Transmisión de Datos en Internet (página 2)

9. IP (Internet
Protocol)

El IP es un
protocolo que
pertenece al nivel de red, por lo tanto, es
utilizado por los protocolos del
nivel de transporte
como TCP para encaminar los datos hacia su
destino. IP tiene únicamente la misión de
encaminar el datagrama, sin comprobar la integridad de la
información que contiene. Para ello se
utiliza una nueva cabecera que se antepone al datagrama que se
está tratando. Suponiendo que el protocolo TCP ha
sido el encargado de manejar el datagrama antes de pasarlo al IP,
la estructura del
mensaje una vez tratado quedaría así:

La cabecera IP tiene un tamaño de 160 bit y
está formada por varios campos de distinto significado.
Estos campos son:

• Versión: Número de versión del
  protocolo IP utilizado. Tendrá que tener el valor 4.
  Tamaño: 4 bit.
• Longitud de la cabecera: (Internet Header
  Length, IHL) Especifica la longitud de la cabecera expresada en
  el número de grupos de 32
  bit que contiene. Tamaño: 4 bit.
• Tipo de servicio: El
  tipo o calidad de
  servicio se utiliza para indicar la prioridad o importancia
  de los datos que se
  envían, lo que condicionará la forma en que
  éstos serán tratados
  durante la transmisión. Tamaño: 8
  bit.
• Longitud total: Es la longitud en bytes del datagrama
  completo, incluyendo la cabecera y los datos. Como este campo
  utiliza 16 bit, el tamaño máximo del datagrama no
  podrá superar los 65.535 bytes, aunque en la
  práctica este valor
  será mucho más pequeño. Tamaño: 16
  bit.
• Identificación: Valor de identificación
  que se utiliza para facilitar el ensamblaje de los fragmentos
  del datagrama. Tamaño: 16 bit.
• Flags: Indicadores
  utilizados en la fragmentación. Tamaño: 3
  bit.
• Fragmentación: Contiene un valor (offset) para
  poder
  ensamblar los datagramas que se hayan fragmentado. Está
  expresado en número de grupos de 8
  bytes (64 bit), comenzando con el valor cero para el primer
  fragmento. Tamaño: 16 bit.
• Límite de existencia: Contiene un
  número que disminuye cada vez que el paquete pasa por un
  sistema. Si
  este número llega a cero, el paquete será
  descartado. Esto es necesario por razones de seguridad
  para evitar un bucle infinito, ya que aunque es bastante
  improbable que esto suceda en una red correctamente
  diseñada, no debe descuidarse esta posibilidad.
  Tamaño: 8 bit.
• Protocolo: El número utilizado en este campo
  sirve para indicar a qué protocolo pertenece el
  datagrama que se encuentra a continuación de la cabecera
  IP, de manera que pueda ser tratado correctamente cuando llegue
  a su destino. Tamaño: 8 bit.
• Comprobación: El campo de comprobación
  (checksum) es necesario para verificar que los datos contenidos
  en la cabecera IP son correctos. Por razones de eficiencia este
  campo no puede utilizarse para comprobar los datos incluidos a
  continuación, sino que estos datos de usuario se
  comprobarán posteriormente a partir del campo de
  comprobación de la cabecera siguiente, y que corresponde
  al nivel de transporte.
  Este campo debe calcularse de nuevo cuando cambia alguna
  opción de la cabecera, como puede ser el límite
  de existencia. Tamaño: 16 bit.
• Dirección de origen: Contiene la dirección del host que envía el
  paquete. Tamaño: 32 bit.
• Dirección de destino: Esta dirección es la del host que
  recibirá la información. Los routers o gateways
  intermedios deben conocerla para dirigir correctamente el
  paquete. Tamaño: 32 bit.

10. La dirección de
Internet.

El protocolo IP identifica a cada ordenador que se
encuentre conectado a la red mediante su correspondiente
dirección. Esta dirección es un número de 32
bit que debe ser único para cada host, y normalmente suele
representarse como cuatro cifras de 8 bit separadas por
puntos.

La dirección de Internet (IP Address) se utiliza
para identificar tanto al ordenador en concreto como
la red a la que pertenece, de manera que sea posible distinguir a
los ordenadores que se encuentran conectados a una misma red. Con
este propósito, y teniendo en cuenta que en Internet se
encuentran conectadas redes de tamaños muy
diversos, se establecieron tres clases diferentes de direcciones,
las cuales se representan mediante tres rangos de valores:

• Clase A: Son las que en su primer byte tienen un
  valor comprendido entre 1 y 126, incluyendo ambos valores.
  Estas direcciones utilizan únicamente este primer byte
  para identificar la red, quedando los otros tres bytes
  disponibles para cada uno de los hosts que pertenezcan a esta
  misma red. Esto significa que podrán existir más
  de dieciséis millones de ordenadores en cada una de las
  redes de esta
  clase. Este tipo de direcciones es usado por redes muy
  extensas, pero hay que tener en cuenta que sólo puede
  haber 126 redes de este tamaño. ARPAnet es una de ellas,
  existiendo además algunas grandes redes comerciales,
  aunque son pocas las organizaciones
  que obtienen una dirección de "clase A". Lo normal para
  las grandes organizaciones
  es que utilicen una o varias redes de "clase B".
• Clase B: Estas direcciones utilizan en su primer byte
  un valor comprendido entre 128 y 191, incluyendo ambos. En este
  caso el identificador de la red se obtiene de los dos primeros
  bytes de la dirección, teniendo que ser un valor entre
  128.1 y 191.254 (no es posible utilizar los valores
  0 y 255 por tener un significado especial). Los dos
  últimos bytes de la dirección constituyen el
  identificador del host permitiendo, por consiguiente, un
  número máximo de 64516 ordenadores en la misma
  red. Este tipo de direcciones tendría que ser suficiente
  para la gran mayoría de las organizaciones grandes. En
  caso de que el número de ordenadores que se necesita
  conectar fuese mayor, sería posible obtener más
  de una dirección de "clase B", evitando de esta forma el
  uso de una de "clase A".
• Clase C: En este caso el valor del primer byte
  tendrá que estar comprendido entre 192 y 223, incluyendo
  ambos valores. Este tercer tipo de direcciones utiliza los tres
  primeros bytes para el número de la red, con un rango
  desde 192.1.1 hasta 223.254.254. De esta manera queda libre un
  byte para el host, lo que permite que se conecten un
  máximo de 254 ordenadores en cada red. Estas direcciones
  permiten un menor número de host que las anteriores,
  aunque son las más numerosas pudiendo existir un gran
  número redes de este tipo (más de dos
  millones).

En la clasificación de direcciones anterior se
puede notar que ciertos números no se usan. Algunos de
ellos se encuentran reservados para un posible uso futuro, como
es el caso de las direcciones cuyo primer byte sea superior a 223
(clases D y E, que aún no están definidas),
mientras que el valor 127 en el primer byte se utiliza en algunos
sistemas para
propósitos especiales. También es importante notar
que los valores 0
y 255 en cualquier byte de la dirección no pueden usarse
normalmente por tener otros propósitos específicos.
El número 0 está reservado para las máquinas
que no conocen su dirección, pudiendo utilizarse tanto en
la identificación de red para máquinas que
aún no conocen el número de red a la que se
encuentran conectadas, en la identificación de host para
máquinas que aún no conocen su número de
host dentro de la red, o en ambos casos.

El número 255 tiene también un significado
especial, puesto que se reserva para el broadcast. El broadcast
es necesario cuando se pretende hacer que un mensaje sea visible
para todos los sistemas
conectados a la misma red. Esto puede ser útil si se
necesita enviar el mismo datagrama a un número determinado
de sistemas, resultando más eficiente que enviar la misma
información solicitada de manera individual a cada uno.
Otra situación para el uso de broadcast es cuando se
quiere convertir el nombre por dominio de un
ordenador a su correspondiente número IP y no se conoce la
dirección del servidor de
nombres de dominio
más cercano.

Lo usual es que cuando se quiere hacer uso del broadcast
se utilice una dirección compuesta por el identificador
normal de la red y por el número 255 (todo unos en
binario) en cada byte que identifique al host. Sin embargo, por
conveniencia también se permite el uso del número
255.255.255.255 con la misma finalidad, de forma que resulte
más simple referirse a todos los sistemas de la
red.

El broadcast es una característica que se encuentra
implementada de formas diferentes dependiendo del medio
utilizado, y por lo tanto, no siempre se encuentra disponible. En
ARPAnet y en las líneas punto a punto no es posible enviar
broadcast, pero sí que es posible hacerlo en las redes
Ethernet,
donde se supone que todos los ordenadores prestarán
atención a este tipo de mensajes.

En el caso de algunas organizaciones extensas puede
surgir la necesidad de dividir la red en otras redes más
pequeñas (subnets). Como ejemplo podemos suponer una red
de clase B que, naturalmente, tiene asignado como identificador
de red un número de dos bytes. En este caso sería
posible utilizar el tercer byte para indicar en qué red
Ethernet se
encuentra un host en concreto. Esta
división no tendrá ningún significado para
cualquier otro ordenador que esté conectado a una red
perteneciente a otra organización, puesto que el tercer byte no
será comprobado ni tratado de forma especial. Sin embargo,
en el interior de esta red existirá una división y
será necesario disponer de un software de red
especialmente diseñado para ello. De esta forma queda
oculta la
organización interior de la red, siendo mucho
más cómodo el acceso 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 interfaz de red de Internet
(niveles físico y de enlace en el modelo OSI) deben
añadir más información a los datos
provenientes de IP para que la transmisión pueda
realizarse. Es el caso, por ejemplo, de las redes Ethernet, de
uso muy extendido actualmente. Este tipo de redes utiliza su
propio sistema de
direcciones, junto con una nueva cabecera para los datos.

Las redes locales Ethernet son posiblemente la tecnología que domina
en Internet. Este tipo de redes fue desarrollado por Xerox
durante los años 70, y entre sus características podemos destacar su alto
nivel de rendimiento, la utilización de cable coaxial
para la transmisión, una velocidad de
10Mbit/seg. y CSMA/CD como
técnica de acceso.

Ethernet es un medio en el que todos los ordenadores pueden
acceder a cada uno de los paquetes que se envían, aunque
un ordenador sólo tendrá que prestar
atención a aquellos que van dirigidos a él
mismo.

La técnica de acceso CSMA/CD (Carrier
Sense and Multiple Access with
Collition Detection) permite a que todos los dispositivos puedan
comunicarse en el mismo medio, aunque sólo puede existir
un único emisor en cada instante. De esta manera todos los
sistemas pueden ser receptores de forma simultánea, pero
la información tiene que ser transmitida por turnos. Si
varios dispositivos intentan transmitir en el mismo instante la
colisión es detectada, de forma que cada uno de ellos
volverá a intentar la transmisión transcurrido un
pequeño intervalo de tiempo
aleatorio.

Es importante notar que las direcciones utilizadas por
Ethernet no guardan ninguna relación con las direcciones
de Internet. Así como las direcciones IP de Internet son
asignadas por el usuario, las direcciones Ethernet se asignan "de
fábrica". Esta es la razón por la que se utilizan
48 bit en las direcciones, ya que de esta manera se obtiene un
número lo suficientemente elevado de direcciones como para
asegurar que no sea necesario repetir los valores.

En una red Ethernet los paquetes son transportados de un
ordenador a otro de manera que son visibles para todos, siendo
necesario un procedimiento
para identificar los paquetes que pertenecen a cada ordenador.
Cuando el paquete es recibido en el otro extremo, la cabecera y
el checksum se retiran, se comprueba que los datos corresponden a
un mensaje IP, y este mensaje se pasa al protocolo IP para que
sea procesado.

El tamaño máximo para un paquete de datos
varía de unas redes a otras. En el caso de Ethernet el
tamaño puede ser de 1500 bytes, para otras redes puede ser
menor o bastante mayor en el caso de redes muy rápidas.
Aquí surge otro problema, pues normalmente los paquetes de
tamaño mayor resultan más eficientes para
transmitir grandes cantidades de información. Sin embargo,
se debe tener en cuenta que las redes del receptor y el emisor
pueden ser muy distintas. Por este motivo el protocolo TCP
está preparado para negociar el tamaño
máximo de los datagramas que serán enviados durante
el resto de la conexión. Pero así el problema no
queda completamente resuelto porque hasta que los paquetes
lleguen a su destino es muy probable que tengan que atravesar
otras redes intermedias, las cuales puede que no sean capaces de
soportar el tamaño de los paquetes que se está
enviando. Se hace necesario entonces dividir el paquete original
en otros más pequeños para que puedan ser
manejados: Esto se conoce como fragmentación
(fragmentation).

La fragmentación es posible gracias a determinados
campos que el protocolo IP introduce en su cabecera. Estos campos
de fragmentación se usan cuando ha sido necesario dividir
el paquete enviado originalmente, de manera que éste pueda
ser reconstruido por el host receptor a través del
protocolo TCP/IP. Este último proceso de
reconstrucción de los paquetes se conoce como
"reensamblaje" (reassembly).

ARP (Address Resolution
Protocol).

El Protocolo de Resolución de Direcciones (ARP)
es necesario debido a que las direcciones Ethernet y las
direcciones IP son dos números distintos y que no guardan
ninguna relación. Así, cuando pretendemos
dirigirnos a un host a través de su dirección de
Internet se necesita convertir ésta a la correspondiente
dirección Ethernet.

ARP es el protocolo encargado de realizar las
conversiones de dirección correspondientes a cada host.
Para ello cada sistema cuenta con una tabla con la
dirección IP y la dirección Ethernet de algunos de
los otros sistemas de la misma red. Sin embargo, también
puede ocurrir que el ordenador de destino no se encuentre en la
tabla de direcciones, teniendo entonces que obtenerla por otros
medios.

Con la finalidad de obtener una dirección
Ethernet destino que no se encuentra en la tabla de conversiones
se utiliza el mensaje ARP de petición. Este mensaje es
enviado como broadcast, es decir, que estará disponible
para que el resto de los sistemas de la red lo examinen, y el
cual contiene una solicitud de la dirección final de un
sistema a partir de su dirección IP. Cuando el ordenador
con el que se quiere comunicar analiza este mensaje comprueba que
la dirección IP corresponde a la suya y envía de
regreso el mensaje ARP de respuesta, el cual contendrá la
dirección Ethernet que se estaba buscando. El ordenador
que solicitó la información recibirá
entonces el mensaje de respuesta y añadirá la
dirección a su propia tabla de conversiones para futuras
referencias.

El mensaje de petición ARP contiene las
direcciones IP y Ethernet del host que solicita la
información, además de la dirección IP del
host de destino. Estos mensajes son aprovechados en algunas
ocasiones también por otros sistemas de la red para
actualizar sus tablas, ya que el mensaje es enviado en forma de
broadcast. El ordenador de destino, una vez que ha completado el
mensaje inicial con su propia dirección Ethernet,
envía la respuesta directamente al host que
solicitó la información.

12.
Routing.

Ya se ha expuesto anteriormente la forma en que los datagramas
pasan de un ordenador de la red a otro mediante el protocolo IP,
sin embargo en esta sección se comenta con más
detalle el proceso que
permite que la información llegue hasta su destino final.
Esto se conoce con el nombre de routing.

Las tareas de routing son implementadas por el protocolo IP
sin que los protocolos de un nivel superior tales como TCP o UDP
tengan constancia de ello. Cuando se quiere enviar
información por Internet a un ordenador, el protocolo IP
comprueba si el ordenador de destino se encuentra en la misma red
local que el ordenador origen. Si es así, se
enviará el correspondiente datagrama de forma directa: la
cabecera IP contendrá el valor de la dirección
Internet del ordenador destino, y la cabecera Ethernet
contendrá el valor de la dirección de la red
Ethernet que corresponde a este mismo ordenador.

(Para ver el gráfico faltante haga click en el
menú superior "Bajar Trabajo")

Cuando se pretende enviar información a un
ordenador remoto que está situado en una red local
diferente al ordenador de origen, el proceso resulta más
complicado. Esto se conoce como routing indirecto, y es el caso
que se presenta más frecuentemente cuando se envía
información en Internet. La figura 1 muestra un
ejemplo en el que dos redes locales que utilizan la tecnología de
Internet se enlazan para intercambiar información, creando
una red lógica
de mayor tamaño gracias a la funcionalidad del protocolo
IP.

En Internet existen un elevado número de redes
independientes conectadas entre sí mediante el uso de los
routers. Un ordenador puede 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 varias direcciones IP y Ethernet (tantas como
redes a las que se encuentre conectado). El router, por
supuesto, puede enviar y recibir información de los hosts
de todas las redes a las que está conectado, y siempre
será de forma directa. Continuando con el ejemplo
anterior, el host A puede comunicarse de forma directa con el
host B, así como los hosts A y B pueden enviar o recibir
información del router. En ambos casos se trata de routing
directo, pues el ordenador que actúa como router
está conectado a la red 'alfa' de la misma manera que los
ordenadores A y B, teniendo una dirección IP propia
asignada que lo 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
IP que corresponde con esta red.

Si sólo fuésemos a enviar
información de manera directa dentro de una misma red no
sería necesario el uso del protocolo TCP/IP, siendo el
mismo especialmente indicado cuando se desea una comunicación con otras redes. En este caso
los datagramas tendrán que ser encaminados a través
del router para llegar a su destino. La forma de hacer esto es a
través del protocolo IP, el cual decide si la
información puede enviarse directamente o si por 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 ha determinado que el destino no se
encuentra en la misma red, envía el datagrama IP hacia el
router correspondiente. Como este router y el ordenador que
envía la información se encuentran conectados a la
misma red, se trata por tanto de routing directo, ya comentado
anteriormente, y por consiguiente sólo será
necesario determinar la dirección Ethernet del router
mediante empleo del
protocolo ARP. El paquete enviado incluirá la
dirección del router como dirección Ethernet de
destino, pero sin embargo, la dirección de destino IP
corresponderá al ordenador final al que va dirigido el
paquete, el host X en el ejemplo. El router recibe el paquete y a
través del protocolo IP comprueba que la dirección
de Internet de destino no corresponde con ninguna de las
asignadas como suyas, procediendo entonces a determinar la
localización de la 'omega', en la que se entrega el
paquete al ordenador de destino.

Hasta este punto se ha supuesto que sólo existe
un único router, pero es bastante probable que una red con
conexión a Internet posea múltiples enlaces con
otras redes, y por lo tanto más de un router. Entonces…
¿cómo determina el protocolo IP el sistema correcto
al que debe dirigirse? Para resolver este problema cada ordenador
utiliza una tabla donde se relaciona cada una 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 estar conectados directamente a las redes con las que
están relacionados, sino que lo que 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 propia tabla 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 el router no tenga
conexión directa a la misma red que el ordenador de
destino, la búsqueda en su tabla de redes dará como
resultado la dirección de un nuevo router al que dirigir
el paquete, y así continuará el proceso
sucesivamente hasta encontrar el destino final.

La figura 2 muestra la
estructura de
los protocolos para cada ordenador de Internet que se encuentre
conectado a una red Ethernet. Para un ordenador con más de
un interfaz de red en el esquema aparecerían todas las
Ethernet con sus correspondientes protocolos ARP, pero en
cualquier caso sería un único protocolo IP el que
se utilice, aunque éste disponga de varias direcciones
asignadas.

(Para ver el gráfico faltante haga click en el
menú superior "Bajar Trabajo")

A causa de la extensión de Internet, es normal
que un paquete atraviese numerosas redes (pueden ser decenas)
hasta llegar a su destino. La ruta que tiene que recorrer un
paquete en su viaje a través de la red no está
determinada inicialmente, sino que es el resultado de la consulta
en las tablas de direcciones individuales de los ordenadores
intermedios.

La creación y mantenimiento
de la tabla de redes para routing es un proceso complejo que debe
ser realizado por el administrador de
la red. Aquí hay que tener en cuenta que la enorme
extensión de Internet supone una gran dificultad para
conseguir que sean correctas todas las entradas de la tabla,
además de que esta tabla puede llegar a tener un
tamaño considerable. La utilización de routers por
defecto mejora la situación al permitir que sean estos los
que guarden el registro de la
red sin que los ordenadores individuales tengan que ocuparse en
ello, pero estos routers sí que deberían tener una
tabla completa. Para facilitar el mantenimiento
de la tabla existen algunos protocolos para routing que permiten
que un router o gateway cualquiera pueda encontrar por sí
mismo la localización de otros routers o gateways y
guardar la información acerca del mejor camino para
acceder a cada red.

Lógicamente el proceso real de routing sobre
Internet suele ser mucho más complejo que el expuesto
aquí, principalmente por el uso de redes y
tecnologías muy distintas e incompatibles. Esto obliga a
que se realicen conversiones en el formato de los paquetes para
que puedan pasar a través de medios
diferentes, pero en cualquier caso el protocolo IP proporciona
una transmisión transparente para los protocolos de nivel
superior y las aplicaciones 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. La dirección IP
resulta difícil de memorizar, siendo su uso más
adecuado para los ordenadores. El sistema de nombres por dominio
es el utilizado normalmente por las personas para referirse a un
ordenador en la red, ya que además puede proporcionar una
idea del propósito o la localización del
mismo.

El nombre por dominio de un ordenador se representa de
forma jerárquica con varios nombres separados por puntos
(generalmente 3 ó 4, aunque no hay límite).
Típicamente el nombre situado a la izquierda identifica al
host, el siguiente es el subdominio al que pertenece este host, y
a la derecha estará 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 por dominio es bastante flexible,
permitiendo no sólo la identificación de hosts sino
que también puede utilizarse para referirse a determinados
servicios
proporcionados por un ordenador o para identificar a un usuario
dentro del mismo sistema. Es el caso de la dirección de
correo
electrónico, donde el nombre por dominio adquiere gran
importancia puesto que el número IP no es suficiente para
identificar al usuario dentro de un ordenador.

Para que una máquina pueda establecer
conexión con otra es necesario que conozca su
número IP, por lo tanto, el nombre por dominio debe ser
convertido a su correspondiente dirección a través
de la correspondiente base de datos. En
los inicios de Internet esta base de datos era
pequeña de manera que cada sistema podía tener su
propia lista con los nombres y las direcciones de los otros
ordenadores de la red, pero actualmente esto sería
impensable. Con esta finalidad se utilizan los servidores de
nombres por dominio (DNS
servers).

Los servidores de
nombres por dominio son sistemas que contienen bases de datos
con el nombre y la dirección de otros sistemas en la red
de una forma encadenada o jerárquica.

Para comprender mejor el proceso supongamos que un
usuario suministra el nombre por dominio de un sistema en la red
a su ordenador local, realizándose el siguiente
proceso:

• El ordenador local entra en contacto con el servidor de
  nombres que tiene asignado, esperando obtener la
  dirección que corresponde al nombre que ha suministrado
  el usuario.
• El servidor de nombres local puede conocer la
  dirección que se está solicitando,
  entregándosela al ordenador que realizó la
  petición.
• Si el servidor de nombres local no conoce la
  dirección, ésta se solicitará al servidor
  de nombres que esté en el dominio más apropiado.
  Si éste tampoco tiene la dirección,
  llamará al siguiente servidor DNS, y así
  sucesivamente.
• Cuando el servidor DNS local ha conseguido la
  dirección, ésta se entrega al ordenador que
  realizó la petición.
• Si el nombre por dominio no se ha podido obtener, se
  enviará de regreso el correspondiente mensaje de
  error.

14. Servicios
de Internet: el nivel de
aplicación.

Los diferentes servicios a
los que podemos tener acceso en Internet son proporcionados por
los protocolos que pertenecen al nivel de aplicación.
Estos protocolos forman parte del TCP/IP y deben aportar entre
otras cosas una forma normalizada para interpretar la
información, ya que todas las máquinas no utilizan
los mismos juegos de
caracteres ni los mismos estándares. Los protocolos de los
otros niveles sólo se encargan de la transmisión de
información como un bloque de bits, sin definir las
normas que
indiquen la manera en que tienen que interpretarse esos bits. Los
protocolos del nivel de aplicación están destinados
a tareas específicas, algunos de los cuales se consideran
como tradicionales de Internet por utilizarse desde los inicios
de la red, como son por ejemplo:

• Transferencia de ficheros (File Transfer).
• Correo electrónico (e-mail).
• Conexión remota (remote login).

15. Transferencia de
ficheros.

El protocolo FTP (File
Transfer Protocol) se incluye como parte del TCP/IP, siendo
éste el protocolo de nivel de aplicación destinado
a proporcionar el servicio de
transferencia de ficheros en Internet. El FTP depende
del protocolo TCP para las funciones de
transporte, y guarda alguna relación con TELNET (protocolo
para la conexión remota).

El protocolo FTP permite acceder a algún servidor que
disponga de este servicio y realizar tareas como moverse a
través de su estructura de directorios, ver y descargar
ficheros al ordenador local, enviar ficheros al servidor o copiar
archivos
directamente de un servidor a otro de la red. Lógicamente
y por motivos de seguridad se hace
necesario contar con el permiso previo para poder realizar
todas estas operaciones. El
servidor FTP pedirá 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 de
comandos, los
cuales suelen variar dependiendo del sistema en que se
esté ejecutando el programa, pero
básicamente con la misma funcionalidad. Existen
aplicaciones de FTP para prácticamente todos los sistemas
operativos más utilizados, aunque hay que tener en
cuenta que los protocolos TCP/IP están generalmente muy
relacionados con sistemas UNIX. Por este
motivo y, ya que la forma en que son listados los ficheros de
cada directorio depende del sistema operativo
del servidor, es muy frecuente que esta información se
muestre con el formato propio del UNIX.
También hay que mencionar que en algunos sistemas se han
desarrollado clientes de FTP
que cuentan con un interfaz gráfico de usuario, lo que
facilita notablemente su utilización, aunque en algunos
casos se pierde algo de funcionalidad.

Existe una forma muy utilizada para acceder a fuentes de
archivos 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 de ficheros para uso
público. Generalmente el acceso anónimo
tendrá algunas limitaciones en los permisos, siendo normal
en estos casos que no se permita realizar acciones tales
como añadir ficheros o modificar los existentes. Para
tener acceso anónimo a un servidor de FTP hay que
identificarse con la palabra "anonymous" como el nombre de
usuario, tras lo cual se pedirá el password o clave
correspondiente. Normalmente se aceptará cualquier cadena
de caracteres como clave de usuario, pero lo usual es que
aquí se indique la dirección de correo
electrónico propia, o bien la palabra "guest".
Utilizar la dirección de correo electrónico como
clave de acceso es una regla de cortesía que permite a los
operadores y administradores hacerse una idea de los usuarios que
están interesados en el servicio, aunque en algunos
lugares puede 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 quiere transmitir archivos de texto, ya que
cada sistema puede utilizar un formato distinto para la
representación de texto. En este
caso se realiza una conversión en el formato del fichero
original, de manera que el fichero recibido pueda utilizarse
normalmente. El modo de transferencia binario se debe utilizar en
cualquier otro caso, es decir, cuando el fichero que vamos a
recibir contiene datos que no son texto. Aquí no se debe
realizar ninguna conversión porque quedarían
inservibles los datos del fichero.

16. Conexión
remota.

El protocolo diseñado para proporcionar el servicio de
conexión remota (remote login) recibe el nombre de
TELNET, el
cual forma parte del conjunto de protocolos TCP/IP y depende del
protocolo TCP para el nivel de transporte.

El protocolo TELNET es un emulador de terminal que permite
acceder a los recursos y
ejecutar los programas de un
ordenador remoto en la red, de la misma forma que si se tratara
de un terminal real directamente conectado al sistema remoto. Una
vez establecida la conexión el usuario podrá
iniciar la sesión con su clave de acceso. De la misma
manera que ocurre con el protocolo FTP, existen servidores que
permiten un acceso libre cuando se especifica "anonymous" como
nombre de usuario.

Es posible ejecutar una aplicación cliente TELNET
desde cualquier sistema
operativo, pero hay que tener en cuenta que los servidores
suelen ser sistemas VMS o UNIX por lo que, a diferencia del
protocolo FTP para transferencia de ficheros donde se utilizan
ciertos comandos propios
de esta aplicación, los comandos y sintaxis que se utilice
en TELNET deben ser los del sistema operativo del servidor. El
sistema local que utiliza el usuario se convierte en un terminal
"no inteligente" donde todos los caracteres pulsados y las
acciones que
se realicen se envían al host remoto, el cual devuelve el
resultado de su trabajo. Para facilitar un poco la tarea a los
usuarios, en algunos casos se encuentran desarrollados
menús con las distintas opciones que se ofrecen.

Los programas
clientes de
TELNET deben ser capaces de emular los terminales en modo texto
más utilizados para asegurarse la compatibilidad con otros
sistemas, lo que incluye una emulación del teclado. El
terminal más extendido es el VT100, el cual proporciona
compatibilidad con la mayoría de los sistemas, aunque
puede ser aconsejable que el programa cliente soporte
emulación de otro tipo de terminales.

17. Correo electrónico.

El servicio de correo electrónico se proporciona a
través del protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),
y permite enviar mensajes a otros usuarios de la red. A
través de estos mensajes no sólo se puede
intercambiar texto, sino también archivos binarios de
cualquier tipo.

Generalmente los mensajes de correo electrónico no se
envían directamente a los ordenadores personales de cada
usuario, puesto que en estos casos puede ocurrir que esté
apagado o que no esté ejecutando la aplicación de
correo electrónico. Para evitar este problema se utiliza
un ordenador más grande como almacén de
los mensajes recibidos, el cual actúa como servidor de
correo electrónico permanentemente. Los mensajes
permanecerán en este sistema hasta que el usuario los
transfiera a su propio ordenador para leerlos de forma local.

18. El acceso a
Internet.

El acceso a Internet es proporcionado por cualquier proveedor
que disponga de esta posibilidad, para lo cual se hace
completamente necesario el protocolo TCP/IP. El número IP
que dispondrá como dirección el ordenador del
usuario final es suministrado por el proveedor (puede ser
distinto cada vez que se establezca una conexión) y
será una dirección válida de Internet.

19. Otras fuentes de
información:

Todos los protocolos y estándares que se consolidan
como propios de Internet han de ser organizados y dirigidos de
alguna manera. Esta es la misión
principal del IETF (Internet Engineering Task Force), que es una
gran comunidad de
carácter abierto formada por diseñadores de redes,
operadores, usuarios, etc. Todos los protocolos agrupados
normalmente bajo el nombre TCP/IP son estándares de
Internet cuyo desarrollo
depende del IETF. Las actividades que realiza el IETF se dividen
en distintos grupos, llamados Working Groups (WG) con finalidades
específicas, los cuales se clasifican en distintas
áreas comunes (Aplicaciones, seguridad,
estandarización, servicios de transporte, etc.). El IESG
(Internet Engineering Steering Group) se encarga de coordinar y
dirigir al IETF por medio de los directores de área, que
controlan las actividades número de los Working Groups que
se encuentren dentro de cada área.

Las tareas de coordinación de los números
asignados a los distintos protocolos de Internet están a
cargo de IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Los
protocolos definidos por el IETF y su grupo de
dirección correspondiente IESG contienen ciertos valores
tales como: direcciones de Internet, números de protocolos
y de puertos, nombres por dominio, etc. La funcionalidad de IANA
está en que todos estos parámetros deben ser
únicos, y por tanto, debe existir un registro que
controle los valores que se encuentran asignados.

Request for Comments.

Los documentos
denominados Request for Comments (RFC) contienen
información de gran interés
acerca de Internet. Existen miles de estos documentos con
información sobre cualquier aspecto relacionado con la
red. Los RFC comenzaron a funcionar sobre el año 1969 como
un medio informal de intercambio de ideas entre la comunidad
investigadores de temas concernientes a las redes. Estos
documentos se distribuían inicialmente de forma impresa
por correo convencional hasta que la transferencia de ficheros a
través de FTP (File Transfer Protocol) se comenzó a
utilizar. Con el paso del tiempo los RFC se han convertido en una
manera más oficial de presentar los protocolos de
Internet, aunque aún se crean algunos de estos documentos
con carácter únicamente informativo.

Los RFC se utilizan actualmente para fines de investigación y desarrollo de
Internet por el Network Working Group, y en ellos se documentan
los protocolos y estándares ya existentes, o bien las
propuestas de nuevos protocolos o nuevas versiones de los
actuales esperándose que se conviertan en un
estándar. A cada RFC se le asigna un número siempre
distinto para poder identificarlo, incluso cuando un RFC ya
existente se modifica o actualiza se obtendrá un nuevo
documento con su propio número exclusivo. Por este motivo
y como las revisiones se producen continuamente se hace necesario
el uso de un índice en el que se puede encontrar el
número correspondiente a la última revisión
de un determinado documento.

Cualquiera que lo desee puede elaborar un texto para que sea
editado y publicado como un nuevo RFC por medio de una persona que
actúa como editor (consultar RFC 2200 para más
información). Sin embargo, si lo que pretende documentar
en un nuevo RFC es un protocolo estándar o la propuesta
correspondiente para ello, primero se debe notificar al IESG
(Internet Engineering Steering Group).

Para que un protocolo de Internet se convierta en un
estándar debe pasar por una serie de estados o niveles. El
nivel de proposición de protocolo es asignado cuando un
protocolo tiene posibilidades de convertirse en un
estándar en el futuro, siendo recomendables algunas
pruebas y
revisiones hasta que el IESG considere su avance. Después
del nivel de proposición el protocolo puede pasar a
considerarse como un "borrador" (draft standard). Esto
sólo ocurrirá cuando hayan transcurrido al menos 6
meses desde el nivel anterior, permitiendo de esta manera que la
comunidad de Internet evalúe y considere el proceso de
estandarización. Durante otros 4 meses el protocolo
permanecerá en este nivel mientras se hacen pruebas y se
analizan los comentarios recibidos con la posibilidad de efectuar
algún cambio.
Finalmente, el protocolo puede llegar a convertirse en un
estándar oficial de Internet a través del IESG
cuando su funcionalidad ha quedado suficientemente
demostrada.

El carácter abierto con que se trata a esta
información sobre los aspectos de diseño
de la red permite que Internet evolucione y se desarrolle de una
manera rápida y eficaz. Cualquiera puede tener acceso a
todos los RFC creados desde el comienzo, los cuales se conservan
como información de consulta y registro.

Trabajo enviado y realizado por:
Gilda Isabel Valera Guerrera

Matrícula: 97-3840
Universidad
Tecnológica de Santiago
UTESA
Recinto Santo Domingo de Guzmán
Profesor:
Saidan Batista
Materia:
Sistema Operativo II