Tutorial Y Descripcion De TCP/IP

1.1 Introducción Las redes se han convertido en una parte fundamental, si no la más importante, de los actuales sistemas de información. Constituyen el pilar en el uso compartido de la información en empresas así como en grupos gubernamentales y científicos. Esta información puede adoptar distintas formas, sea como documentos, datos a ser procesados por otro ordenador, ficheros enviados a colegas, e incluso formas más exóticas de datos. La mayoría de estas redes se instalaron a finales de los años 60 y 70, cuando el diseño de redes se consideraba como la piedra filosofal de la investigación informática y la tecnología punta. Dio lugar a numerosos modelos de redes como la tecnología de conmutación de paquetes, redes de área local con detección de colisión, redes jerárquicas en empresas, y muchas otras de elevada calidad. Desde comienzos de los '70, otro aspecto de la tecnología de redes cobró importancia: el modelo de pila de protocolo, que permite la interoperabilidad entre aplicaciones. Toda una gama de arquitecturas fue propuesta e implementada por diversos equipos de investigación y fabricantes de ordenadores. El resultado de todos estos conocimientos tan prácticos es que hoy en día cualquier grupo de usuarios puede hallar una red física y una arquitectura adecuada a sus necesidades específicas, desde líneas asíncronas de bajo coste, sin otro método de recuperación de errores que una función de paridad bit a bit, pasando por funciones completas de redes de área extensa(pública o privada) con protocolos fiables como redes públicas de conmutación de paquetes o redes privadas SNA, hasta las redes de área local, de alta velocidad pero distancia limitada. El lado negativo de esta explosión de la información es la penosa situación que se produce cuando un grupo de usuarios desea extender su sistema informático a otro grupo de usuarios, que resulta que tiene una tecnología y unos protocolos de red diferentes. En consecuencia, aunque pudieran ponerse de acuerdo en el tipo de tecnología de red para conectar físicamente sus instalaciones, las aplicaciones(como por ejemplo sistemas de correo) serían aún incapaces de comunicarse entre sí debido a los diferentes protocolos. Se tomó conciencia de esta situación bastante temprano(a comienzo de los '70), gracias a un grupo de investigadores en los Estados Unidos, que fueron artífices de un nuevo paradigma: la interconexión de redes. Otras organizaciones oficiales se implicaron en la interconexión de redes, tales como ITU-T e ISO. Todas trataban de definir un conjunto de protocolos, distribuidos en un conjunto bien definido de capas, de modo que las aplicaciones pudieran comunicarse entre sí, con independencia de la tecnología de red subyacente y del sistema operativo sobre el que se ejecutaba cada aplicación. 1.2 Interredes Los diseñadores originales de la pila de protocolos ARPANET, subvencionados por DARPA ("Defense Advanced Research Projects Agency")introdujeron conceptos fundamentales tales como la estructura de capas y el de virtualidad en el mundo de las redes, bastante antes de que ISO se interesase en las redes. El organismo oficial de esos investigadores fue el grupo de trabajo en red ("Network Working Group") llamado ARPANET, que tuvo su última reunión general en octubre de 1071. DARPA ha continuado su investigación en busca de una pila de protocolos de red, desde el protocolo host-a-host NCP("Network Control Program") a la pila de protocolos TCP/IP, que adoptó la forma que tiene en la actualidad alrededor de 1978. En esa época, DARPA era un organismo famoso por ser pionero en la conmutación de paquetes a través de redes de radio y canales de satélite. La primera implementación real de Internet fue se produjo sobre 1980, cuando DARPA comenzó a convertir las máquinas de su red de trabajo(ARPANET) a los nuevos protocolos de TCP/IP. En 1983 la transición fue completa y DARPA exigió que todos los ordenadores que quisieran conectarse a ARPANET usaran TCP/IP. DARPA contrató además a Bolt, Beranek, y Newman (BNN) para desarrollar una implementación de los protocolos TCP/IP para el UNIX de Berkeley sobre el VAX y dotaron a la Universidad de California en Berkeley para que distribuyese ese código de modo gratuito con su sistema operativo UNIX. El primer lanzamiento de la distribución del sistema de Berkeley que incluyó el protocolo TCP/IP estuvo disponible en 1983(BSD 4.2). Desde ese momento, TCP/IP se ha difundido rápidamente entre universidades y centros de investigación y se ha convertido en el estándar de subsistemas de comunicación basados en UNIX. El segundo lanzamiento(BSD 4.3) se distribuyó en 1986, que es actualizado en 1988 (BSD 4.3 Tahoe) y en 1990 (BSD 4.3 Reno). BSD 4.4 fue distribuido en 1993. Debido a limitaciones de fondos, el BSD 4.4 será la última distribución que hará el grupo de investigación de sistemas informáticos("Computer Systems Research Group") de la Universidad de California en Berkeley. A medida que TCP/IP se extendía rápidamente, nuevas WANs se fueron creando y uniendo a ARPANET en los Estados Unidos. Por otro lado, redes de otros tipos, no necesariamente basadas en TCP/IP, se añadieron al conjunto de redes interconectadas. El resultado fue lo que hoy se conoce como Internet. Distintos ejemplos de redes que han jugado papeles clave en este desarrollo se describen en las siguientes secciones. 1.2.1 Internet ¿Qué es exactamente? En primer lugar, la palabra Internet es simplemente una contracción de la frase red interconectada. Sin embargo, escrita con mayúscula hace referencia a un conjunto mundial de redes interconectadas, de tal forma que Internet es una red interconectada, aunque no a la inversa. A Internet se le llama a veces "Interred conectada"("connected Internet"). Internet está constituida por los siguientes grupos de redes(ver las siguientes secciones para más información): * Troncales: grandes redes que existen principalmente para interconectar otras redes. Actualmente las redes troncales son NSFNET en US, EBONE en Europa y las grandes redes troncales comerciales. * Redes regionales que conectan, por ejemplo, universidades y colegios. * Redes comerciales que suministran acceso a troncales y suscriptores, y redes propiedad de organizaciones comerciales para uso interno que también tienen conexión con Internet. * Redes locales, como por ejemplo, redes a nivel de campus universitario. En muchos casos, particularmente en redes de tipo comercial, militar y gubernamental, el tráfico entre estas y el resto de Internet está restringido(ver Cortafuegos("firewalls")). Esto conduce a la pregunta ¿Cómo sé si estoy conectado a Internet? Un enfoque viable es preguntarse: ¿puedo hacer un ping al host ds.internic.net? El ping, descrito en Ping, es un programa usado para determinar si un host de una red es alcanzable; está implementado en cualquier plataforma TCP/IP. Si la respuesta es no, entonces no estás conectado. Esta definición no implica necesariamente que uno esté totalmente aislado de Internet: muchos sistemas que fallarían en este test tienen, por ejemplo, pasarelas de correo electrónico a Internet. 1.2.2 ARPANET Llamado a veces el "abuelito" de las redes de conmutación de paquetes, ARPANET fue construido por DARPA(llamado ARPA en esa época) a finales de los '60 para facilitar la instalación de equipo de investigación de la tecnología de conmutación de paquetes y para permitir compartir recursos a los contratistas del Departamento de Defensa. La red interconectaba centros de investigación, algunas bases militares y emplazamientos gubernamentales. Pronto se popularizó entre los investigadores mediante la colaboración a través del correo electrónico y de otros servicios. Se desarrolló orientada a una utilidad para la investigación, usada por el DCA("Defense Communications Agency") a finales de 1975 y se dividió en 1983 en MILNET, para la interconexión de localizaciones militares, y ARPANET, para la interconexión de centros de investigación. Esto fue el primer paso hacia la "I" mayúscula de Internet. En 1974, ARPANET estaba basada en líneas arrendadas de 56kbps que interconectaban nodos de conmutación de paquetes(PSN) dispersados por todo US y el oeste de Europa. Eran minicomputadores que ejecutaban un protocolo conocido como1822 (por el número del informe que lo describía) y dedicados a la tarea de conmutación de paquetes. Cada PSN tenía al menos dos conexiones con otros PSNs(para permitir encaminamiento alternativo en caso de fallo de algún circuito)y hasta 22 puertos para conexiones de ordenadores de usuarios(hosts). Los sistemas 1822 permitían la entrega fiable y con control de flujo de un paquete al nodo de destino. Esta es la razón por la que el protocolo NCP original fue un protocolo bastante simple. Fue sustituido por los protocolos de TCP/IP, que no asumen la fiabilidad del hardware de red subyacente y pueden ser usados en redes distintas de las basadas en 1822. El 1822 no se convirtió en un estándar de la industria, por lo que posteriormente DARPA decidió reemplazar la tecnología de conmutación de paquetes del 1822 por el estándar CCITT X.25. El tráfico de datos excedió pronto la capacidad de las líneas de 56Kbps que constituían la red, que ya no eran capaces de soportar el flujo requerido. Hoy en día ARPANET ha sido sustituido por las nuevas tecnologías en su papel de troncal en el área de la investigación de Internet(ver NSFNET posteriormente, en este capítulo), mientras que MILNET sigue siendo la red troncal en el área militar. 1.2.3 NSFNET NSFNET("National Science Foundation Network"), es una red de tres niveles situada en los Estados Unidos y consistente en: * Una troncal: una red que conecta redes de nivel medio administradas y operadas por separado

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