miércoles, 24 de febrero de 2010

ARQUITECTURA EN INTERNET

Internet no es una red centralizada ni está regida por un solo organismo. Su estructura se parece a una tela de araña en la cual unas redes se conectan con otras.

Una de las cosas más increíbles de Internet es que nadie realmente lo posee. Es una colección de redes de todos los tamaños y clases. Estas redes se conectan unas a otras de muchas maneras diferentes para formar una única identidad que conocemos como Internet. De hecho, el nombre viene de la idea de redes interconectadas (inter-net). Desde su comienzo en 1969, Internet ha crecido de cuatro sistemas de ordenadores a cientos de millones. Sin embargo, el que Internet no pertenezca a nadie, no significa que no esté monitorizada y mantenida de varias maneras. La sociedad de Internet (Internet Society), un grupo sin ánimo de lucro establecido en 1992, supervisa la formación de políticas y protocolos que definen como usar e interactuar con Internet.
Todas estas redes delegan en los NAPs, las estructuras (normalmente llamadas backbones), y los router para hablar entre si. Lo más impresionante de este proceso, es que un mensaje puede originarse desde un ordenador y viajar al otro lado del planeta a través de diferentes redes, y llegar a otro ordenador en una fracción de segundo. Los mencionados routers determinan donde enviar la información desde un ordenador a otro. Podemos definir a los routers como ordenadores especializados que envían tus mensajes y los de todos los demás usuarios de Internet, a sus destinos a través de miles de caminos diferentes. Un router tiene dos trabajos separados, pero relacionados entre si:
• Asegura que la información no va donde no es necesitada. Esto es crucial para impedir que grandes volúmenes de datos ocasiones congestión en sistemas menos preparados para manejar tanto tráfico.
• Nos asegura que la información llega al destinatario deseado. Si lo pensamos como analogía, se puede decir que son una especie de servicio de correo para llevar y traer paquetes a nuestra casa.
Al hacer estos dos trabajos, un router es extremadamente útil para manejarse con dos redes de ordenadores separadas. Hace la unión de las dos redes, pasando información de una a otra. También protege las redes que une previniendo el tráfico innecesario que podría filtrarse entre dichas redes. Independientemente de las redes que haya conectadas, la funcionalidad básica del router se mantiene. Al ser Internet una grandiosa red creada a partir de cientos de miles de redes más pequeñas, el uso de routers es absolutamente necesario.



PROTOCOLOS DE INTERNET
Los datos en una red basada en IP son enviados en bloques conocidos como paquetes o datagramas (en el protocolo IP estos términos se suelen usar indistintamente). En particular, en IP no se necesita ninguna configuración antes de que un equipo intente enviar paquetes a otro con el que no se había comunicado antes.
El Protocolo de Internet provee un servicio de datagramas no fiable (también llamado del mejor esfuerzo (best effort), lo hará lo mejor posible pero garantizando poco). IP no provee ningún mecanismo para determinar si un paquete alcanza o no su destino y únicamente proporciona seguridad (mediante checksums o sumas de comprobación) de sus cabeceras y no de los datos transmitidos. Por ejemplo, al no garantizar nada sobre la recepción del paquete, éste podría llegar dañado, en otro orden con respecto a otros paquetes, duplicado o simplemente no llegar. Si se necesita fiabilidad, ésta es proporcionada por los protocolos de la capa de transporte, como TCP.


Funciones de TCP
En la pila de protocolos TCP/IP, TCP es la capa intermedia entre el protocolo de internet (IP) y la aplicación. Habitualmente, las aplicaciones necesitan que la comunicación sea fiable y, dado que la capa IP aporta un servicio de datagramas no fiable (sin confirmación), TCP añade las funciones necesarias para prestar un servicio que permita que la comunicación entre dos sistemas se efectúe libre de errores, sin pérdidas y con seguridad.
Los servicios provistos por TCP corren en el anfitrión (host) de cualquiera de los extremos de una conexión, no en la red. Por lo tanto, TCP es un protocolo para manejar conexiones de extremo a extremo. Tales conexiones pueden existir a través de una serie de conexiones punto a punto, por lo que estas conexiones extremo-extremo son llamadas circuitos virtuales. Las características del TCP son:
• Orientado a la conexión: dos computadoras establecen una conexión para intercambiar datos. Los sistemas de los extremos se sincronizan con el otro para manejar el flujo de paquetes y adaptarse a la congestión de la red.
• Operación Full-Duplex: una conexión TCP es un par de circuitos virtuales, cada uno en una dirección. Sólo los dos sistemas finales sincronizados pueden usar la conexión.
• Error Checking: una técnica de checksum es usada para verificar que los paquetes no estén corruptos.
• Acknowledgements: sobre recibo de uno o más paquetes, el receptor regresa un acknowledgement (reconocimiento) al transmisor indicando que recibió los paquetes. Si los paquetes no son notificados, el transmisor puede reenviar los paquetes o terminar la conexión si el transmisor cree que el receptor no está más en la conexión.
• Flow Control: si el transmisor está desbordando el buffer del receptor por transmitir demasiado rápido, el receptor descarta paquetes. Los acknowledgement fallidos que llegan al transmisor le alertan para bajar la tasa de transferencia o dejar de transmitir.
• Servicio de recuperación de Paquetes: el receptor puede pedir la retransmisión de un paquete. Si el paquete no es notificado como recibido (ACK), el transmisor envía de nuevo el paquete.
Los servicios confiables de entrega de datos son críticos para aplicaciones tales como transferencias de archivos (FTP por ejemplo), servicios de bases de datos, proceso de transacciones y otras aplicaciones de misión crítica en las cuales la entrega de cada paquete debe ser garantizada.



DIRECCION IP

Toda máquina en Internet tiene un único número que le identifica, que se llama una dirección IP. El término “IP” significa “Internet Protocol” o protocolo de Internet, que es el lenguaje que los ordenadores usan para poder comunicarse en la red de redes. Un protocolo es un modo predefinido para que alguien que quiera utilizar un servicio, se pueda comunicar con dicho servicio. Este “alguien” puede ser una persona, pero frecuentemente es un programa de ordenador, como por ejemplo un navegador de Internet.
Casi todo el mundo, aunque no esté demasiado metido en tecnologías de Internet, sabrá lo que es una dirección IP. Aun así, es interesante IP es un número como el siguiente: 230.19.23.133. La verdad es que para hacerlo más fácil de recordar para las personas, se expresa en formato decimal como el número anterior. Sin embargo, los ordenadores se comunican de forma binaria. En el ejemplo que hemos puesto anteriormente, su expresión binaria sería: 11100110.00010011.00010111.10000101.
Damos a continuación un breve resumen de las clases existentes:
• Red de clase A - Es para redes muy grandes, como compañías internacionales. Las direcciones IP con el primer octeto que vaya desde el 1 al 126, es parte de esta clase. Los otros tres octetos se usan para identificar cada uno de los host.
• Loopback – Se le da muchos usos en el mundo de las redes, aunque en los ordenadores que utilizamos para conectarnos a Internet, la podemos identificar como la 127.0.0.1. Esto significa que la usa el ordenador para reenviarse un mensaje a si mismo. Normalmente se utiliza para pruebas de red y solución de incidencias.
• Red de clase B – Se usa para redes de tamaño medio. Un buen ejemplo es una universidad o campus. Las direcciones IP con un primer octeto que va desde el 128 al 191 son parte de esta clase. La clase B también incluye el segundo octeto como parte del identificador de red. Los otros dos octetos son para identificación de hosts.
• Red de clase C – Se aprovecha mucho más el espacio con este tipo de red, y se suele utilizar para redes de tamaño medio a pequeño. Las direcciones IP con un primer octeto que va desde el 192 al 223 son parte de esta clase. Los tres octetos identifican la red y el último octeto define el host.
Por último también tenemos la red de clase D que se usa para el tráfico multicast, y la clase E, que de momento se utiliza por motivos experimentales.
¿Qué es DNS o sistema nombres de dominio?
Cuando Internet está en su completa infancia, consistía de un número pequeño de ordenadores unidos entre ellos con módems y líneas telefónicas. Solo se podían hacer conexiones proveyendo de la dirección IP de la máquina con la que querías establecer un enlace. Por ejemplo, una dirección IP típica que nos podemos encontrar podía ser 216.34.14.185, la cual es una dirección pública. Podía estar bien si solo había algunos pocos ordenadores por el entorno, pero se hizo incontrolable según iban surgiendo más y más sistemas, y todos se iban incorporando en red. Empezar a recordar todos los números de todos los ordenadores que pueden existir, es algo bastante difícil incluso para un genio de las matemáticas.
La primera solución a este problema fue un simple fichero de texto mantenido por el centro de información de red que mapeaba o relacionaba nombres a direcciones IP. Muy pronto, este fichero de texto se volvió tan grande que era prácticamente imposible de manejar. Afortunadamente, en 1983 la universidad de Wisconsin creo el llamado DNS (Domain Name System) , o sistema nombres de dominio, que mapeaba nombres de texto a direcciones IP de forma automática. De esta manera, solo tienes que recordar WWW, http://internet--40138.blogspot.com/ en lugar de su dirección IP.
El modelo cliente servidor
Los servidores de Internet hacen que Internet sea posible. Todas las máquinas en Internet son o servidores o clientes. Las máquinas que proveen de servicios a otras máquinas son servidores, y las máquinas que se usan para conectarse a esos servicios son los clientes. Existen servidores Web, servidores de correo, servidores FTP, y muchos más servidores de todo tipo que sirven a las necesidades de los usuarios de Internet por todo el mundo.
Cuando te conectas a WWW.internet--40138.blogspot.com para leer una página, eres un usuario que está sentado en una máquina cliente, es decir, tu ordenador. Lo que estás haciendo es conectarte a un servidor Web donde está alojado el dominio de INTERNET--40138. La máquina servidor encuentra la página que has solicitado y te la envía. Los clientes que llegan que llegan a un servidor, lo hacen con una intención específica, por lo que los clientes orientan sus peticiones a un software determinado que está funcionando en la máquina servidor. Por ejemplo, si tienes abierto en tu ordenador un navegador de Internet, querrá “hablar” con el servidor Web operando en la máquina servidor, no el servidor de correo.
Un servidor tiene una dirección IP estática que no cambia con frecuencia. Un ordenador en casa que está haciendo una marcación por medio de un modem, normalmente tiene una dirección IP asignada por la ISP cada vez que se conecta a Internet. Esa dirección IP es única para tu sesión – puede ser diferente la siguiente vez que se haga la conexión a Internet. De esta manera, la ISP solo necesita una dirección IP para cada modem que soporta, en lugar de una para cada usuario. Por otro lado, se puede solicitar a la ISP que la dirección sea estática si tenemos una necesidad para ello.


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