1.1. Que es Internet

1
Manual
de clases
Última modificación:
12 de diciembre de 2021
Objetivo
Describir Internet en
términos de la
infraestructura de red que
proporciona servicios a
aplicaciones distribuidas.
Edison Coimbra G.
Tema 1.1 de:
www.upsa.edu.bo
REDES DE COMPUTADORAS
1.1 ¿QUÉ ES INTERNET?

1. COMPONENTES ESENCIALES INTERNET
2
www.upsa.edu.bo Componentes esenciales de Internet
 Hay dos formas de responder a esta pregunta.
 La primera de ellas es describiendo las tuercas y tornillos que forman la red,
es decir, los componentes hardware y software básicos que forman Internet.
 La segunda es describiéndola en término de la infraestructura de red que
proporciona servicios a aplicaciones distribuidas.
¿Qué es Internet?
¿QUÉ ES INTERNET?
 Internet es una red de computadoras que interconecta miles de millones de
dispositivos informáticos a lo largo de todo el mundo. No hace mucho tiempo, eran
PC de escritorios, estaciones de trabajo Linux y servidores que almacenan y
transmiten información.
 De hecho, el término red de computadoras suena ya obsoleto, a causa de la gran
cantidad de dispositivos no tradicionales que se conectan a Internet. En la jerga de
Internet, todos estos dispositivos se denominan host o sistemas terminales. Según
estimaciones, al 2020 habrían unos 25.000 millones de host conectados a Internet
(ITU, 2015).
 Ahora, cada vez se conectan a Internet más “cosas” como PC portátiles, smartphones,
tablets, televisores, consolas de juego, termostatos, sistemas de alarma,
electrodomésticos, relojes, gafas, vehículo, sistemas de control de tráfico y otros.
(Kurose, 2017)

Componentes esenciales de Internet
3
www.upsa.edu.bo
 Los hosts se conectan entre sí mediante una red de enlaces de
comunicaciones y conmutadores de paquetes (switches y routers).
 Existen muchos tipos de enlaces de comunicaciones, compuestos por
diferentes tipos de medios físicos, entre los que se incluyen el cable
coaxial, el par trenzado de cobre, la fibra óptica y el espectro de radio
terrestre y satelital.
 Los distintos enlaces pueden transmitir los datos a distintas velocidades
y la velocidad de transmisión de un enlace se mide en bps.
 Cuando un host tiene datos que enviar a otro host, segmenta los datos
y añade bytes de cabecera (H) a cada segmento.
 Los paquetes de información resultantes, conocidos como paquetes en
la jerga informática, se envían entonces a través de la red hasta el host
receptor, donde vuelven a ser ensamblados para obtener los datos
originales.
¿QUÉ ES INTERNET?
(Kurose, 2017)

4
www.upsa.edu.bo
 Un conmutador de paquetes toma un paquete que llega a través de uno de sus
enlaces de entrada y lo reenvía a través de uno de sus enlaces de salida.
Conmutadores de paquetes
 Los conmutadores de paquetes se suministran en muchas formas y
modelos, pero los dos tipos más utilizados actualmente en Internet
son los routers y los switches de la capa de enlace. Ambos reenvían
paquetes hacia sus destinos finales.
 Los switches normalmente se emplean en las redes de
acceso, mientras que los routers suelen utilizarse en el
núcleo de la red.
 La secuencia de enlaces de enlaces de comunicaciones y de
conmutadores de paquetes que atraviesa un paquete desde
el host emisor hasta el host receptor, se conoce con el
nombre de ruta a través de la red.
¿QUÉ ES INTERNET?
(Kurose, 2017)

5
www.upsa.edu.bo
 Cisco Systems es uno de los principales fabricantes de productos para
redes de computadoras. La mayoría de sus productos se basan en
hardware; no obstante, durante los últimos años la empresa está rotando
sus productos hacia el software.
Variedad de dispositivos informáticos
 La figura muestra algunos
componentes esenciales de
Internet, de diferentes
fabricantes.
¿QUÉ ES INTERNET?
(Cisco, 2016)

6
www.upsa.edu.bo
Un poco de historia – Conmutación de paquetes
¿QUÉ ES INTERNET?
 ARPANET es la Red de la Agencia de
Proyectos de Investigación Avanzada.

7
www.upsa.edu.bo
Un poco de historia – Paquete, protocolo, router
¿QUÉ ES INTERNET?

8
www.upsa.edu.bo
Un poco de historia: Arpanet, el precursor de Internet
¿QUÉ ES INTERNET?

9
www.upsa.edu.bo
Un poco de historia: Arpanet, primer mensaje
¿QUÉ ES INTERNET?

2. ESTRUCTURA DE INTERNET
10
www.upsa.edu.bo Estructura de Internet
 Los hosts acceden a Internet a través de un ISP (Proveedor de Servicios de
Internet) de acceso.
El acceso a Internet
 Cada ISP es en sí mismo una red de conmutadores de paquetes y enlaces de
comunicaciones.
 Los ISP proporcionan una amplia variedad de tipos de acceso a la red a los hosts,
entre los que se incluyen:
 La red doméstica. Acceso de banda ancha residencial, mediante módem por
cable o ADSL.
 La red empresarial. Acceso LAN (Red de Área Local) de alta velocidad.
 La red móvil. Acceso inalámbrico para dispositivos móviles.
¿QUÉ ES INTERNET?
 Los ISP proporcionan también acceso a Internet a los proveedores de contenido,
conectando sitios web y servidores de video directamente a Internet.
 Los ISP de acceso incluyen a los ISP de las compañías telefónicas o de cable, los ISP
corporativos, los ISP universitarios, los ISP que proporcionan acceso inalámbrico
WiFi en aeropuertos, hoteles, cafeterías y otros lugares públicos; y los ISP de datos
móviles que proporcionan acceso móvil a los smartphones y otros dispositivos.
(Kurose, 2017)

Estructura de Internet
11
¿QUÉ ES INTERNET?
Estructura actual de Internet
 El objetivo de Internet no es otra cosa que
conectar los hosts entre sí, por lo que los ISP
que proporcionan el acceso a los hosts también
tienen que estar interconectados entre ellos.
 Estos ISP de acceso (de nivel inferior) se
interconectan a través de los ISP de nivel
superior, nacionales e internacionales, como
son los ISP regionales y globales.
 Los ISP globales son redes de routers de alta velocidad interconectados a través de enlaces de comunicaciones por fibra
óptica de alta velocidad que cubren todo el planeta.
 Algunas empresas construyen y operan sus
propios ISP globales y compiten entre ellas.
Existen cientos de miles de ISP de acceso y
una docena de ISP globales, también
llamados de tránsito.
 Los ISP globales se denominan también ISP de Nivel 1, aunque no hay ningún mecanismo que otorgue oficialmente el
estatus de Nivel 1.
(Kurose, 2017)

12
¿QUÉ ES INTERNET?
Estructura actual de Internet (cont.)
 Ningún ISP está en todas las ciudades del mundo.
En cualquier región, puede haber un ISP regional
al que se conectan los ISP de acceso de esa
región. Cada ISP regional se conecta entonces
con los ISP globales de tránsito.
 Una empresa puede crear un IXP (Punto de
Intercambio de Internet) que es un punto de
reunión en el que múltiples ISP pueden
establecer conexiones entre pares. El IXP se
localiza normalmente en su propio edificio, con
sus propios conmutadores. Hoy en día, en
Internet, hay más de 400 IXP.
 La red de cada ISP, sea de nivel inferior o superior, se administra de forma independiente, ejecuta el protocolo de
Internet IP y se ajusta a determinados convenios de denominaciones y de asignación de direcciones.
 la Internet de hoy es, por tanto, un ecosistema compuesto por los ISP de acceso, los ISP regionales, los ISP
globales o de Nivel 1, y los puntos de intercambio de Internet IXP. Y a esta estructura de red se añade la Red de
Proveedores de Contenido.
(Kurose, 2017)

13
¿QUÉ ES INTERNET?
Ejemplos de ISP
 Ejemplos de ISP
 ISP global o de Nivel 1: Level 3 Communications,
AT&T, Sprint, NTT …..
 ISP regional: Cotasnet, Entelnet, ….
 ISP de acceso: Cotasnet, Entelnet, UPSA,
Cainco…
 Red de proveedores de contenido: Google, Amazon
CloudFront….
 Google es uno de los ejemplos punteros de red de
proveedor de contenidos. Al 2017, cuenta con 50 a 100
Data Centers, incluyendo unos 15 grandes Data Centers,
cada uno con más de 100.000 servidores.
 Los Data Centers de Google están interconectados a través de su propia red privada TCP/IP, es decir su
propia Internet privada que abarca todo el planeta pero que está separada de la Internet pública.

14
¿QUÉ ES INTERNET?
Niveles de jerarquía de la Estructura de Internet
 La cobertura geográfica de los ISP es variable; algunos abarcan múltiples continentes y océanos,
mientras que otros solo áreas pequeñas.
 La red privada de Google trata de puentear los niveles superiores de Internet, estableciendo conexiones entre pares
(libres de cargo) con los ISP de nivel inferior, ya sea conectándose directamente a ellos o a través de algún IXP.

3. LOS ESTÁNDARES DE INTERNET
15
www.upsa.edu.bo Los estándares de Internet
¿QUÉ ES INTERNET?
Importancia de los estándares en Internet
 El protocolo TCP (Protocolo de Control de Transmisión)) y el protocolo IP (Protocolo Internet)
son dos de los protocolos más importantes de Internet.
 El protocolo IP especifica el formato de los paquetes que envían y reciben los routers y los
hosts, es decir transporta paquetes desde un origen a destino, y para ello, tanto los hosts
como los routers tienen que tener una dirección IP contenida en una red.
 Debido a la importancia de los protocolos en Internet, es importante que todo el mundo
esté de acuerdo en qué hacen todos y cada uno de ellos, para que la gente pueda crear
sistemas y productos capaces de interoperar. Aquí es donde entran en juego los estándares.
 Los host, los conmutadores de paquetes y otros dispositivos de Internet ejecutan protocolos que
controlan el envío y la recepción de información dentro de Internet.
 Los principales protocolos de Internet se conocen colectivamente como protocolo TCP/IP.
 Por ejemplo: la compra de un router inalámbrico. Existen distintas opciones de diversos
proveedores, pero todas incorporan protocolos estándares, como IPv4, IPv6, DHCP, 802.3
(Ethernet) y 802.11 (LAN inalámbrica). Estos estándares abiertos también permiten que un
cliente con el sistema operativo OS X de Apple descargue una página web de un servidor
web con el sistema operativo Linux. Esto se debe a que ambos sistemas operativos
implementan protocolos de estándar abierto, como los de la suite TCP/IP.
(Kurose, 2017)

Los estándares de Internet
16
www.upsa.edu.bo Los estándares de Internet
¿QUÉ ES INTERNET?
¿Quién desarrolla los estándares de Internet?
 Los estándares de Internet son desarrollados por el
IETF (Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet). Los
documentos asociados a estos estándares IETF se
conocen como documentos RFC (Solicitud de
comentarios).
 Los RFC nacieron como solicitud de comentarios de
carácter general para solucionar los problemas de
diseño de la red y de los protocolos a lo que se
enfrentó el precursor de Internet.
 El contenido de estos documento suele ser bastante
técnico y detallado. Definen protocolo tales como TCP, IP,
HTTP (para la web) y SMTP (para el correo electrónico).
 Actualmente, existen más de 7.000 documentos RFC.
(Forouzan, 2020)

Los estándares en Internet
17
www.upsa.edu.bo Los estándares en Internet
¿QUÉ ES INTERNET?
Otros organismos de estandarización
 Existen también otros organismos dedicados a especificar estándares para
componentes de red, especialmente para los enlaces de red.
 Por ejemplo, el comité de estándares IEEE 802 LAN/MAN especifica los
estándares para redes Ethernet y comunicación WiFi inalámbrica.
 La ISO es conocida por su modelo de referencia de interconexión de
sistemas abiertos (OSI). La ISO publicó el modelo OSI en 1984 para
desarrollar un esquema en capas para los protocolos de red.
 El objetivo original del proyecto de la ISO era no solo crear un modelo
de referencia sino también servir como base para una suite de
protocolos que se fuera a usar en las redes de computadoras. Esto se
conoció como la “suite de protocolos OSI”.
(Forouzan, 2020)

Los estándares en Internet
18
www.upsa.edu.bo Los estándares en Internet
¿QUÉ ES INTERNET?
Un poco de historia – WiFi y IEEE
 La actriz austriaca Hedy Lamarr, fue la primera persona en concebir la versión del espectro ensanchado (SS) que daría lugar a
la tecnología WiFi y sería precursor del GPS. El SS consiste en una técnica de modulación empleada en telecomunicaciones
para la transmisión de datos digitales y por radiofrecuencia.
(Forouzan 2020)

4. SERVICIOS DE INTERNET
19
www.upsa.edu.bo Servicios de Internet
 Hasta el momento se han identificado muchos de los componente que forman Internet, pero también se puede describir
Internet desde un punto de vista diferente, en concreto como una infraestructura que proporciona servicios a las aplicaciones.
Las aplicaciones de red
¿QUÉ ES INTERNET?
 Desde la aparición de Internet se han creado muchas aplicaciones de red útiles
y entretenidas, que han sido la fuerza motriz del éxito de Internet, motivando a
las personas en sus domicilios, escuelas, gobierno y empresas a hacer de
Internet parte integrante de sus actividades cotidianas.
 Entre las aplicaciones Internet se incluyen las clásicas aplicaciones
basadas en texto que se hicieron populares en las décadas 1970 y 1980
como son el correo electrónico de texto, el acceso remoto a
computadoras, la transferencia de archivos y los grupos de noticias.
 Las aplicaciones de red son la razón de ser de una red de computadoras; si no se pudiera concebir ninguna aplicación útil,
no existiría la necesidad de disponer de una infraestructura de red y de unos protocolos de soporte.
 Se incluye también la aplicación por excelencia de mediados de la década de 1990,
la World Wide Web, que incluye la navegación web, las búsquedas y el comercio
electrónico. También se incluye la mensajería instantánea y la compartición de
archivos P2P, las dos aplicaciones estrella introducidas a finales del pasado milenio.
(Kurose, 2017)

Servicios de Internet
20
Un poco de historia – el correo electrónico
¿QUÉ ES INTERNET?

21
Un poco de historia – el www
¿QUÉ ES INTERNET?

22
Las aplicaciones de red en el Siglo XXI
¿QUÉ ES INTERNET?
 En este siglo, continúan apareciendo aplicaciones nuevas y atractivas , como VoIP y sistemas de videoconferencias
como Zoom, Skype, FaceTime y Google Hangouts; sistemas de video generados por el usuario, como YouTube, y de
películas a la carta, como Netflix, y juegos en línea multijugador como Second Life y World of Warcraft.
 Junto con la llegada del smartphone, ha surgido una profusión de
aplicaciones móviles basadas en la ubicación, incluyendo las populares
aplicaciones de reservas, de citas y de previsiones de tráfico, como Yelp,
Tinnder, Waz y Yik Yak.
 Se dice que estas son aplicaciones distribuidas, porque implican a varios
hosts que intercambian datos entre sí. Es importante saber que las
aplicaciones de Internet se ejecutan en los hosts, no en conmutadores de
paquetes que forman el núcleo de internet.
 Durante este mismo periodo, se ha producido el nacimiento de una nueva
generación de aplicaciones de redes sociales , como Facebook, Instagram,
Twitter, WhatsApp y WeChat, que han creado adictivas redes de personas
por encima de la red de routers y enlaces de comunicaciones de Internet.
 Aunque los dispositivos de conmutación de paquetes facilitan el
intercambio de datos entre hosts, no se preocupan de la aplicación
que esté actuando como origen o destino de los datos.
(Kurose, 2017)

23
¿QUÉ ES INTERNET?
 Suponga que tiene un idea nueva y excitante acerca de una aplicación distribuida de Internet,
que puede beneficiar a la humanidad o que simplemente puede hacerle rico y famoso.
¿Cómo podría transformar esta idea en una aplicación real de Internet?
¿Cómo Internet proporciona servicios a las aplicaciones?
 1. Puesto que las aplicaciones se ejecutan en los hosts, se tiene que escribir programas software que se
ejecuten en dichos hosts. Por ejemplo, se podrían escribir programas en Java, C, .Net o Python.
 Dado que se está desarrollando una aplicación Internet distribuida, los programas que se ejecuten en los distintos hosts
tendrán que enviarse datos entre sí. Y aquí es cuando se llega al meollo da la cuestión, que lleva a la forma alternativa de
describir Internet como una plataforma para aplicaciones.
 2. ¿Cómo hace un programa que se ejecuta en un host para
ordenar a Internet que entregue datos a otro programa que se
ejecuta en otro host?
 Los hosts conectados a Internet proporcionan una interfaz de
sockets que especifica cómo un programa software, que se
ejecuta en un host, pide a la infraestructura de Internet que
suministre datos a un programa de destino especifico que se
está ejecutando en otro host.
 Este interfaz de sockets de internet es un conjunto de reglas que el programa que transmite los datos debe cumplir,
para que Internet pueda entregar esos datos al programa de destino.
(Kurose, 2017)

24
¿QUÉ ES INTERNET?
Analogía de una interfaz de socket con el servicio postal
 Una sencilla analogía sería la siguiente: suponga que
Ximena desea enviar una carta a Bill utilizando el servicio
postal. Por supuesto, Ximena no puede escribir la carta
(los datos) y lanzarla por la ventana.
 Por último, tendrá que introducir el sobre en un buzón oficial del servicio postal. Por tanto, el servicio postal de
correos tiene su propia interfaz de servicio postal, es decir, su propio conjunto de reglas que Ximena debe seguir para
que el servicio postal entregue su carta a Bill. De forma similar, Internet tiene una interfaz de sockets que el programa
que envía los datos debe seguir, para que Internet entregue lo datos al programa que debe recibirlos.
 Por supuesto, el servicio postal proporciona más de un servicio a sus clientes, como correo urgente, acuse de recibo, corre
ordinario y otros muchos. Del mismo modo, Internet proporciona múltiples servicios a sus aplicaciones. Cuando se
desarrolla una aplicación de Internet, también se tiene que seleccionar para la aplicación uno de los servicios de Internet.
 En lugar de ello, el servicio postal exige que Ximena
introduzca la carta en un sobre, escriba el nombre
completo de Bill, su dirección y código postal en el sobre,
que lo cierre y pegue una estampilla en la esquina
superior derecha del sobre.
(Kurose, 2017)

5. PROTOCOLOS DE RED
25
www.upsa.edu.bo Protocolos de red
El protocolo humano
 Es más sencillo comprender el concepto de protocolo de red considerando algunas analogías con protocolos humanos.
 Antes de comunicarse entre sí, las personas utilizan protocolos, que rigen la conversación, y que deben respetarse
para que el mensaje se envíe y se comprenda correctamente. Una vez que se acuerda un método de comunicación
(cara a cara, teléfono, carta, fotografía, señales de humo), los protocolos deben contemplar determinados requisitos.
 En el protocolo entre personas existen mensajes específicos que se envían y acciones
específicas que se toman como repuesta a los mensajes de contestación recibidos o a
otros sucesos (como por ejemplo, no recibir una respuesta en un periodo de tiempo
determinado)
Un emisor y un receptor identificados.
Idioma y gramática común.
Velocidad y temporización de la entrega.
Confirmación o acuse de recibo.
 Esta misma idea también es aplicable a las redes: hacen falta dos o más entidades
comunicándose y ejecutando el mimo protocolo para poder llevar a cabo una tarea.
¿QUÉ ES INTERNET?
(Kurose, 2017)

Protocolos de red
26
www.upsa.edu.bo
El protocolo de red
 Un protocolo de red es similar a un protocolo humano, excepto en que las entidades que intercambian mensajes y
llevan a cabo las acciones son los componentes hardware o software de cierto dispositivo de red.
 Cualquier actividad de Internet que implique dos o más entidades remotas que
se comunican está gobernada por un protocolo.
 Los protocolos de los routers determinan la ruta que seguirá un paquete desde el
origen al destino. Los protocolo se ejecutan por todas partes en Internet .
 Por ejemplo, los protocolos implementados por hardware en las tarjetas de interfaz
de red (NIC) de dos PC conectadas físicamente, controlan el flujo de bits a través
del cable conectado entre las dos tarjetas; los protocolos de control de congestión
de los hosts controlan la velocidad a la que se transmiten los paquetes entre el
emisor y el receptor.
Protocolos de red
¿QUÉ ES INTERNET?
 Se analizará lo que ocurre cuando se hace una solicitud a un servidor web, es decir,
cuando se escribe el URL (Localizador de Recursos Uniforme) de una página web en
un navegador.
(Kurose, 2017)

Protocolos de red
27
www.upsa.edu.bo
Ejemplo de un protocolo de red
 En primer lugar, la PC envía un mensaje de solicitud de conexión al servidor web y
espera una respuesta.
 El servidor web recibe el mensaje de solicitud de conexión y devuelve un mensaje de
respuesta de conexión.
Protocolos de red
¿QUÉ ES INTERNET?
 Sabiendo que ahora es posible solicitar el documento web, la PC envía el nombre de la
página web que desea extraer del servidor web, mediante un mensaje GET.
 Por último, el servidor web envía la pagina web (archivo) a la PC.
 Con base en los ejemplos de protocolo humano y de red, el intercambio de mensajes y las
acciones tomadas cuando se envían y reciben estos mensajes constituyen los elementos
clave para la definición de protocolo.
 “Un protocolo define el formato y el orden de los mensajes intercambiados entre dos o más
entidades de comunicación, así como las acciones tomadas al producirse la transmisión y/o
recepción de un mensaje u otro suceso”.
 Internet y las redes de computadoras en general, hacen un uso extensivo de los protocolos. Se utilizan diferentes protocolos
para llevar a cabo las distintas tareas de comunicación. Algunos protocoles son simples y directos, mientras que otros son
complejos e intelectualmente profundos.
 Dominar el campo de las redes de computadoras es equivalente a entender el qué, el por qué y
el cómo de los protocolos de red.
(Kurose, 2017)

RESUMEN Y PREGUNTAS
28
www.upsa.edu.bo Resumen y preguntas de repaso
Resumen y preguntas de repaso
 Resumen. En esta presentación, se han descrito los distintos componentes hardware y software que forman Internet,
en particular, y la redes de computadoras en general. Se ha partido de la frontera de la red, con un enfoque en los hosts
y las aplicaciones, y en el servicio de transporte proporcionado a las aplicaciones que se ejecutan en los hosts.
 P1. ¿Cuál es la diferencia entre un host y un sistema terminal? Enumere distintos tipos de sistemas terminales.
¿Es un servidor web un sistema terminal?
 P2. El término protocolo a menudo se emplea para describir las relaciones diplomáticas. ¿Cómo describe
Wikipedia un protocolo diplomático?
 P3. ¿Por qué son importantes los estándares para los protocolos de Internet?
 P4. Diseñe y describa un protocolo de nivel de aplicación que será utilizado entre un cajero automático y la computadora
central de un Banco. El protocolo deberá permitir verificar la tarjeta y la contraseña del usuario, consultar el saldo de la
cuenta (que se almacena en la computadora central) y retirar dinero de la cuenta (entregándose el dinero al usuario). Las
entidades del protocolo deben poder manejar el caso, bastante común, de que no haya suficiente saldo en la cuenta como
para cubrir el reembolso. Especifique el protocolo enumerando los mensajes intercambiados y las acciones realizadas por el
cajero automático o la computadora central del Banco al transmitir y recibir mensajes. Haga un boceto del funcionamiento
del protocolo para el caso de un retiro de efectivo sin errores, utilizando un diagrama similar al mostrado en la diapositiva
anterior. Indique explícitamente las suposiciones hechas por el protocolo acerca del servicio de transporte extremo a extremo
subyacente.
¿QUÉ ES INTERNET?
(Kurose, 2017)

Referencias bibliográficas
FIN
Edison Coimbra G.
REDES DE COMPUTADORAS
Tema 1.1 de:
www.upsa.edu.bo 29
Referencias bibliográficas
CISCO (2015). CCNA Routing and Switching. Introduction to Networks. CISCO.
CISCO (2016). Introducción a las redes. Madrid: Pearson Education, S.A.
Forouzan, B. A. (2020). Transmisión de datos y redes de comunicaciones. Madrid: McGraw-Hill.
Huawei Technologies (2020). Basics of data communication networks. Huawei.
Kurose, J. Keith, R. (2017). Redes de computadoras: un enfoque descendente. Madrid: Pearson
Education, S.A.
¿QUÉ ES INTERNET?

1.1. Que es Internet

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Similar a 1.1. Que es Internet

Más de Edison Coimbra G.

Último

1.1. Que es Internet