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Cuatro fueron las reglas fundamentales
en las primeras ideas de Kahn:
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Cada red distinta debería mantenerse
por sí misma y no deberían requerirse
cambios internos a ninguna de ellas para conectarse
a Internet.
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Las comunicaciones deberían ser
establecidas en base a la filosofía
del "best-effort" (lo mejor posible). Si un
paquete no llegara a su destino debería
ser en breve retransmitido desde el emisor.
Para interconectar redes se usarían
cajas negras, las cuales más tarde
serían denominadas gateways (pasarelas)
y routers (enrutadores).
-
Los gateways no deberían almacenar
información alguna sobre los flujos
individuales de paquetes que circulasen a
través de ellos, manteniendo de esta
manera su simplicidad y evitando la complicada
adaptación y recuperación a
partir de las diversas modalidades de fallo.
-
No habría ningún control
global a nivel de operaciones.
Otras cuestiones clave que debían ser
resueltas eran:
-
Algoritmos para evitar la pérdida
de paquetes en base a la invalidación
de las comunicaciones y la reiniciación
de las mismas para la retransmisión
exitosa desde el emisor.
-
Provisión de pipelining ("tuberías")
host a host de tal forma que se pudieran enrutar
múltiples paquetes desde el origen
al destino a discreción de los hosts
participantes, siempre que las redes intermedias
lo permitieran.
-
Funciones de pasarela para permitir redirigir
los paquetes adecuadamente. Esto incluía
la interpretación de las cabeceras
IP para enrutado, manejo de interfaces y división
de paquetes en trozos más pequeños
si fuera necesario.
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La necesidad de controles (checksums) extremo
a extremo, reensamblaje de paquetes a partir
de fragmentos, y detección de duplicados
si los hubiere.
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Necesidad de direccionamiento global.
-
Técnicas para el control del flujo
host a host.
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Interacción con varios sistemas
operativos.
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Implementación eficiente y rendimiento
de la red, aunque en principio éstas
eran consideraciones secundarias.
Kahn empezó a trabajar en un conjunto
de principios para sistemas opera-tivos orientados
a comunicaciones mientras se encontraba en BBN
y escribió algunas de sus primeras ideas
en un memorándum interno de BBN titulado
"Communications Principles for Operating Systems".
En ese momento, se dió cuenta de que
le sería necesario aprender los detalles
de imple-mentación de cada sistema operativo
para tener la posibilidad de incluir nuevos
protocolos de manera eficiente. Así,
en la primavera de 1973, después de haber
empezado el trabajo de "Internetting", le pidió
a Vinton Cerf (entonces en la Universidad de
Stanford) que trabajara con él en el
diseño detallado del protocolo. Cerf había
estado íntimamente implicado en el diseño
y desarrollo original del NCP y ya tenía
conocimientos sobre la construcción de
interfaces con los sistemas operativos existentes.
De esta forma, valiéndose del enfoque
arqui-tectural de Kahn en cuanto a comunicaciones
y de la experiencia en NCP de Cerf, se asociaron
para abordar los detalles de lo que acabaría
siendo TCP/IP.
El trabajo en común fue altamente productivo
y la primera versión escrita (7) bajo
este enfoque fue distribuida en una sesión
especial del INWG (International Network Working
Group, Grupo de trabajo sobre redes internacionales)
que había sido convocada con motivo de
una conferencia de la Universidad de Sussex
en Septiembre de 1973. Cerf había sido
invitado a presidir el grupo y aprovechó
la ocasión para celebrar una reunión
de los miembros del INWG, ampliamente representados
en esta conferencia de Sussex.
Estas son las directrices básicas que
surgieron de la colaboración entre Kahn
y Cerf:
Las comunicaciones entre dos procesos consistirían
lógicamente en un larga corriente de
bytes; ellos los llamaban "octetos". La posición
de un octeto dentro de esta corriente de datos
sería usada para identificarlo. El control
del flujo se realizaría usando ventanas
deslizantes y acks (N. del T.: abreviatura de
acknowled-gment, acuse de recibo). El destinatario
podría decidir cuando enviar acuse de
recibo y cada ack devuelto correspondería
a todos los paquetes recibidos hasta el momento.
Se dejó abierto el modo exacto en que
emisor y destinatario acordarían los
parámetros sobre los tamaños de las ventanas
a usar. Se usaron inicialmente valores por defecto.
Aunque en aquellos momentos Ethernet estaba
en desarrollo en el PARC de Xerox, la proliferación
de LANs no había sido prevista entonces
y mucho menos la de PCs y estaciones de trabajo.
El modelo original fue concebido como un conjunto,
que se esperaba reducido, de redes de ámbito
nacional tipo ARPANET. De este modo, se usó
una dirección IP de 32 bits, de la cual
los primeros 8 identificaban la red y los restantes
24 designaban el host dentro de dicha red. La
decisión de que 256 redes sería
suficiente para el futuro previsible debió
empezar a reconsiderarse en cuanto las LANs
empezaron a aparecer a finales de los setenta.
El documento original de Cerf y Kahn sobre
Internet describía un protocolo, llamado
TCP, que se encargaba de proveer todos los servicios
de transporte y reenvío en Internet.
Kahn pretendía que TCP diera soporte
a un amplio rango de servicios de transporte,
desde el envío secuencial de datos, totalmente
fiable (modelo de circuito virtual) hasta un
servicio de datagramas en el que la aplicación
hiciera un uso directo del servicio de red subyacente,
lo que podría implicar pérdida
ocasional, corrupción o reordenación
de paquetes.
Sin embargo, el esfuerzo inicial de implementación
de TCP dio lugar a una versión que sólo
permitía circuitos virtuales. Este modelo
funcionaba perfectamente en la transferencia
de ficheros y en las aplicaciones de login remoto,
pero algunos de los primeros trabajos sobre
aplicaciones avanzadas de redes (en particular
el empa-quetamiento de voz en los años 70) dejó
bien claro que, en ciertos casos, el TCP no
debía encargarse de corregir las pérdidas
de paquetes y que había que dejar a la
aplicación que se ocupara de ello. Esto
llevó a la reorganización del
TCP original en dos protocolos: uno sencillo,
IP, que se encargara tan sólo de dar
una dirección a los paquetes y de reenviarlos;
y un TCP que se dedicara a una serie de funcionalidades
como el control del flujo y la recuperación
de los paquetes perdidos. Para aquellas aplicaciones
que no precisan los servicios de TCP, se añadió
un protocolo alternativo llamado UDP (User Datagram
Protocol, protocolo de datagramas de usuario)
dedicado a dar un acceso directo a los servicios
básicos del IP.
Una de las motivaciones iniciales de ARPANET
e Internet fue compartir recursos, por ejemplo,
permitiendo que usuarios de redes de paquetes
sobre radio pudieran acceder a sistemas de tiempo
compartido conectados a ARPANET. Conectar las
dos redes era mucho más económico
que duplicar estos carísimos ordenadores.
Sin embargo, mientras la transferencia de ficheros
y el login remoto (Telnet) eran aplicaciones
muy importantes, de todas las de esta época
probablemente sea el correo electrónico
la que haya tenido un impacto más significativo.
El correo electrónico dio lugar a un
nuevo modelo de comunicación entre las
personas y cambió la naturaleza de la
colaboración. Su influencia se manifestó
en primer lugar en la construcción de
la propia Internet (como veremos más
adelante), y posteriormente, en buena parte
de la sociedad.
Se propusieron otras aplicaciones en los primeros
tiempos de Internet, desde la comunicación
vocal basada en paquetes (precursora de la telefonía
sobre Internet) o varios modelos para compartir
ficheros y discos, hasta los primeros "programas-gusano"
que mostraban el concepto de agente (y, por supuesto,
de virus). Un concepto clave en Internet es que
no fue diseñada para una única aplicación
sino como una infraestructura general dentro de
la que podrían concebirse nuevos servicios,
como con posterioridad demostró la aparición
de la World Wide Web. Este fue posible solamente
debido a la orientación de propósito
general que tenía el servicio implementado
mediante TCP e IP.
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