenador, dependiendo de cual sea la arquitectura así corresponderá un tipo de placa u otra, generalmente PCI o ISA, o incluso PCMCIA para ordenadores portátiles, y es el dispositivo que hará de interfaz entre el equipo y la red. Teniendo en cuenta el cable a utilizar así llevará unas u otras conexiones, o en forma de T para coaxiales o de "pinza" muy similar a las de los teléfonos para los RJ45, siendo lo normal que se incluyan ambas en la misma placa con independencia de que se utilice una u otra.

- El medio de comunicación puede ser muy variado. Aquí sí influye el hecho del área de la red. Para las locales lo típico es el cobre, sobre todo si las distancias son cortas, o sistemas mixtos de cobre y fibra óptica, sobre todo con el abaratamiento de la fibra al cambiar las técnicas de fabricación. El caso más usual de un sistema en que entren ambos medios son edificios de más de una planta, en el que se utilizaría un troncal (línea vertical) en fibra y las subredes de cobre, evidentemente con los consiguientes convertidores.

En los tipos de cableado de cobre hay variedad, el más simple es el par trenzado. En principio son dos cables o pares de cables trenzados dos a dos y las conexiones a la placa de red es del tipo RJ45 generalmente (lo hay RJ11 u otros, pero no es normal). Estos cables pueden trenzarse con o sin protección, dando lugar a apantallados o STP o no apantallados o UTP. Parecería que el primer sistema, ya que tiene un blindaje, es más seguro, y en teoría es así, en la práctica difícilmente, pues precisan que la pantalla de protección tenga unas características de toma de tierra muy estrictas. En cualquiera de los casos y para tomar una decisión sobre el tipo de cable a utilizar, dependiendo del número de hilos y la calidad, varía, aunque es normal el de 8 hilos para área local, pero teniendo en cuenta que la línea debe de ser muy "limpia", con las menores distorsiones o "ruidos" posibles y las distancias no deben de superar sobre los 200-300 metros (varía mucho por las condiciones ambientales que comento). Según aumenta la distancia la señal se pierde y precisa de componentes que luego comentamos.

El otro cobre típico es el coaxial, muy fácil de distinguir, es prácticamente igual a una cable de la televisión y lleva unos terminales en forma de T que se denominan BNC. Consiste en un hilo grueso de cobre central con una cubierta aislante, rodeada por una malla y todo ello con una cubierta exterior. Esta como el aislante es PVC o material plástico. En este tipo hay tanto el denominado coaxial fino como el grueso, uno para "banda base" y otro para "banda ancha" en el que se consigue que por un solo cable puedan circular diferentes señales a la vez.

Así como las señales del cable de cobre son eléctricas, en el caso de fibra óptica estamos en luminosas. El ordenador no genera este tipo de señal, por lo tanto se han de transformar mediante diodos fotoeléctricos. La conversión de impulsos eléctricos a luminosos o a la inversa, puede ocurrir en cualquier momento, por supuesto a la entrada y salida del ordenador si es que está conectado a un cable de este tipo, pero igualmente si el cableado es mixto.

El funcionamiento de la fibra óptica se basa en la reflexión y refracción de la luz. Si pensamos que por el núcleo del cable, es decir, la fibra en sí, introducimos un haz luminoso, este incidirá con un determinado ángulo, si este es superior a unos niveles se produce la reflexión total del rayo, en cambio si no los alcanza lo que da lugar es a la refracción. ¿Que se pretende entonces? Que se dé el menor número de reflexiones posibles, o dicho de otro modo, que el haz se propague de la forma más rectilínea que sea posible, por ello lo que se intenta es que el diámetro de la fibra sea lo más pequeño posible, esto aumentará la velocidad de transmisión y lo que es más importante en este caso, la cantidad de señales que son posibles transmitir en un momento dado es mayor, es decir, dentro de unos niveles, a menor diámetro mayor ancho de banda.

De manera que hay dos tipos de propagación en medios ópticos, el Monomodo, con un diámetro de fibra diminuto, no puede superar en 3 veces la longitud de onda de la luz que incide, es decir entre 5 y 10 micras y una cubierta de 125 micras. En esas condiciones tan sólo es posible transmitir un rayo luminoso. Y el Multimodo en el que se supera ese diámetro de forma que pueden entrar un número mayor que son controlados por sistemas de Multiplexación por Longitud de Onda. Esto provoca errores o destrucciones que han de ser corregidas.

Con todo, en comunicaciones por cable, la fibra supera con mucho, a pesar de sus inconvenientes (perdidas por el material con que se fabrique, perdidas de energía por transformación a calor, problemas con las curvaturas, pues no pueden ser pronunciadas o se pierde la señal, etc) al cobre. Como ejemplo AT&T une sus centrales con 78.000 kms. de fibra óptica y con 3 señales de 90 Mbps (megabytes por segundo) consigue 240.000 canales. Esto no sería posible con ningún sistema de cobre.

Solo terminar mencionando que hay conectores (por donde también se producen pérdidas) del tipo rosca (SMA) o el de inserción y giro (ST) similar en el sistema al utilizado en coaxiales.

Otros dos medios utilizados en menor escala, y sólo cuando las necesidades obligan, son los que componen las redes inalámbricas por excelencia, las emisiones de infrarrojos y las de microondas terrestres. Para las dos se precisa unas condiciones ambientales muy concretas, pues están sujetas a múltiples interferencias, y aunque las microondas son lógicamente superiores, ni las distancias, ni la capacidad del medio, ni la velocidad, la convierten en un sistema muy utilizado.

El otro sistema inalámbrico, mucho mas poderoso, son las conexiones por satélite, no es de uso común en redes de área local, no obstante es un tema obligado el comentarlo.

A pesar de todos los problemas que implica, es uno de los medios más baratos y rápidos de transmisión, teniendo en cuenta la cantidad de canales que se pueden utilizar a la vez.

En un aspecto es parecido a las transmisiones terrestres, es decir, el satélite es mas o menos, un repetidor, sólo que está en el espacio con lo que conlleva.

Para poder transmitir se precisa una estación emisora de gran potencia que envía una señal que se denomina ascendente con una frecuencia determinada. El satélite, que se mantiene en órbita geoestacionaria (sobre un mismo punto de la tierra) y a una distancia de unos 300 kms. recibe la señal, la amplifica, depura y reenvía como señal descendente que es recogida por la correspondiente antena receptora. Las ascendente en especial es la señal complicada, la descendente depende del satélite, pero ofrece muchos menos problemas, en cambio el atravesar la atmósfera y además en cualquier condición en que se encuentre (fenómenos atmosféricos de lo más variado que pueden distorsionar) hace necesario una señal potente, con antenas suficientemente grandes y modificar bastante los conceptos de comunicación de cualquier otro medio. Utilizan sistemas de multiplexado por división en frecuencia o en tiempo, conceptos que veremos algo más adelante.

Es evidente que tenemos que omitir aquí partes muy interesantes de este tipo de comunicaciones, pero hay aspectos que parecen necesarios, como las antenas y las señales que emiten. Las primeras han de fabricarse teniendo en cuenta la frecuencia en la que van a operar y la distancia a recorrer. Teniendo en cuenta que son parabólicas, creo que resulta fácil imaginar que cuanto mayor sea el diámetro aumenta la capacidad de concentrar la energía en un haz más estrecho, aumentando en consonancia la potencia del mismo. Además, en las parabólicas se habla de dimensión eléctrica, de manera que esta es mayor según aumenta la frecuencia. Y a pesar de que cuanto más frecuencia más interferencias (para eso el satélite tendrá que hacer las correcciones apropiadas en la señal antes de retransmitir), es muy importante que esta sea muy alta, de manera que el ancho de banda (concepto que veremos posteriormente) aumente, para que el número de comunicaciones o canales en un haz pueda ser cuanto más alto mejor, en caso contrario no tendría sentido la transmisión por satélite, por ello lo que se emite son microondas, que permiten muy altas frecuencias. Las conversiones y el manejo de las mismas tras la recepción de estas por las antenas del satélite es excesivo, pero sufre varios procesos antes de que las transmisoras (suelen ser más de una para "enfocar" distintos puntos terrestres) emita.

Una especie de RAL pero utilizando satélite son las llamadas VSAT, que, sin entrar en ellas, parecen el tipo de comunicación no terrestre que por ahora será el imperante, basado en un haz que será el láser modulando alguno de sus parámetros.

Hay una faceta que no se puede pasar por alto, por mucho que no tenga relación con el medio en concreto, es el concepto de Cableado Estructurado. Se empezó a estudiar hacia los 80 basándose en medidas de reducción de costes, y creando un sistema de instalación de rosetas (conectores) similar al que se podía utilizar a nivel de teléfono. Distintos organismos internacionales iniciaron normativas al respecto, dando como resultado la división de una red en Subsistemas:

Pero no sólo de cables funcionan las redes. En el medio físico de comunicación pueden encontrarse, y normalmente se encuentran, variados dispositivos, de corrección, interconexión, etc. Veamos los principales.

- Repetidor. Es el dispositivo que conecta dos segmentos de la misma red. Su función es coger la señal que recibe, amplificarla, regenerarla y ponerla de nuevo en la línea. La regeneración no es "inteligente", en el sentido de que un repetidor es un gateway simple.

- Hub. Aunque es la unidad o nodo central de una red en estrella (lo que veremos en topologías de red), en definitiva es un repetidor pero que tiene más de una entrada y salida, dando así la posibilidad de conectar los diferentes elementos que se precisan, o las distintas conexiones al resto de los nodos, funcionando en ese sentido como un concentrador de cables, aunque lo habitual es que tenga las posibilidades del repetidor.

- Puente o Bridge. Se diferencia de un repetidor en que tiene mayor capacidad en cuanto a inteligencia, es un gateway más complejo, con capacidad de filtrar información, es decir, leer la que le llega y asegurarse de que corresponde el paso.

- Enrutador o Router. En el funcionamiento de las redes existen distintos protocolos (similar a normativas) que indican cosas variadas, como el funcionamiento de las cabeceras para que se sepa su dirección. Estos componentes lo que hacen es conectar redes según el protocolo para el que han sido diseñados.

- Conmutadores o Concentradores. Conectan zonas distintas de una red a velocidades muy altas, gracias a sus sistemas de "conmutación" en lugar de los tradicionales en las redes de área local.

- Los ordenadores. Decíamos que una diferencia sustancial entre un sistema propietario y otro de red está en que en uno existe un ordenador central del cual depende todo y en el otro no es así, parte de la carga del trabajo lo llevan los terminales, que tienen capacidad para ello. ¿Esto quiere decir que cualquier ordenador es susceptible de formar parte de una red. Pues básicamente sí, lo que no es cierto es que pueda funcionar como servidor de esa red, es decir, como ordenador principal.

Es posible, e incluso normal, encontrar redes sin ese ordenador, por lo tanto habría que diferenciar entre las que lo llevan y las que no. Las primeras se dice que tienen un servidor dedicado. Es decir, hay un ordenador cuya única función es hacer que la red sea operativa. Si no lo tienen, la responsabilidad corre a cargo de todos los ordenadores que la componen, normalmente como si cada terminal funcionase como servidor. El más lógico, sobre todo cuando se pasa a un tamaño de red (con más de 5 o 6 terminales) es utilizarse dedicado.

Pensando que sea así, existe siempre la creencia de que un servidor ha de ser el ordenador excepcional mientras que los restantes pueden ser mucho más vulgares. Es posible que en parte sea verdad, pero sólo en parte. La relación potencia de servidor y potencia de terminales está mas en el software a utilizar que en la red en sí misma. Es más, esta filosofía de servidor/terminal puede ser engañosa y de hecho no se utiliza siempre y menos en redes grandes. Si por el número de elementos que intervienen en ella la consideramos de dos niveles (nivel servidor y nivel cliente o terminal) hemos de decir que tiene por qué ser así, el número de niveles puede ser superior y lo es con frecuencia. La utilización de estas redes a dos capas o cliente/servidor puede ser ampliada. Tan simple como pensar que podemos tener dos servidores, que es un caso típico, de los cuales uno haga funcionar el software de red, así como los programas compartidos, y el otro los datos a utilizar, lo que sería un ejemplo típico de tres capas.

Entonces ¿La capacidad o la arquitectura del servidor afecta? Pues sí, pero considerando muchos factores. Y según estos hay redes en las cuales es aconsejable un mini con varios procesadores o un micro sin más.

Como norma el software encargado de la RAL es el propio sistema operativo. ¿Qué precisan? Dos características básicas, que sean multiusuario (por supuesto) y multitarea.

El rendimiento con estos condicionantes utilizando un microprocesador se vería mermado, pues ambas facetas son "simuladas", es decir, se consiguen por compartición de tiempos, en tanto que si varios procesadores funcionasen a la vez, podían dedicarse a tareas concretas cada uno proporcionando resultados reales.

Sea de una forma u otra, hemos de pensar que además de lo dicho intervienen muchos más factores, como pueden ser el seguimiento de la información buscando la fiabilidad de lo que se transmite o corrigiendo en el caso de errores. Las normas de seguridad en las redes son esenciales, cada usuario es único, y tendrá unas características propias. De la misma forma que es importante la información de todo lo relativo a la red, estadísticas, seguimiento de entradas, medición de velocidad en condiciones normales o cuando el número de usuarios es alto (picos), etc.

En este momento en cuanto a área local hay cuatro Sistemas Operativos que son los más extendidos, Netware, de la casa Novell, Windows de Microsoft, principalmente la versión NT o las modernas 2.000, y las basadas en Unix, y ahí con diferentes versiones, de la misma forma que cada vez toman mas auge las del hermano menor de éste, Linux.

Entrar en las diferencias de cada Sistema Operativo es imposible, y nadie puede decir que es mejor o peor, hay factores que deben de cumplir:

- La seguridad es esencial, o en otras palabras, la capacidad que tengan de defenderse ante cualquier interferencia a los datos almacenados, o a caídas del sistema (que de repente no funcione por el motivo que sea) dando tiempo al administrador de la red de tomar las medidas oportunas.

- El manejo de usuarios, a nivel de palabras de paso, de derechos dentro de la red, qué pueden y qué no pueden hacer.

- La manipulación de datos, quien tiene acceso a uno ficheros y quien no, lo que sería la asignación de los atributos (propietarios, el que puede leer, el que puede modificar, crear, borrar, etc.)

- La permisibilidad del sistema ante medidas externas de seguridad. Como pueden ser cortafuegos (sistemas de detección de intrusos en la red), protecciones antivirus, sistemas de salvaguarda (backups, servidores o discos espejo, etc.)

- Aunque no sea un punto de este apartado, pues es ajeno al sistema, no debemos olvidar los SAI (Sistemas de Alimentación Ininterrumpida) con sus niveles de "inteligencia" y de autonomía, es decir, la capacidad de detectar un fallo en la alimentación y ordenar el cierre del equipo, así como el tiempo en que puede mantener el ordenador con corriente eléctrica.

Se puede definir como las distintas formas posibles que puede adoptar un RAL, y que están muy vinculadas al fabricante. Aunque no suelen utilizarse "puras" tal como podemos describirlas, sí se puede comprender que el resultado final de una red de cierta envergadura es el resultado de una mezcla de distintas topologías.

Aunque hay otros tipos, las más corrientes son las de tipo bus, anillo y estrella.

- Topología en bus. Todos los nodos de la red, ya sean ordenadores, impresoras compartidas, etc., están unidas por un cable, en cuyos extremos hay unos dispositivos denominados "terminadores", que evitan en rebote de la señal.La información corre por el cable en ambos sentidos, y tienen el grave inconveniente de que un fallo en la línea es suficiente para "tirar" la red.

En este tipo de redes, cuando una estación quiere conectarse a la red, utiliza lo que se denomina "Paso de testigo en Bus", el testigo es lo que se denomina "Token", por lo que a esta forma de acceder al medio se le conoce como Token Bus. Supongamos para hacerlo visual una secuencia de bits (un byte) con un contenido de 1111111 que circula ininterrumpidamente por la línea. El ordenador que quiere transmitir capta la señal y la convierte para que no entre ningún otro (no encuentren el testigo) y entonces envía las tramas correspondientes basándose en la dirección del ordenador receptor . Por lo tanto se produce una transmisión de tipo secuencial.

- Topología en anillo. Los nodos están conectados a un cable cerrado, lo que permite que la información transite en una sola dirección, rotando por el anillo. Tiene el problema similar al bus en cuanto ha ruptura de la línea, y en ese sentido se pueden utilizar los anillos con doble cableado o haciendo pasar el circuito por una central de cables, que detectan y hacen "un puente" en la zona afectada. Cualquiera de los dos sistemas requiere una cantidad de cable muy superior a la normal.

El acceso es similar al anterior, se denomina "Paso de testigo en Anillo" o "Token Ring"

- Topología en estrella. Probablemente la más segura y de mayor uso, a pesar de que las redes de IBM utilizan anillo. En este caso hay un nodo central al que se conectan todos los restantes. El punto débil es precisamente ese nodo, no obstante las medidas de seguridad, del tipo servidores espejo (dos conectados en red con la misma información, que en el caso de la caída del principal es sustituido automáticamente por el secundario), u otros métodos, hacen el sistema muy fiable. Además, las ventajas con relación a las anteriores son importantes. Cada dispositivo conectado a la red es independiente del resto, con lo que la anulación de unos o la ampliación, e incluso lo que es normal, la unión de varias estrellas, es muy fácil de conseguir.

El acceso al medio no es por paso de testigo, sino por "acceso directo con detección de actividad y colisión" o CSMA/CD, dicho de forma mucho más simple, sería que la estación a transmitir está "a la escucha" y cuando no oye señal en la línea, envía las tramas. Por supuesto que pude dar la casualidad de que dos terminales lo hagan en el mismo instante, por eso la detección de colisiones, para lo cual hay sistemas variados.

De la misma forma que en el caso de la topología en bus decíamos que la transmisión era secuencial, es decir iba pasando de un terminal a otro, en anillo y sobre todo en estrella no es así, funciona lo que se denomina Broadcast, mas o menos es el envío por el camino óptimo para llegar a destino.

¿Cómo se conoce cual es el destino de la transmisión? Esto es igual sea cual sea la topología. Cada placa de red se caracteriza por que de fábrica incorpora una dirección única, la denominada MAC o Control de Acceso al Medio.

Hablando de comunicaciones hay conceptos que influyen, con independencia de lo que se trate, y son lo suficientemente importantes como para tener un apartado propio. No son concretamente de redes, pero vamos a necesitar probablemente utilizarlos, y puesto que éstas no son más que un capítulo del mundo de las comunicaciones, es necesario incluirlos aunque sea de forma muy somera.

Sincronismo. En toda transmisión debe de existir un acuerdo entre el receptor y el emisor, y pueden llegar a él de dos formas: Síncrona, es decir, utilizando los pulsos del reloj de cada ordenador, de manera que se envíe una señal de sincronismo, algo como "pongamos nuestros relojes en hora" y se inicia la emisión y recepción de datos de acuerdo con estos. O no utilizando el reloj, lo que sería Asíncrona o Star/Stop en la cual se produce una modificación en el voltaje (que en principio es constante) y que es utilizado con este fin.

Capacidad de transferencia. Es la velocidad por la cual puede transcurrir información a través de un medio, y esto viene definido por dos características fundamentales: Ancho de banda y Relación Señal-Ruido.

El ancho de banda viene determinado por la cantidad o rango de frecuencias que es capaz de transmitir un canal. Y señal/ruido lo indica su propio enunciado, en todas las líneas y a cualquier frecuencia hay ruido no deseado que atenúa o distorsiona la señal.

Modulación. En este aspecto hay que diferenciar entre las señales analógicas (las que pueden tener un número infinito de estados) como lo sería una señal de voz, o las digitales ( las que están supeditadas a un número limitado, desde binario que son 0 y 1, a "eneario").

Una señal analógica tiene tres parámetros, Amplitud, Frecuencia y Fase. Cualquiera de los que modifiquemos nos es de utilidad, depende de distintos factores. Típicamente se suele modular en amplitud o en frecuencia.

El sistema implica que intervengan tres tipos de señales: La Moduladora es aquella que queremos transmitir. La Portadora, en la que se introducirá la información de la moduladora y sobre la que vamos a actuar haciendo las modificaciones necesarias. La Modulada es el resultante de las dos anteriores, y será la que se transmita.

En el caso de la digital, se basa en la Modulación por Impulsos Codificados. E igualmente precias de las tres señales, la diferencia entre ellas es que la portadora y la modulada han de ser forzosamente señales digitales.

Multiplexación. Es el sistema por el cual varios usuarios pueden utilizar la misma línea al mismo tiempo, es decir, compartirla.

Hay un equipo, denominado multiplexor, que se encarga de ello y se utilizan dos tipos: la División de Frecuencias, en la cual se introducen distintas portadoras y cada una de ellas a una frecuencia determinada, y la División de Tiempos, es decir, que a cada terminal se le asigna una fracción establecida y van transmitiendo de forma rotativa.

Estos sistemas son los que guardan una relación estrecha con el ancho de banda, por ejemplo, por una línea o canal de 64 Khz se pueden transmitir mediante multiplexación, 16 canales de 4 khz cada uno. Denominaríamos ancho de banda al rango de frecuencias capaces de ser transmitidas por una línea.

Por último, si se transmite sin modificar es cuando se habla de banda base.

Protocolo. El funcionamiento de las redes está sujeto a unas reglas, tanto de hardware como de software, que obligan a seguir determinados criterios. Deben de cumplirse por el emisor y el receptor, pues en caso contrario no hay comunicación, y son los que definen los formatos de los paquetes o las tramas, los sistemas de sincronización, etc.

Como se suele decir, Internet es la Red, en mayúsculas, o la red de redes, como se conoce, porque en realidad es un sistema distinto a los tradicionales con capacidad de interconexión de distintos servidores.

Para hacernos una idea entiendo importante remontarnos a sus orígenes, que ¿cómo no? provienen del negocio de la guerra, como lo son casi todos los inicios informáticos, desde los primeros ordenadores como tal hasta las técnicas básicas de Internet. Para ello nos debemos situar en los años de la Guerra Fría y la creación en USA de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados o ARPA. Lo que se necesitaba era un sistema basado en que las comunicaciones no se interrumpiesen, y esa es la base principal, la esencia de Internet se puede decir que es el caos, la ausencia de rutas fijas por donde la información va a transitar.

El proyecto ARPA se fusiona con las universidades y el sector privado creando ARPANET, que a su vez evoluciona, 17 años después de su aparición, que se inició con tan solo cuatro universidades y que para entonces ya había crecido, aparece el primer grupo de discusión en la red, era USENET.

Pero no fueron los Estados Unidos quienes dieron el impulso y la tecnología, sino los laboratorios CERN en Europa. En ellos se comenzó el protocolo IP (Protocolo de Internet), y poco más de 10 años después, el hito que transformó por completo la Red, la creación del Word Wide Web, conocido como simplemente como Web, o WWW. De entonces hasta hoy la evolución ha sido meteórica.

1 namd3-lo0.net.uni2.es [62.36.208.17]
2 rnmd1-fe0-1-0.net.uni2.es [62.36.208.65]
3 rbmd1-fe0-0-0.net.uni2.es [62.36.208.129]
4 rbba1-vt1.net.uni2.es [62.36.204.89]
5 P2-3.BARBB1.Barcelone.opentransit.net [193.251.129.225]
6 P0-2.PASBB2.Pastourelle.opentransit.net [193.251.154.197]
7 P8-0.NYKBB4.NewYork.opentransit.net [193.251.240.142]
8 P6-0.NYKBB3.NewYork.opentransit.net [193.251.154.121]
9 P2-0.NYKBB2.NewYork.opentransit.net [193.251.154.94]
10 193.251.154.222
11 jfk-core-02.inet.qwest.net [205.171.30.17]
12 ewr-cntr-01.inet.qwest.net [205.171.17.162]
13 ewr-core-01.inet.qwest.net [205.171.17.126]
14 dca-core-03.inet.qwest.net [205.171.5.17]
15 dca-edge-01.inet.qwest.net [205.171.9.86]
16 65.113.64.30
17 65.108.0.17
18 www.elrinconcito.com [64.176.148.204]

He probado un caso real, veo desde mi ordenador cómo accedo al sitio www.elrinconcito.com que, como se ve, se realiza tras el traspaso por 18 servidores. El 1 es el del servidor saliente (al que estoy conectado) y el último es el sitio al que quiero acceder. Pues bien, esta trayectoria no es fija, cada servidor va a buscar la ruta más propicia y si hoy ha pasado por Barcelona (servidor 5) y mañana no responde esta, buscará otra cambiando toda la trayectoria, por eso la difícil interrupción de las comunicaciones de la que hablaba al principio de este apartado.

Supongo que queda claro. A los proveedores de Internet se accede desde Usuarios individuales, o desde otras redes, en este caso he indicado una red de área local, pero no tiene por qué, puede ser más amplia. La diferencia entre conectarse desde un ordenador individual o hacerlo a través de una red es que esta última precisa de un dispositivo, que puede ser un ordenador, que canaliza el tránsito de sus terminales y se denominado Proxy, que entre otras cosas comparte el ancho de banda entre los equipos para que puedan acceder.

En cualquier caso la información es transmitida mediante Modem (MOdulador/DEMoludador). Cuando llega al proveedor con el que se contratan los servicios, esta se descompone en paquetes, es decir, trozos de información de una longitud determinada (conviene decir que esta práctica es muy usual en todas las transmisiones, no sólo en Internet) que consta de varias partes, una cabecera, el cuerpo con la información y un final. En ella va incluida tanto la dirección de destino como la de origen, y cuando llega a su punto final se recompone formando de nuevo la secuencia de dígitos que se transmitió. Si en ese proceso alguno de los paquetes tiene problemas se devuelven al usuario con las incidencias ocurridas.

Los Routers que se ven en el gráfico buscarán la forma de envío de cada uno de ellos de la manera que crean conveniente, es decir, buscan la más idónea, tratando a cada uno como una unidad de información independiente y con movilidad propia.

Cada red puede funcionar con un protocolo distinto, una red utilizará NetBios, otra IPX, pero en Internet sólo es admisible uno, TCP/IP, y este provine de la conjunción de TCP o Transfer Control Protocol e IP o Internet Protocol. De manera que un proveedor de Internet deberá ser capaz de recibir información en un protocolo y convertirla al TCP/IP para entra en la Red.

Uno de los fundamentos de IP son las direcciones. Cuando nos ponemos en contacto con una "pseudodirección" como el ejemplo anterior http://www.elrinconcito.com. esta no es más que una URL, Universal Resource Locator o Localizador Universal de Recursos, la verdadera dirección IP, en este caso 64.176.148.204 se obtiene del servidor DNS Domain Name System o Sistema de Nombres de Dominio, que son bases de datos que traducen la URL a dirección IP válida, que se inicia con el nombre de la máquina (64) y se termina con el del dominio (204), entre medias están los subdominios (estos pueden ser el número del servidor provincial, el número de la empresa, etc.)

Mientras tanto, el protocolo TCP permite la conexión global, él será es que establezca las conexiones, y las mantenga en tanto dure la transmisión.

Hablando de nombres, lo primero que se nos puede ocurrir es que entonces una dirección del tipo Néstor@empresax.es no se atiene a lo dicho (aclaro que el acento en la dirección ya ha sido aceptado, por lo tanto en este momento ya no es un error, aunque está en fase de pruebas). Pues claramente no, y es que hablamos del protocolo de Internet, pero le acompañan una serie de otros protocolos, en concreto esta es una dirección de correo electrónico, que es uno de los servicios de Internet, y tiene un saliente SNMTP y un entrante POP. La dirección descrita arriba se refiere a una persona y está compuesta por su nombre o identificativo (Néstor) seguido de el símbolo @ y a continuación subdominios (en este caso sólo he incluido uno, empresax) para terminar con el dominio (es). Con lo que en realidad se leería al revés, se enviaría un correo a España (es), dentro de este país a la dirección de la empresax y dentro de ella, que sería el proveedor, se depositaría en el buzón Néstor.

Por lo tanto vemos que las funciones de Internet son muy amplias, acabamos de hablar de

- Correo electrónico o e-mail. Tiene las funcionalidades y utiliza los protocolos mencionados. No sólo sirve para la transmisión de mensajes, también para ficheros, aunque es más lógico el intercambio a través de direcciones FTP.

- FTP. File Transfer Protocol o protocolo de transferencia de ficheros. La mayoría de los servidores lo implementan por ser más eficaz a la hora de remitir cantidades de información grandes a través de la Red. Puede ser de acceso libre, de forma que cualquiera puede utilizarlo, y se conocen como FTP anónimo.

- News. Su función es de foros de discusión, sin confundirlo con las listas, pues estas últimas son correos electrónicos, mientas que las news se basan en el protocolo NNTP (Network News Transfer Protocol). Tan sólo se trata de conectarse a un servidor de este tipo y elegir el foro, siempre que este sea público, pues es usual los privados.

Uno de los problemas graves o casi el mayor para el usuario de Internet es encontrar algo entre los millones de sitios donde buscar, para ello se generan motores de búsqueda

- Gopher. Es un buscador de los primeros que se elaboraron. Para las búsquedas requería conectarse a un servidor mediante el programa del mismo nombre y con una serie de mandatos se organizaban las búsquedas. Se basó en él el programa VERONICA (Very Easy Rodent-Oriented Net-wide Index to Computerized Archives) aumentando las prestaciones de búsqueda.

La Word Wide Web requiere un trato especial, ha sido el fenómeno que ha lanzado a Internet en todo el mundo a gran velocidad, de manera que ahora no es imaginable sin esta arquitectura.

Se basa en el protocolo HTTP (HiperText Transport Protocol) y se asienta en la estructura de un cliente y un servidor Web. El Cliente funciona con un navegador, el primero fue Mosaic de CERN, hoy los más utilizados son Internet Explorer y Netscape, cualquiera de ellos debe de ser capaz de interpretar HTML que es el lenguaje de programación sobre el que se sustenta la WWW. Y la parte Servidor que será capaz, además de entender el mismo lenguaje, también ejecutar los programas necesarios, como son los célebres CGI (Common Graphics Interface), cuyo lenguaje de programación depende del sistema operativo del servidor. Están en auge los lenguajes interpretados, tipo Perl, pero no es obligatorio, son perfectamente válidos y mucho más operativos (aunque con diferencia también más complejos) otros del tipo Java, C++, Delphi, etc. Hay variedad de servidores Web en el mercado, aunque por encima de todos ellos figura Apache, que además es gratis.

El éxito de WWW es lo que se conoce como las páginas Web, es decir, documentos en HTML que tienen la capacidad de manejar hipertexto (vínculos a otras zonas, bien de la misma página, de otras páginas en el mismo servidor, o a páginas en otros servidores), y de utilizar imagen gráfica y sonido.

Sobre las páginas Web habría mucho que decir, se pueden escribir muchos libros sobre el tema, y no se alcanzaría porque la evolución es muy rápida. Comentaba arriba que son documentos HTML y es cierto, pero no es lo único, de hecho este pseudolenguaje es muy estático, en tanto que las páginas cada vez requieren mayor dinamismo y funcionalidades.

Para ello se introducen objetos del tipo ActiveX (programas basados en tecnologías de Microsoft con muy distintas funcionalidades y generados por distintos lenguajes), Scripts o programas ejecutados en el Servidor a través de JavaScript o VBScript principalmente, y más recientemente los productos que está generando la empresa Macromedia, como el ya célebre Flash, que permiten la generación completa de "Sitios" Web, desde informativos hasta comerciales.

Un aspecto que no se debe pasar por alto dada su importancia son los Portales. Estos son unos servidores cuya finalidad es servir de entrada a Internet en un sentido "figurado", es decir, por una parte proporcionan una serie de servicios generalmente gratuitos, como puede ser correo electrónico, espacio de alojamiento, información múltiple, y por otra son los responsables de localizar dentro de la maraña de Internet la documentación en general o las páginas en concreto gracias a sus gestores de datos. Tradicionalmente los grandes portales acumulan una cantidad ingente de páginas permitiendo distintos sistemas de búsqueda, como hace el mencionado VERONICA, es decir, con utilización de operadores, bien lógicos (and, or, not, etc.) o bien aritméticos con el mismo objetivo. Cabe mencionar algunos del tipo Yahoo, Altavista, Google, etc. que son internacionales. Además estos se han distribuido por países, al menos por los más utilizados, aunque también se dan portales a nivel nacional, en España del tipo Ozu, Ole, Hispavista, etc.

Recientemente han entrado en escena lo que ellos mismos definen como "Vortales" para diferenciarse de los clásicos, la diferencia está en que los primeros los podríamos definir como horizontales, es decir, grandes bases de datos relacionales, y los segundos como verticales (de ahí el nombre) de manera que las búsquedas se realizan por una estructura temática jerárquica o en forma de arbol. Estos últimos no tienen aún la capacidad de información ni el contenido de los primeros.

José Luis Freire
http://www.elrinconcito.com