Los fundamentos de Internet

- ¿Cómo se ha desarrollado la Internet?
- Estructura de Internet
- La World Wide Web

Cuando la mayoría de personas piensa en Internet, se imaginan un monitor de computadora con textos e imágenes hermosas, - es decir la conocida World Wide Web. Pero la Internet no es lo mismo que una página Web. Es anterior a la Web y tiene muchas otras funciones como el correo electrónico, los grupos de noticias, videoconferencias, chats, voz con soporte IP, redes p2p (ninguna de las cuales están basadas en la web)... y la lista sigue creciendo.

¿Cómo se ha desarrollado la Internet?

La Internet se inició en los EE.UU. durante la Guerra Fría. Cuando la Unión Soviética lanzó su satélite Sputnik al espacio en 1957, los militares estadounidenses respondieron con la creación de la Advanced Research Projects Agency (ARPA). Entre sus proyectos figuraba una investigación para la creación de una red de computadoras que permitiese la colaboración entre científicos e investigadores especialmente. Era necesario que fuese una red descentralizada sin un foco o punto de control central de manera que si algún nodo experimentaba fallos, los demás podían asumir sus funciones. Se dice que la naturaleza descentralizada de la Internet estaba inspirada en la idea de resistir un ataque nuclear. Un sistema centralizado podía ser desactivado fácilmente, pero si todos los puntos de la red eran capaces de reemplazar al nodo destruido, de manera que ninguno fuera imprescindible para el funcionamiento de la red en su totalidad, el sistema podría seguir funcionando parcialmente dañado cuando menos. De hecho, la motivación central era más bien cómo prescindir de un control central y la necesidad de estimular la cooperación entre los investigadores. También debía ser capaz de conectarse con otros sistemas a través de estándares públicamente disponibles.

En 1969 los científicos de ARPA conectaron dos (y muy pronto, cuatro) computadoras centrales (por entonces no existían los PC) en diferentes Estados del país y empezaron a enviarse datos mediante un sistema rudimentario por paquetes que fue el inicio de los protocolos de Internet como los conocemos hoy en día.

Lo que había tenido lugar era el inicio de Internet con sus protocolos compartidos TCP e IP. Estos estándares técnicos fueron formalmente adoptados en 1982 y permiten que Internet funcione como una red descentralizada de computadoras interconectadas. El protocolo TCP define la manera en que los datos son fragmentados en pedazos de información manejables o en paquetes, que luego son enviados individualmente a través de la Internet. Imaginemos que una carta larga se descompone en páginas separadas. Cada página se introduce en un sobre y se echa en el buzón de correos. Al llegar los sobres a un mismo destino, éstos se recomponen para crear el archivo original o pieza de información. Esto es mucho más eficiente que, por ejemplo, mantener un flujo constante de información; si perdemos uno de los paquetes éste puede ser solicitado nuevamente y remitido sin tener que enviar todos los datos, lo cual produce menos errores y tiempo desperdiciado.

Fuente: http://www.asc.upenn.edu/usr/chunter/agora_uses/chapter_2.html

El protocolo de Internet controla el recorrido de los paquetes hasta su destino en una especie de sistema de direcciones basado en los números IP periódicos 123.123.123.123. De alguna manera, funciona como la dirección en un sobre. Cada computadora en la ruta hacia su destino sabe cómo enviar el paquete al destino IP, eligiendo la mejor ruta según la disponibilidad de las computadoras y sus conexiones en cada momento. No hay una relación directa entre el origen y el destino y la ruta nunca se decide por anticipado sino en el momento de iniciarse la transferencia. Los ruteadores (routers) deciden dónde debe enviarse el paquete según la disponibilidad de los hosts. Los paquetes son transferidos de un host a otro hasta llegar a su destino. Para estar conectado a Internet se necesita un número de IP, como también una conexión fija como una línea telefónica, Ethernet o conexión de cable. En teoría ningún número IP es más importante que otro, puesto que la Internet no cuenta con un ordenador u oficina central. Pero en la práctica, como veremos, algunos de estos números IP, como los que se asignan a las bases de datos de nombres de dominio (DNS databases), a los ruteadores y a los nodos de las redes primarias (también conocidos como backbones), sí son más importantes que otros.

Este sistema es diferente del tradicional flujo de información por conmutación de circuitos que utiliza el sistema telefónico. En este caso el flujo de información se realiza de manera continua a través de un canal. Una ruptura del circuito provoca la pérdida de la conexión y la interrupción de la comunicación. En la conmutación por paquetes, en cambio, cuando el flujo se detiene por algún motivo los ruteadores pueden encontrar rutas alternativas; cada uno de los paquetes puede seguir su propia ruta hasta reunirse y reensamblarse una vez que llegan a su destino. En 1984 el número de IPs llegaba a los mil. Al ser imposible recordarlos todos, se introdujo el sistema de nombre dominio DNS (Domain Name System). Ello posibilitó la creación de direcciones no solamente con números sino también con letras. Al introducir una dirección en un correo electrónico o grupo de noticias (recordemos que en esa etapa no existía la WWW o el hipertexto) el programa del usuario solicitaba a una base de datos centrales el número IP correspondiente al nombre y lo utilizaba para enviar los paquetes a su destino. Los nombres debían estar registrados previamente para poder funcionar. De otro modo, no se encontraban en la base de datos. Todos los nombres de direcciones de Internet (que son distintos de las direcciones IP) deben utilizar un dominio. Los primeros dominios fueron .mil, .edu, .com, .org y los dominios de país como .uk, que fueron introducidos en 1985. En el mismo año, se asignó al Information Sciences Institute (ISI) de la Universidad de California del Sur (USC) la tarea de administrar la base de datos de DNS, mientras que el registro de los nombres de dominio era realizado por el Stanford Research Institute (SRI). Por entonces la Internet era todavía casi exclusivamente una red para investigadores y era administrado por organizaciones universitarias. En 1986, la National Science Foundation puso en funcionamiento la NFSNet que suministraba un backbone de conexión rápida por fibra óptica, a la que se conectaron con facilidad otros centros de los EE.UU., en su mayoría universidades. El mismo año se estableció el Internet Engineering Task Force, con el fin de decidir los estándares técnicos de todo el medio. El grupo contó con un pequeño fondo de financiación de las universidades estadounidenses. Esto quiere decir que el gobierno de los EE.UU. financió la infraestructura física esencial y la gestión de toda la red, a excepción de las redes de otros países que empezaban a conectarse a la red de EE.UU. y eran a su vez redes de investigación financiadas por sus respectivos gobiernos. Por entonces no existía aún la Internet comercial y la mayoría de usuarios provenía de las universidades y de instituciones de investigación. No fue hasta 1993 que la introducción de la World Wide Web simplificó la presentación y búsqueda de información en Internet. Junto con la explotación comercial de Internet que se proyectó alrededor del año 1994 se vivió el boom de la expansión que ha llevado al medio a tener millones usuarios hoy en día.

Estructura de Internet

¿Cómo funciona Internet actualmente? Los principios fundamentales son los mismos: muchas computadoras conectadas para transferir sus datos de una a la otra. Los datos pueden transferirse mediante cables de fibra óptica, cables de cobre, coaxiales, líneas telefónicas, conexiones satelitales, inalámbricas, Ethernet, etc. Todavía se utiliza el protocolo TCP/IP para transferir los datos de un lugar a otro. Además existe una serie de protocolos que permite utilizar los datos de diversas maneras. El protocolo de SMTP, por ejemplo, envía correo electrónico a los servidores de Internet. No es necesario usar el servidor SMTP en un sistema ISP, si bien muchos sistemas están protegidos del envío de spam (mensajes basura) de manera que sólo los usuarios de ISP pueden acceder a los datos. El protocolo HTTP permite que el navegador solicite archivos Web a otra computadora (servidor de la Web). El navegador recibe los archivos de texto y de gráficos, interpreta el lenguaje HTML, distribuye los gráficos y los colores y los ensambla adecuadamente para crear la atractiva página que aparece en la pantalla. El protocolo POP nos permite conectarnos a un servidor POP para descargar nuestro correo y almacenarlo en el terminal del usuario en lugar de visualizarlo únicamente mientras hay una conexión a Internet. El IMAP permite muchas otras clases de archivos y aplicaciones, tales como audio y video, para que puedan funcionar juntas a través de la web.

Para conectarse a Internet es necesario estar en una red local ya conectada, como en una universidad o biblioteca, o contar con un cable especial que se conecta directamente como es el caso de las líneas dedicadas (cable especial contratado a compañías de telecomunicaciones que proporciona acceso rápido pero más costoso), o una conexión de TV por cable, o un contrato con una compañía que ofrezca conexión satelital o a través de una conexión inalámbrica local. No obstante, la mayoría de usuarios se conecta a través del sistema de teléfono con un módem o ADSL, utilizando su cable telefónico (a través de un "bucle local" (local loop) entre el teléfono y la interconexión telefónica), pues es la forma más barata y más ampliamente disponible. En general, las conexiones más rápidas suelen ser más costosas.

Cuando uno se conecta comercialmente, es habitual el uso de una compañía o un proveedor de servicios de Internet (ISP), el cual tiene una conexión permanente a Internet y factura al usuario por la conexión compartida con otros cientos o miles de usuarios que hacen uso del servicio. El ISP únicamente enruta el tráfico local a un transportador comercial que suele ser una compañía de telecomunicaciones o un gran ISP, que a su vez está conectado a las autopistas principales de Internet, que por lo general no son conocidas por el usuario. NFSNet fue el primer transportador de backbone en 1986, pero en la actualidad existen grandes compañías como UUNet, Sprint y ATT que administran la infraestructura más importante de Internet. Estas compañías se conectan entre sí a través de los puntos principales de interconexión (los MAP, MAE y otros) permitiendo de este modo que la red de redes se extienda por todo el mundo. Así, tenemos:

1. Usuarios finales
2. Proveedores de Internet (ISP)
3. Transportadores
4. Puntos principales de interconexión (MAP)
5. Transportadores de backbone

Por lo general estas infraestructuras son propiedad de compañías privadas que las gestionan y sólo en muy contados casos dependen de gobiernos u organizaciones comunitarias. Esta privatización temprana ha tenido consecuencias importantes en el posterior desarrollo de Internet. Ello será analizado en detalle en los capítulos 3 y 4.

La World Wide Web

En sus inicios la Internet no contaba con gráficos. Toda la información era en formato de texto: letras, números y símbolos que aparecían en la pantalla. Al introducirse la Web se produjo una revolución en Internet, haciéndose su uso mucho más atractivo, fácil y versátil. La Web fue inicialmente concebida por Tim Berners-Lee y otros científicos en el European Centre for High Energy Physics (CERN) de Ginebra, Suiza en 1989. Un año después se presentó al público un navegador muy sencillo y de uso gratuito. Su difusión fue lenta en un principio, por lo que a finales de 1993 existían solamente 150 sitios Web en todo el mundo. Con la creación del navegador Mosaic de Mark Andreeson en 1993 se simplificó el uso de la Web y se facilitó la lectura de páginas con un formato más agradable. El Mosaic fue el predecesor de los actuales navegadores Netscape y Microsoft Explorer. Al darse a conocer al público, especialmente a la comunidad de educadores, el navegador sustituyó a las herramientas de recuperación de información por texto (Gopher, Archie o Veronica) que venían siendo usadas hasta esa fecha. En 1994 la Web sobrepasó al protocolo Telnet y se convirtió en el segundo servicio de mayor popularidad en la Red después de los datos enviados por FTP, tomando como medida el porcentaje de tráfico de paquetes y bytes distribuido a través de NSFNET. Un año más tarde pasó a ocupar el primer puesto, que ha mantenido hasta la fecha. Fue en 1994 que las compañías privadas empezaron a utilizar Internet introduciendo los primeros sitios comerciales, los portales de compra y los bancos virtuales. En 1995, la NFSNet volvió a convertirse en una red de investigación, y la infraestructura estaba ahora firmemente controlada por la empresa privada. Empezó a venderse Internet como un producto de gran popularidad. En 1994 existían 3, 000 sitios Web y un año después la cifra era de 25,000. Existen muchos problemas con este modo de financiar la infraestructura de Internet. Para empezar, los monopolios en la industria de la telecomunicación mantienen los precios artificialmente altos al existir muy poca competencia. Los EE.UU. dominan la Internet si consideramos el número de usuarios y el volumen de contenidos. Las economías de escala hacen que sea más barato conectarse a Internet en los EE.UU. que en otras partes del mundo, puesto que la infraestructura está más desarrollada y las compañías estadounidenses mantienen el control mundial. La modalidad de facturación por conectividad que se aplica a los ISP hace que se paguen precios más altos en los países de menos ingresos que en los países más ricos. Si a esto se añaden las tarifas telefónicas más altas, el resultado es que los usuarios de los países con menos ingresos tienen que pagar precios mucho más altos que aquellos que pueden pagar más. Esto significa que muy pocas personas pueden gozar de los beneficios y ventajas de Internet en estos países. La infraestructura de Internet solía estar organizada de manera horizontal, pero en la actualidad, el dominio de las grandes multinacionales ha hecho que su organización sea más vertical. ¹

Source: ITU, OCD, World Bank

1 Dogan, P, Vertical Relations and Connectivity in the Internet', en Communications and Strategies, nº47, 2002, pp87-101