Durante la década de los años 50's (y décadas posteriores) el panorama político mundial estuvo marcado por el tenso enfrentamiento político entre los Estados Unidos y la antigua Unión Soviética (URSS), conflicto conocido con el nombre de "Guerra Fría". El 7 de octubre de 1957, la URSS lanzó el primer satélite artificial creado por el hombre, el "Sputnik", colocándose así al frente de la carrera tecnológica en la cual estaban inmersas las dos potencias. Fue todo una gran sorpresa para Estados Unidos, y como respuesta, el Ministerio de Defensa de los Estados Unidos creó la organización DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, Agencia de Defensa de Proyectos de Investigación Avanzados), con el objetivo de impulsar la investigación y el desarrollo tecnológicos.

Hasta principios de los años 60's, todas las comunicaciones militares estadounidenses se habían basado en un sistema de centralitas de conmutación telefónica interconectadas de forma jerárquica: Las comunicaciones entre líneas conectadas a distintas centralitas locales podían requerir que estas comunicaciones pasaran por centrales de conmutación de jerarquía superior (centrales intermedias: de tránsito regional y de tránsito nacional) que enlazaran las centralitas de rango inferior sin enlaces directos entre ellas (es la típica estructura de las redes telefónicas de la época y de gran parte del siglo XX).

Esta red, sin embargo, era vulnerable puesto que la destrucción de una central de conmutación clave (por el certero impacto de un misil, por ejemplo, en una central de orden jerárquico superior) podía fragmentar gravemente el sistema, provocando incomunicaciones entre distintas partes de la red. De esta manera surgió la necesidad de crear una red de comunicaciones internas capaz de mantenerse operativa y de sobrevivir a la destrucción de una parte de su infraestructura. El Departamento de Defensa norteamericano quería crear una red informática que pudiera seguir funcionando en caso de un desastre, como por ejemplo una guerra nuclear. Otra condición era que si parte de la red era dañada o destruida, el resto de la red debía seguir en funcionamiento.

La red, por lo tanto, había de estar formada por una serie de ordenadores que funcionaran como nodos de igual importancia jerárquica, y que tuvieran la capacidad de crear, transmitir y recibir mensajes incluso con la desaparición o inactividad de alguno de ellos. La red debía tener enlaces directos entre nodos para evitar una estructura jerárquica. La investigación fue llevada a cabo por dos instituciones: el MIT (Massachussets lnstitute of Technology, Instituto de Tecnología de Massachussets) y la Corporación RAND (Research and Development, Investigación y Desarrollo).

En julio de 1961, un miembro del MIT, Leonard Kleinrock, publicó el primer documento sobre la teoría de conmutación de paquetes, en la cual se proponía la fragmentación de los mensajes en pequeños bloques, posteriormente denominados "paquetes", y el envío de éstos al destinatario, pudiendo seguir éstos diferentes vías. En paralelo, salieron a la luz una serie de artículos titulados "On Distributed Communications Networks", escritos por uno de los miembros de la Corporación RAND, Paul Baran. En éstos, Baran proponía una red de comunicaciones descentralizada, fundamentada en la conmutación de paquetes de datos (Packet Switching Networks).

Este modelo consistía en dividir la información en pequeños bloques y posteriormente transmitirlos a través de los diferentes nodos de la red hasta llegar a su punto de destino, donde los bloques se volvían a agrupar, y ensamblarlos en el orden correcto para recuperar la información original (para ello, los bloques han de ser enviados incluyendo un número de orden en éstos). Esta idea, desarrollada también por otros investigadores, como Daniel David, del NPL (National Physics Laboratory), fue crucial para la futura creación de ARPANET.

Montaje fotográfico sobre Leonard Kleinrock (años 60's y años 2000's)

El Proyecto ARPANET

Una de las primeras referencias a una red electrónica de sistemas de computación es el "Memex", citado en el artículo "As we may think" ("Como podríamos pensar"), publicado en 1945 por Vannevar Bush, director de la estadonidense Oficina de Investigación Científica y Desarrollo. En aquella época no existían aún los ordenadores de tecnología electrónica, y de hecho Vannevar Bush había desarrollado máquinas de calcular de tecnología analógica (no digitales) y basados en componentes electromecánicos (relés, conmutadores mecánicos, motores...). Era la tecnología de la época.

La primera vez que apareció la idea de crear una red mundial de ordenadores fue en el año 1960, en el artículo "Man Computer Symbiosis", publicado por el investigador J.C.R. Licklider, del MIT. Más adelante, en verano de 1962, Licklider escribió una serie de memorándums donde explicaba el concepto de una red interconectada globalmente (Intergalactic Computer Network), que uniría a todas las personas en un universo de información. Esta idea de Licklider planteaba la posibilidad de interconectar ordenadores entre sí.

Aquel mismo año, Licklider fue nombrado director del IPTO (Information Processing Techniques Office), uno de los departamentos de la DARPA. Dicho departamento se encargaba en sacar todo el partido de los ordenadores dentro de la administración. De esta manera Licklider se convirtió en el principal responsable del programa de investigación en informática de la agencia, y convenció a su sucesor, Ivan Sutherland, de la importancia del trabajo en red. El año 1964, Sutherland ocupó el cargo de Licklider, y la idea de crear una red de ordenadores siguió desarrollándose.

La convergencia definitiva entre las líneas de investigación del MIT y del DARPA llegó el año 1966, cuando el Dr. Lawrence G. Roberts (“Larry” Roberts, doctor en ingeniería eléctrica del MIT en 1963 y trabajador del Laboratorio Lincoln del MIT en Lexington, Massachusetts, donde se centró en el estudio de las redes de comunicaciones) fue contratado como director de investigación y cabeza visible del proyecto DARPA, que tenía como objetivo el establecimiento de una red entre los diferentes nodos de la DARPA, para que éstos pudiesen compartir hardware, software y aplicaciones. El año anterior (1965) Lawrence G. Roberts (“Larry” Roberts) había firmado un contrato con el IPTO para crear una conexión de datos a través de la red telefónica entre un ordenador del laboratorio del MIT y un ordenador del System Development Corporation de California. Junto con Thomas Merrill, consiguió realizar dicha conexión usando una línea telefónica ordinaria, conectando un TX2 del laboratorio del MIT con un Q-32 en la System Development Corporation de Santa Mónica (California). Este experimento, a pesar de su éxito, puso de manifiesto la dificultad de efectuar conexiones entre ordenadores y la necesidad de disponer de una red más sofisticada y de protocolos apropiados.

Realizando esta red de ordenadores, DARPA (que recordemos es una agencia de Defensa de investigación) podría gestionar mejor su presupuesto para ordenadores y no repartir esfuerzos inútilmente sino concentrarlos en pocos pero muy potentes (para la época) ordenadores conectados entre sí los cuales permitirían compartir recursos y resultados entre investigadores y centros. Si esta idea funcionaba, ARPA se estaba asegurando poder recurrir a más modelos de ordenadores de diferente tipo sin que la compatibilidad o uso de terminales para acceder a ellos fuera una pesadilla, a la vez que permitía crear una protección frente a fallos, de manera que con la estructura de red no centralizada planteada, si un ordenador fallaba, los demás podrían seguir trabajando.

La idea de crear esta red era precisamente esa, conectar entre sí los ordenadores para optimizar su uso, y no la de crear una red militar que evitara el bloqueo y destrucción de las comunicaciones y estructuras de control del ejército de EEUU en caso de un ataque nuclear, como aún se cita en muchos sitios web que tratan sobre la historia de Internet. ARPANET, pues, realmente no tuvo una motivación militar para su creación, pero dependía del Departamento de Defensa de EEUU.

En 1966 Larry Roberts publicó, en colaboración con Thomas Marill, el primer artículo sobre los experimentos de red con el título “Toward a Cooperative Network of Time-Shared Computers” (“Hacia una red cooperativa de ordenadores de tiempo compartido”). En ese año Roberts recibió varias propuestas para convertirse en director de ARPANET, lo que inicialmente rechazó. Finalmente fue persuadido y a finales de año, Lawrence Roberts se convierte en el jefe científico del proyecto y comienza el diseño de ARPANET. El programa de ARPANET consistía en explorar la distribución de recursos informáticos y de comunicaciones por conmutación de paquetes.

Lawrence G. Roberts, uno de los verdaderos padres de Internet

Creación de la ARPANET

Al año siguiente (1967), Lawrence G. Roberts organizó una reunión a la cual asistieron los principales investigadores de la DARPA, y en la cual se decidieron los principales aspectos de diseño, técnicos y creación de la nueva red. La propuesta inicial de Lawrence G. Roberts consistió en una red de prueba con cuatro nodos que podrían ir ampliando si los resultados les daban la razón. El diseño de la red se publicó ese mismo año.

Wesley Clark, informático del MIT, propuso la idea de instalar un ordenador independiente en cada nodo de la red, en lugar de usar grandes ordenadores centrales, y este ordenador nodal debía actuar como intermediario en el enlace entre redes locales y que se encargase de gestionar el tráfico de información entre los diferentes hosts (ordenadores de de usuarios).

El año siguiente ya existía un plan terminado y aprobado de cómo sería esta red, y se convocó un concurso para materializarla, mediante el desarrollo de este tipo de ordenadores intermediarios. El concurso lo ganó en 1969 una pequeña empresa de ingeniería, la compañía BBN Technologies (Bolt Beranek and Newman), quedando encargada de desarrollar esta idea. BBN Technologies diseñó estos ordenadores intermedios, que recibieron el nombre de IMP (Intermediate Message Processors, Procesadores Intermediarios de Mensajes), con una misión similar (en su época) a la de los actuales routers.

Cada nodo de la red constaría de un IMP y un host, conectados a través de un cable y puertos serie a medida. El host tendría la capacidad de enviar mensajes a su IMP, el cual se encargaría de fragmentarlos en paquetes ("Packets"), enviando éstos de manera ordenada e independiente hacia su destino a través de un módem telefónico. En el IMP de destino, cada uno de los paquetes es verificado a su recepción y, si lo recibe completo, el IMP receptor envía una señal de aceptación (un paquete ACK) al IMP emisor. Si la verificación falla, el receptor solicita su envio de nuevo. Con ello se garantiza la integridad del mensaje.

Una vez recibidos todos los paquetes del mensaje, el IMP de destino los reensambla en el orden correcto para obtener el mensaje original, y lo entrega a su host. Una vez el host de destino ha recibido el mensaje completo, envía hacia el host origen una señal de confirmación (un paquete RFNM), lo que además indica al host de origen que puede proceder a transmitir el siguiente mensaje.

El protocolo de conmutación de paquetes empleado por los IMP era el protocolo conocido como 1822 (por el número del informe que lo describía).

Funcionamiento del sistema host-to-host, empleando ordenadores IMP: Secuencia de envío de un mensaje a través de la red, la cual puede incluir IMPs intermedios. Haz clic en la imagen para ampliarla.

En 1969, la compañía BBN Technologies instaló en la Universidad de Los Angeles de California (UCLA) el primer equipo IMP con el que se puso en funcionamiento el primer nodo. En el mes de octubre de ese año, se conectó el segundo IMP en el Stanford Research Institute (SRI, en Menlo Park, California). En los meses posteriores se crearon nodos en las universidades de Santa Bárbara de California (UCSB) y de Utah. Con ello se estaba constituyendo la red de pruebas de 4 nodos propuesta por Lawrence.

Equipo inicial de DARPANet. Este equipo de la BBN, conocido como los “IMP guys” (Chicos IMP), está integrado por (de izquierda a derecha) Truett Thatch, Bill Bartell (de Honeywell), Dave Walden, Jim Geisman, Bob Kahn, Frank Heart, Ben Barker, Marty Thrope, Will Crowther y Severo Ornstein. Bill y Jim ya no eran miembros del equipo. Heart, Kahn, Ornstein, Crowther, Barker, Bernie Cosell (no fotografiado) y Walden fueron miembros del equipo esencialmente desde el principio.

El 29 de octubre de 1969, a las 10.30 de la noche, se envió el primer mensaje, de host a host, entre los nodos de la UCLA y el SRI. Desde el ordenador SDS Sigma 7 ubicado en una pequeña sala de la UCLA el profesor Leonard Kleinrock envió el mensaje "login" al equipo SDS 940 del instituto de investigación de Stanford (SRI), ordenador con el que estaba conectado de forma básica. Pero durante este ensayo de envío de información, tras el envío de las dos primeras letras, "lo", se produjo un fallo de transmisión. Según testimonio de Leonard Kleinrock, el fracaso no desanimó al equipo: el texto recibido "lo.." podía interpretarse como la expresión arcaica inglesa "Lo and Behold" (¡Alabado sea Dios!). Sin embargo, una hora después, se pudo completar la transmisión inicial. Se había producido la primera conexión entre los dos primeros ordenadores dentro de DARPANet.

Aun así, dos semanas después ya estaban los 4 nodos iniciales conectados (a través de sus respectivos IMP´s) y a finales del mismo año, los cuatro nodos estaban a pleno funcionamiento dentro de la red inicial de DARPANet, que se convirtió así en el primer sistema de computación con equipos conectados en red, y que operaba con la tecnología de conmutación de paquetes. En marzo de 1970 ya cruzó el territorio de los Estados Unidos de costa a costa (Este a Oeste). La red pasaría a llamarse ARPANet posteriormente, en 1972, cuando había 15 nodos conectados.

Los primeros IMP se implementaron con ordenadores DDP-516 de Honeywell. Los mismos contaban con 24 KB de memoria principal y podían conectar un máximo de cuatro ordenadores centrales host (gracias a sus 4 puertos serie).

Red inicial de DARPANet, diciembre 1969

 

Constitución inicial de la red DARPANet. La constituían 4 ordenadores de topologías y conjuntos de instrucciones distintos: Un SDS 940 de de Scientific Data System en el Stanford Research Institute (SRI), un DPD-10 de Digital Equipment Corporation (DEC) en la Universidad de Utah, un Sigma 7 de Scientific Data System en la Universidad de Los Angeles (UCLA), y un IBM 360 en la Universidad de Santa Bárbara en California UCSB). Haz clic en la imagen para ampliarla.

 

Leonard Kleinrock y la consola de uno de los primeros IMP

En los años sucesivos se siguieron conectando más ordenadores a la red, que creció a gran velocidad. Eso hizo necesario crear patrones para los canales de comunicación entre ordenadores, los denominados protocolos de red.

El año 1970, el Network Working Group (NWG) lanzó el primer protocolo de host-a-host en DARPANet, el denominado Network Control Protocol (NCP, Protocolo de Control de Red). Gracias a la fiabilidad del protocolo 1822 de conmutación de paquetes utilizado por los IMP's, el protocolo host-a-host NCP original fue bastante simple. Gracias a este protocolo, los diferentes nodos pudieron compartir recursos informáticos. Un año más tarde, un grupo de investigadores del MIT presentó el primer protocolo para la transmisión de archivos, protocolo que sería el germen de lo que posteriormente sería el protocolo de transferencia de archivos FTP (File Transfer Protocol), protocolo que vio la luz en 1973, y que se emplea actualmente en Internet para la transferencia de ficheros dentro de la red.

Red ArpaNet en septiembre de 1971, ya con 15 nodos (Haz clic en la imagen para ampliar).

 

Red ArpaNet en abril de 1971, de 15 nodos, mostrando su mapa lógico. Muestra los nombres de los IMP de la red y el tipo de ordenadores host que la constituyen. Toda la estructura de este primitivo Internet cabía en una hoja de papel de tamaño A4. (Haz clic en la imagen para ampliar).

El año 1972 es muy importante en el desarrollo de la red. En octubre de 1972 se presentó públicamente la red, ahora llamada Arpanet, en un congreso, la International Computer Conference, celebrada en Washington DC. Durante este congreso se hizo la primera demostración pública de la red conectando entre sí equipos de cuarenta lugares distintos.

Pero la aportación más revolucionaria vino de la compañía BBN. Ray Tomlinson, desde su puesto de programador en la BBN, inventó ese año el correo electrónico (email), tal como lo conocemos hoy en día, desarrollando el primer programa para enviar mensajes a través de la red, combinando un programa de correo electrónico y otro de transferencia de ficheros. Tomlinson creó los protocolos básicos del correo electrónico, incluyendo la convención del carácter arroba (@) para las direcciones de correo electrónico, como separador del nombre de la persona o usuario del identificador del ordenador que le presta el servicio de correo electrónico (direcciones de tipo usuario@ordenador). El carácter arroba tiene el significado de "en" ("at" en inglés), indicando en una dirección de correo que el buzón de correo del usuario está "en" el ordenador indicado.

El correo electrónico no era algo nuevo. Ya en una demostración realizada en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) en el año 1961, se presento un sistema donde varios usuarios se conectaban desde terminales remotos a un ordenador IBM 7094 y alojaban archivos para compartir la información. Pero en el año 1965 se comenzó a utilizar el correo electrónico en un superordenador de tiempo compartido (compartir de forma concurrente un recurso computacional). Y un año después el servicio estaba tan extendido que se utilizaba en las redes de ordenadores de varias organizaciones. Y en 1971 Lawrence Roberts escribió uno de los primeros programas de correo electrónico (RD), programa que permitía a los usuarios guardar, eliminar y organizar sus mensajes, hecho imposible hasta entonces. Y es ese año de 1971 cuando Ray Tomlinson tuvo la idea de incorporar el símbolo @ como divisor entre el usuario y el ordenador en el cual está alojado el correo, y consigue enviar envía el primer correo electrónico desde un ordenador PDP-10 a otro, utilizando la dirección electrónica tomlinson@bbn-tenexa, dirección de correo electrónico que sigue utilizando actualmente.

Como curiosidad, Ray eligió el extraño símbolo @ (arroba) porque el mismo no se utilizaba en ningún nombre y apellido. Aunque este símbolo es de origen árabe y aparece en la tradición paleográfica anglosajona como equivalente a la preposición latina "ado", o conjunción "at" en la escritura gótica cursiva castellana, y se usaba en la escritura procesal representando al dígrafo "an" (dentro del código ASCII, se representa con el número 64), Ray lo tomó de las máquinas de escribir Lambert (desarrolladas a partir del año 1884), las cuales incluían el símbolo arroba debido a su uso comercial (estas máquinas utilizaban un teclado modelo teletipo).

La aportación de Ray Tomlinson supuso un gran avance en la comunicación interpersonal a través de ordenadores, que ya en año 1969 se había visto impulsada por lá creación del sistema "Request for Commands" (RFC), que pretendía ser una vía interactiva donde todos los investigadores pudiesen poner en común sus opiniones e ideas. Este sistema se generalizó y se usó no sólo como medio de discusión científica, sino como vehículo de debate sobre temas muy diversos. Numerosas normas y recomendaciones que se definieron para las redes de ordenadores y en la primera época de Internet como tal fueron elaboradas por la RFC.

Ray Tomlinson, padre del correo electrónico (fotografía del año 2009).

 

Uno de los correos electrónicos (e-mail) intercambiados a través de la red Arpanet, en 1977, que ya utiliza el formato estándard para la cabecera del correo (date, from, to, subject...) más el cuerpo con el contenido del mensaje a transmitir. Posteriormente se añadirían en la cabecera los campos CC y BCC.

De ARPANET a Internet

Después de la presentación pública de ARPANET se creó un grupo internacional de investigación, hecho que incrementó el ritmo expansivo de la red. El año 1973, a los 37 nodos existentes se añadieron dos nodos europeos, inicialmente conectados a la red mediante un enlace provisional vía satélite que permitía transportar los datos a través del Atlántico. La arquitectura de ARPANET se abrió así a nuevas redes, hecho que dio lugar a la creación del concepto "internetting". El mismo año se desarrollaron las especificaciones que permitían la transmisión de ficheros a través de la red, mediante un protocolo denominado FTR (File Transfer Protocol).

Por entonces, ARPANET estaba basada en líneas arrendadas de 56 kbps que interconectaban nodos de conmutación de paquetes IMP dispersos por todo USA y alguno en el oeste de Europa. Cada IMP tenía al menos dos conexiones con otros IMPs (para permitir encaminamiento alternativo en caso de fallo de algún circuito) y hasta 22 puertos para conexiones de ordenadores host (de usuarios).

Hasta entonces, el protocolo NCP, junto con el 1822 empleado por los IMP's, había funcionado satisfactoriamente en la conexión entre ordenadores de una misma red. El problema apareció cuando se intentó masificar el uso de este método incluyendo otras redes, dado que no existía un protocolo de comunicaciones común a todas ellas. Además, el tráfico de datos excedió pronto la capacidad de las líneas de 56 Kbps que constituían la red, que ya no eran capaces de soportar el flujo requerido. El protocolo de conmutación de paquetes 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 X25. El protocolo X25 sería desarrollado por la empresa Telenet, la primera operadora de datos mediante conmutación de paquetes, fundada por Lawrence Roberts en 1973, y sería la base de la futura red Europea EUNet.

Evolución de la red ArpaNet en los años 70's

 

Mapa lógico de ARPANet, 09-1973. Muestra los nombres de los IMP de la red y el tipo de ordenadores host que la constituyen.

El protocolo TCP/IP

Con la creación de DARPANet en 1969 por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA), se introduce una tecnología pionera que sirvió para trabajar en nuevos proyectos. Por este motivo en el año 1972 es contratado el ingeniero Robert E. Kahn y comenzó a trabajar en la transmisión de datos vía satelital y por ondas de radio. Debido a la importancia que tomó el proyecto Kahn, decidió convocar al desarrollador de ARPANET el científico informático Vinton Cerf.

En septiembre de 1973, Vinton Cerf y Robert E. Kahn publicaron un trabajo titulado "A Protocol for Packet Network Interconnection", donde presentaban la primera versión del nuevo protocolo de ínterconexión de redes, al que llamaron "Transmission Control Protocol/Internet Protocol" o TCP/IP.

El protocolo fue mejorado constantemente (casi mensualmente), hasta que Vinton Cerf entre el año 1973 y 1974 crea la primera especificación TCP (TCP v1). Se definirían rápidamente nuevas especificaciones (versiones) del protocolo TCP/PP, pasando por la especificaciones v2, la v3 (que en realidad estaba dividida en dos especificaciones: TCP v3 e IP v3), y en el año 1978 se estandarizó la especificación TCP/IP v4, versión del protocolo que se sigue utilizando hoy en día.

Este protocolo se implementó en ARPANET en 1976. En ese momento, esta red enlazaba 111 hosts, principalmente grandes ordenadores. El protocolo tendría tal éxito por su eficacia en la red ARPANet, que hizo que el Departamento de Defensa de Estados Unidos lo conviertiera el año 1982 en el protocolo estándar de comunicación para las comunicaciones militares a través de ARPANet, entrando en funcionamiento el 1 de enero de 1983 (sustituyendo con eficacia al protocolo NCP). En ese día los ya miles de ordenadores conectados a la red se cambiaron al nuevo protocolo. Y en 1985 el Internet Architecture Board promocionó el protocolo para su uso comercial en un taller de trabajo, al cual asistieron 250 empresarios, con lo que lo convertirían en el protocolo estándard (TCP/IP v4) de lo que sería en pocos años Internet. TCP/IP hizo que a lo largo de la década de los 80 hubiese un gran incremento del número de redes interconectadas.

Esta transición al protocolo TCP/IP se planificó cuidadosamente a lo largo de varios años, y fue considerada como todo un éxito, aunque causó no pocos quebraderos de cabeza. Como anécdota, durante una época fueron comunes entre los informáticos y técnicos de ordenadores las chapas y camisetas con la leyenda "Yo sobreviví a la transición TCP/IP".

TCP/IP en realidad son dos protocolos: Por un lado el protocolo TCP (Transmission Control Protocol), el cual se encargaba de convertir los mensajes en pequeños paquetes de información que viajaban por la red de forma separada hasta llegar a su destino, donde volvían a agruparse y ensablarse. Y por otro lado el protocolo IP era el encargado del control del direccionamiento del envío de datos a través de la red, esto es, se encarga de hacer llegar los distintos paquetes de cada mensaje (creados por el TCP) al ordenador de destino al que van dirigidos. Para ello, a cada ordenador de la red se le asigna una dirección de red que es única, conocida como "Dirección IP", y que es una dirección numérica. Cada mensaje es fraccionado mediante el protocolo TCP en distintos paquetes, a cada uno de los cuales se añade, entre otros datos, la dirección IP del ordenador de destino al que van dirigidos.

La introducción del TCP/IP creó una arquitectura abierta de interconexión que posibilitó la interoperabilidad entre sistemas heterogéneos, la comunicación entre terminales mediante una multitud de redes diversas y la manipulación automática de los errores de transmisión.

Mapa lógico de ARPANet, 03-1977. Muestra los nombres de los IMP de la red y el tipo de ordenadores host que la constituyen. Haz clic en la imagen para ampliarla.

 

Red ARPANet, octubre de 1980. Haz clic en la imagen para ampliar.

 

Vinton Cerf, creador del protocolo TCP/IP.

 

Vinton Cerf, en la década del 2000.

TCP/IP ha resultado ser una infraestructura básica sorprendentemente flexible, capaz de servir de vehículo para aplicaciones muy diferentes. Permite a ordenadores diversos que funcionan con sistemas operativos diferentes intercambiar información incluso sobre líneas de comunicación poco fiables, ya que permite corregir errores que puedan surgir durante la transmisión por la mala calidad de las líneas de comunicación.

TCP/IP ofrece conectividad entre sistemas y asegura que los datos lleguen al destinatario (desde el receptor) formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y correctamente recibidos. Para garantizar el intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo varias funciones, por eso se definió y utilizó un modelo en capas (niveles) para agrupar funciones relacionadas e implementarlas, modelo conocido como modelo de capas OSI (OSI = Interconexión de Sistemas abiertos, Open Systems Interconnection). Cada capa se ocupa de unos aspectos concretos de la interconexión entre sistemas.

Las capas están jerarquizadas y cada una de ellas se construye sobre su predecesora. De esta manera cada capa debe ocuparse de su nivel inferior (solicita servicios) y del nivel superior (devuelve resultados). En cada capa se definen protocolos adecuados para la función de transporte de información entre equipos y sistemas dentro de la misma capa. La capa inferior es la "Física" en la que se definen los medios físicos de conexión entre sistemas (conductores eléctricos, fibras ópticas, señales de radio, etc..), sus características (tipo de señales empleadas, niveles eléctricos y ópticos de éstas, modulaciones empleadas, etc...). Sobre ésta se asienta la capa de "Enlace", donde se especifican los protocolos y características de los paquetes de señales que se transmiten por los medios físicos (los enlaces entre sistemas). Sigue la capa de "Enrutamiento", donde se definen los protocolos seguidos para enrutar información desde un origen dado a un destino dado, y así sucesivamente. En el caso del protocolo TCP/IP, IP se encarga del direccionamiento y por tanto sería un protocolo de la capa de enrutamiento, mientras que TCP sería un protocolo de la capa de Transporte (la inmediatamente superior a la de Enrutamiento).

El modelo de capa OSI. Las capas están jerarquizadas y cada una de ellas se construye sobre su predecesora. A los datos transmitidos entre dos usuarios, cada capa añade una cabecera (H) correspondiente a dicha capa. Los datos viajan de un usuario al otro pasando a través de las distintas capas hasta la capa Física, que representa a los medios o soportes físicos empleados para las comunicaciones (sistemas eléctricos, ópticos, ondas de radio, etc...).

Problemática y consolidación de Internet

Se considera que Internet nació en 1983, año en que ARPANET se desligó de sus funciones militares originales. La implantación del protocolo TCP/IP en toda la red permitió poco después que ARPANET se separara en dos: por un lado una red militar, exclusiva para el Departamento de Defensa de los EEUU, la MILNET. Y por otro lado la propia ARPANet, ya de carácter civil, que es la antecesora directa de la Internet actual. De esta forma, ARPANet pasó a convertirse en una red de redes, abierta a todas las universidades, empresas e instituciones que estuviesen interesadas en su desarrollo. Con el tiempo, también empezarían a conectarse redes redes privadas y públicas de otros países.

Hubo otro desarrollo en aquellos años muy importante: la creación del ordenador personal (PC, Personal Computer). En el año 1981, IBM lanzó el primer PC, con el sistema operativo de una pequeña empresa llamada Microsoft, que se denominó MS-DOS. Con ello el ordenador comenzará a estar al alcance de la gente normal, y su implantación se acelerará en 1984, cuando la empresa Apple presentó el ordenador personal Macintosh, competidor del PC de IBM.

En el año 1983, la red ARPANet ya contaba con unos 500 servidores interconectados. Durante 1984 su número se duplicó, hasta alcanzar una cifra cercana a los 1000 nodos. Esto causó una serie de problemas que obligaron a replantearse la gestión de la red, y que se resolvieron con la creación del sistema DNS (Domain Name System, Sistema de Nombres de Dominio). Al principio de utilizar el TCP/IP, los administradores de red creaban unos archivos denominados "tablas de conversión manual", donde se asociaba la dirección IP del equipo al nombre del ordenador. Este sistema exigía una actualización manual de las tablas para la totalidad de los equipos de la red en caso de incluir una nueva máquina o modificar el nombre de otra. Con el aumento de de la extensión de las redes y sus interconexiones se hizo necesario implementar un sistema de gestión de nombres fácil de administrar, de ahí la creación del sistema DNS.

La introducción del sistema DNS permitió el fácil empleo de nombres para los nodos de la red en lugar de direcciones IP (que son numéricas), aunque la red se sigue rigiendo en todo momento por las direcciones IP. A cada dirección IP que tenía un nombre asociado se denominó "dominio" (Domain), y el primer dominio de la red se otorgó el 15 de marzo de 1985 a Symbolics.com. En la red han de haber una serie de nodos dedicados que se encargaran de convertir los nombres de dominio en las correspondientes direcciones IP para que el sistema DNS funcione. Son los Servidores DNS.

(Nota : Los primeros dominios registrados en la historia de Internet, clic en el enlace.)

Red ARPANet año 1986. Haz clic en la imagen para ampliar

El año 1986, nuevas instituciones americanas, como la NASA y el Departamento de Energía, pusieron sus recursos informáticos y de comunicaciones al servicio del desarrollo de Internet. Entre esas instituciones destacó el papel de la National Science Foundation (NSF), que el año 1987 decidió conectar seis superordenadores de diferentes centros de invéstigación y procesamiento de datos de los Estados Unidos. Se trataba de seis microordenadores DEC LSI/11 empleados como conmutadores de paquetes, interconectados por líneas telefónicas arrendadas de 56 Kbps. Así surgió la NSFNet, una red dedicada a la difusión de los nuevos descubrimientos y la educación. Basada en los protocolos de comunicación de ARPANET, la NSFNET creó un esqueleto de red o "backbone" nacional, ofrecido gratuitamente a cualquier institución americana de investigación o educación. Al mismo tiempo, otras redes regionales fueron apareciendo con el fin de poder enlazar el tráfico electrónico de instituciones individuales con el esqueleto de red nacional. Existía una interconexión primaria entre el backbone de NSFNET y ARPANET en el Carnegie Mellon, que permitía el encaminamiento de mensajes entre usuarios conectados a esas redes. Pronto la NSFNet se convertiría en la red más utilizada dentro de la comunidad científica.

Topología inicial de la NSFNet, 02-1988, con 6 nodos dotados de super-ordenadores. Haz clic en la imagen para ampliar.

De esos años se pueden citar algunos hitos: en 1987 nace la primera versión del entorno Windows de Microsoft para ordenadores personales PC de IBM. El 2 de noviembre de 1988 se produce el primer gran ataque vírico de la red, cuando el "Gusano de Morris" tumbó 6.000 de los 60.000 nodos que entonces la formaban. Creado por el estudiante predoctoral Robert T. Morris como experimento, el gusano usaba un defecto del sistema operativo Unix (empleado por entonces en la mayoría de los nodos que formaban la red) para reproducirse hasta bloquear el ordenador. Durante días los operadores batallaron para barrerlo y blindar sus máquinas, iniciándose una guerra que sigue hoy. A raíz del "Gusano de Morris" se creó el CERT (Computer Emergency Response Team, equipo de respuesta de emergencia de ordenadores). También ese año de 1988 nació el servicio IRC (Internet Relay Chat), un sistema de charla online que se haría con el tiempo inmensamente popular (popularmente conocido actualmente como "chat").

Hasta la aparición de la NSFNet, ARPANET había funcionado como espina dorsal de Internet, pero la aparición de esta nueva red, que experimentó un crecimiento exponencial y un continuo incremento de su capacidad de transmisión de datos, obligó a los distintos miembros de ARPANET a unirse a la nueva red. De esta manera fue cómo ARPANET fue finalmente disuelta en 1990.

La NSFNet creció rápidamente a la par con el descubrimiento, por parte del público, de su potencial y con la creación de nuevas aplicaciones que permitían un acceso más fácil. Corporaciones como Sprint y MCI empezaron a construir sus propias redes, que enlazaron con NSFNet. Y en 1990 nació el primer proveedor comercial de acceso a Internet, que puso en Estados Unidos Internet al alcance de cualquier usuario.

NSF también coordinó en un principio un servicio llamado InterNIC, que registraba todas y cada una de las direcciones de Internet, para que los datos que circuraran por la red pudieran ser dirigidos al sistema correcto.

El rápido crecimiento de la NSFNet colapsó en pocos meses su primera red troncal (backbone), basada en líneas telefónicas arrendadas de 56 Kbits/s que unían sus nodos, y ello la obligó a evolucionar primero en 1989 al uso de líneas de 1,544 Mbits/s soportadas por fibra óptica, y a 45 Mbits/s (sobre fibra óptica) en 1992.

Con el tiempo, firmas comerciales y otros proveedores de red regionales empezaron a hacerse cargo de las operaciones de las mayores arterias de Internet, y con ello la NSF comenzó a dejar de dar soporte al esqueleto de la red (backbone) en Estados Unidos. También aparecieron redes similares en otros países (como la red RedIRIS en España, en 1990, de carácter universitaria y científica), que se fueron conectando al "backbone" de Internet en Estados Unidos. La red comienza a ampliarse de este modo al resto del planeta, contando en pocos años ya con centenares de miles de servidores en todo el mundo.

Ante el creciente uso comercial de NSFNet desde finales de los 80's y principios de los 90's, el gobierno USA acabó retirando sus fondos de NSFNet en abril de 1995.

Esqueleto de red o "backbone" de la NSFNet en 1991. Haz clic en la imagen para ampliar.

 

Esqueleto de red o "backbone" de la NSFNet en 1992. Haz clic en la imagen para ampliar.

Como hitos adicionales a estos primeros años de Internet se debe citar la aparición en 1991 de la primera versión del lenguaje HTML ((Hyper Text Markup Languaje, Lenguaje de Marcas Hipertexto), y del protocolo http (Hyper Text Transfer Protocol, Protocolo de transferencia de hipertexto), que fueron desarrollados por el físico británico Tim Berners-Lee y su equipo en el CERN (Centro de Investigación Europeo de Energía Nuclear) de Ginebra (Suiza). El lenguaje HTML, propuesto por primera vez en marzo de 1989 por Tim Berners-Lee, de los laboratorios del CERN, es un lenguaje pensado para estructurar y dar formato adecuado a los documentos científicos (que eran de puro texto) con el fin de presentarlos bien estructurados y permitir su difusión, pero que fue adoptado también para la difusión de documentos por Internet. En la propuesta de Tim Berners-Lee se describía una forma de gestionar toda la información que se iba recopilando acerca de los aceleradores y de los otros experimentos en el laboratorio, utilizando un sistema de documentos unidos entre sí y accesible a través de Internet: con ello nacían los hipervínculos entre documentos. Este proyecto se denominó proyecto WWW.

Inicialmente los documentos HTML eran documentos de texto con formato, pero en versiones posteriores del lenguaje HTML se pudo incluir imágenes asociadas, y más posteriormente, sonidos asociados y otros elementos. El lenguaje HTML permitía, entre otras cosas, incluir en los documentos HTML enlaces o "links" (hipervínculos) a otros documentos disponibles en la red. Hasta ese momento todos los documentos que circulaban por la red era sólo de texto ordinario (sin formato alguno).

El protocolo http fue el protocolo creado para permitir ir automáticamente de un documento HTML a otro empleando los links o enlaces definidos en los documentos (esto era básicamente lo que se pretendía conseguir en el proyecto WWW). Los links o hipervínculos indican el nombre del documento (o recurso) a buscar y dónde está ubicado (dirección en la red donde está depositado). El usuario a través de los links existentes en los documentos HTML va saltando de un documento a otro a través de la red, sin preocuparse de buscarlo. Esta forma de operar en la red es lo que pronto se comenzó a conocer como "navegar" en la red, gracias al protocolo http y el lenguaje HTML.

Tim Berners-Lee, creador del protocolo http.

La aparición del lenguaje HTML permitió crear las primeras páginas web, y el primer sitio web creado bajo el proyecto WWW fue creada en el CERN y era uno que refería justamente al proyecto WWW, y estuvo a cargo de varios estudiantes a cargo de Tim Berners-Lee y el belga Robert Cailliau. Luego de intentar vender un modelo de servidor para popularizar el WWW, Tim Berners Lee decidió que para que su invento funcionara lo tenían que usar cientos de personas, con sus propios sitios web levantados a través de servidores hogareños y accesibles a través de una aplicación lectora o "brownser" de documentos html. Pero el gran cambio llegaría el 30 de abril de 1993, cuando el CERN distribuyó como código abierto y libre a Internet. Al final de 1993, 500 servidores web ya estaban activos recopilando el 1% de todo el uso de Internet (que se usaba hasta entonces básicamente para enviar correo electrónico, y transferir archivos pequeños).

Primer sitio web de la historia, del CERN ( http://info.cern.ch )

Tras liberar el CERN el uso del lenguaje html y el protocolo http, pronto apareció el primer navegador de Internet, el navegador Mosaic, ese mismo año de 1993. Con este navegador, desarrollado en la universidad de Illinois, las pantallas de todo el mundo y sobre fondo gris aparecen documentos de textos con gráficos e imágenes, así como enlaces (links) a otros documentos o sitios web en letras azules. Mosaic sería posteriormente sustituido por el navegador Netscape, creado por Marc Andreeseen (co-creador de Mosaic), el cual sería el navegador más usado en 1996, presente entonces en el 98% de los ordenadores personales que navegaban por Internet. Es entonces cuando Microsoft lanza su propio navegador, Internet Explorer (en versiones para Windows 3.1 y Windows 95), iniciando una guerra comercial de navegadores con Netscape (y que perdió Netscape en cuestión de dos años).

Con ello Internet se convierte en la gran red mundial que es, y es comparada con una "gran telaraña mundial", de ahí que surja el concepto de la "World wide web" ("gran telaraña mundial"), abreviado como www, web, e incluso W3 (en lugar de www).

Pantalla del navegador Mosaic. Haz clic en la imagen para ampliar.

En 1994 en la Universidad de Stanford (Estados Unidos) dos estudiantes crearon un directorio de cosas interesantes que se podían encontrar en la Red, al que bautizan como Yahoo!. Y con ello también surgen los buscadores de cosas y contenidos en la red, fundándose ese mismo año Excite y Lycos, dos de los primeros buscadores de la Red. Otro importante buscador, AltaVista, sería creado en 1995 por el fabricante Digital (DEC). Con el tiempo, Yahoo! también se convertiría en un importante buscador.

Finalmente, en España Telefónica lanzó en 1995 Infovía, servicio que ofrecía conexión a Internet a través de la línea telefónica mediante el empleo de un módem conectado a la línea telefónica convencional, al precio de una llamada telefónica local. Por entonces el acceso a Internet mediante llamada telefónica era el sistema de acceso más habitual en todo el mundo para los usuarios ordinarios. Los accesos de alta velocidad mediante ADSL y otras técnicas vendrían y se popularizarían pocos años después...

Actualizado: 10-04-2020