PDF de programación - Temas sobre informática teórica - Problemas de investigación en Internet - Clase 2

MIT 18.996: Temas sobre informática teórica: problemas de investigación en Internet

Clase 2 – 13 de Febrero, 2002 Primavera de 2002

Profesor: Ravi Sundaram Copistas: Zeeshan Syed, Asfandyar Qureshi


2.1 Historia

El precursor de Internet fue un experimento académico que se llevó a cabo en los años
60. Fundada por la Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA), la propuesta
para ARPANET fue publicada en primer lugar por Lawrence G. Roberts en 19661. Influido
por su relación con Leonard Kleinrock de MIT2, Roberts se imaginó ARPANET como una
red de área amplia para la transmisión de la información en forma de paquetes. Una labor
basada en ideas similares se había desarrollado en paralelo en la compañía RAND y en
NPL y algunos de sus estándares fueron adoptados por DARPA.
A finales de 1969, cuatro ordenadores host se conectaron conjuntamente a la inicial red
ARPANET y la prometedora red Internet se puso en marcha. Uno por uno, los
ordenadores de UCLA (conectados en septiembre), el Standford Research Institute (SRI,
en octubre), la University of California, Santa Barbara (en noviembre) y por último la
University of Utah (en diciembre) entraron en línea, todos ellos comunicados por
conexiones de 56 Kbps. El 29 de octubre, Charley Kline de UCLA, envió los primeros
paquetes cuando intentó entrar en SRI. Este primer intento provocó un bloqueo del
sistema al introducir la letra G de LOGIN (registro).
No obstante, durante los años siguientes, se conectaron rápidamente más ordenadores a
ARPANET. En 1970, el Network Working Group3 publicó el primer protocolo host a host
llamado Network Control Protocol (NCP) (Protocolo de control de capa de red). Más tarde
en ese mismo año, se añadieron las primeras conexiones a través del país, entre UCLA,
RAND y MIT. En 1973 la red ARPANET se expandió a nivel internacional con conexiones
al University College de Londres, Inglaterra y al Royal Radar Establishment de Noruega.
En Marzo de 1972, Ray Tomlinson de BBN creó el software básico para lectura y envío de
mensajes por correo electrónico, impulsado por la necesidad de los programadores de
ARPANET de hacerse con un mecanismo de sencilla coordinación. El email pronto pasó a
ser la aplicación más de moda por más de una década. La red ARPANET se convirtió en
una oficina de correos digital de



1 G. Roberts, MIT: “Towards a Cooperative Network of Time-Shared Computers”, 1966

2 Leonard Kleinrock, MIT: “Information Flow in Large Communication Nets”, Mayo, 1961.

3 C.S. Carr, S. Crocker, V.G. Cerf, “Host-Host Communication Protocol in the ARPA Network,” en las actas de
AFIPS de SJCC.

Figura 2.1. ARPANET 1971



alta velocidad que la gente utilizaba para colaborar en proyectos de investigación y tratar
temas de diversos intereses. Sin embargo, el rápido crecimiento de ARPANET creó la
necesidad de un software más completo y de protocolos que controlaran una complejidad
cada vez mayor. En concreto, NCP confiaba en que ARPANET proporcionara una
fiabilidad completa. Si algún paquete se perdía, el protocolo (y supuestamente cualquier
aplicación que éste soportara) se estancarían. La colaboración entre Robert Kahn (de
DARPA) y Vinton Cerf (de Standford) nos condujo hasta los protocolos actuales. En 19784
publicaron la especificación del Transmission Control Protocol (TCP) (Protocolo de control
de transmisión) y el Internet Protocol (IP) (Protocolo de Internet). Los dos protocolos a la
vez facilitaron los medios para transmitir paquetes de forma segura a cualquier host de la
red.
En 1982 ARPANET se había dividido en MILNET (la parte militar) y en lo que más tarde
llegaría a ser Internet. Por esa época, a comienzos de los 80, surgieron redes tales como
USENET, BITNET, CSNET y un host de otras. Exceptuando a BITNET y USENET, estas
primeras redes (incluyendo a ARPANET) estaban destinadas a ser construidas con un
objetivo y restringidas en gran medida a grupos limitados de estudiosos. Los acuerdos
entre DARPA y los demás a principios de la década permitieron la interconexión de
algunas de estas redes.
A principios de los 80, la National Science Foundation (NSF) anunció abiertamente su
intención de atender a la comunidad universitaria al completo. Como resultado de su
financiación, en 1986 surgió NSFNET – esto más tarde constituiría el pilar de las
comunicaciones de la primera Internet. La NSF también fundó enormes centros
informáticos – en Princeton, Cornell, Pittsburgh, UIUC y UCSD – para suministrar a cada
uno un alto poder informático. Esto provocó un aumento de conexiones, sobre todo desde
las universidades. De hecho, aunque en 1986 existían algo más de 5.000 hosts en
Internet, este número aumentaría a más de 28.000 durante el año siguiente. Sin embargo,
el NSF había prohibido el uso del pilar NSFNET, el segmento a escala nacional de la
NSFNET, para propósitos que “no apoyasen la educación y la investigación”.
El 2 de noviembre de 1988, se soltó en la red un gusano que afectó a casi 6.000 de los
60.000 ordenadores que se encontraban en línea. Finalmente aniquilado y erradicado por
investigadores de Berkeley y MIT, el gusano dejó al descubierto algunos agujeros de

4 V. G. Cerf y R. E. Kahn, “A protocol for packet network interconnection”, IEEE Trans. Comm. Tech., vol.
COM-22, V 5, págs. 627-641, mayo de 1974.

seguridad graves en la creciente red. Como respuesta a las necesidades mostradas
durante este incidente, DARPA creó el Computer Emergency Response Team (CERT).


Figura 2.2. ARPANET 1980



En 1978, había menos de 200 ordenadores en línea. En 1989, eran muchos más de
100.000. Esto quería decir que tener una sencilla tabla con todos los hosts no era ya
viable, y Mockapetris de USC/ISI inventó el Domain Name System (Sistema de nombre de
dominio) (DNS) en el año 1984. El DNS permitió un mecanismo distribuido escalable para
resolver la jerarquía de los nombres de los hosts (ej. www.akamai.com) en una dirección
de Internet.
El aumento del tamaño de Internet también desafió las capacidades de los enrutadores y
originó problemas de congestión de ancho de banda que los protocolos TCP/IP no habían
tenido en cuenta. En 1989, TCP había sido revisado para facilitar el control de la
congestión y evitar así el colapso de la red. Los enrutadores se modificaron también para
controlar una complejidad que iba en aumento. Al principio, existía un único algoritmo
distribuido para el enrutamiento, que fue implementado uniformemente por todos los
enrutadores de Internet. Cuando el número de redes en Internet se disparó, este diseño
inicial no pudo extenderse como se requería, así que se reemplazó por un modelo de
enrutamiento jerárquico, con un protocolo llamado Interior Gateway Protocol (IGP)
utilizado dentro de cada zona de Internet, y un Exterior Gateway Protocol (EGP) para unir
todas las zonas.
En 1990, ARPANET, feliz víctima de su inesperado e imprevisto éxito, fue desmantelada,
dejando una amplia red de redes conocida como Internet. El número de hosts superó esta
vez los 300.000. Sin embargo, incluso en 1990, el tráfico comercial estaba todavía
prohibido en el eje de NSFNET. Durante este tiempo, existía un auténtico miedo entre los
investigadores de que Internet se colapsase bajo su propio peso y por tanto se mostraba
reticencia a aumentar el tráfico en ella. Finalmente, en 1991 se levantó la veda comercial
y ello condujo al desarrollo de un gran número de aplicaciones de Internet.
En la University of Minnesota, un equipo dirigido por un programador informático, Mark
MaCahill, dio a conocer “gopher” en 1991, el primer modo point-and-click de navegar por
los archivos de Internet. Diseñado en un principio para facilitar las comunicaciones en el
campus, gopher se distribuyó de forma gratuita en Internet. MaCahill lo llamó “la primera

aplicación de Internet que hasta mamá puede usar”. 1991 fue también el año en el que
Tim Berners-Lee, que trabajaba para CERN en Suiza, hizo público el primer código
informático del World Wide Web en “alt.hypertext”, un grupo de noticias relativamente
inofensivo. Marc Andreesen y un grupo de estudiantes programadores del NCSA (el
National Center for Supercomputing Applications situado en el campus de la University of
Illinois en Urbana Champaign) crearían finalmente un navegador gráfico para el World
Wide Web llamado Mosaic. Andreesen continuaría hasta fundar Netscape.
Finalmente, el gobierno comenzó a apartarse del mantenimiento de Internet. En mayo de
1993, tuvo lugar la última solicitud a NSFNET para obtener puntos de acceso privados a
la red (Network Access Points) (NAPs). Ese mismo año, NFS creó InterNIC para facilitar
servicios específicos de Internet, como los relacionados con el registro y las bases de
datos del host. Por tanto, al final, la gestión de Internet se trasladó hacia el dominio
público con una supervisión cada vez menor por parte del gobierno.
Sin embargo, en una entrevista con CNN en marzo de 1999, el vicepresidente Al Gore se
jactaba de haber tomado “la iniciativa de crear Internet”.
El espectacular crecimiento de Internet había acarreado la necesidad de un nuevo eje de
comunicaciones. En 1995, el eje de NSFNET se sustituyó por vBNS –servicio de alto
rendimiento desarrollado por MCI, que conectaba algunas universidades y centros de
investigación a más de 155 Mbp