Networking Essentials Capítulo 5: Prestación de servicios de red
¿Cómo interactúan los clientes y los servidores?
Diariamente utilizamos los servicios disponibles en las redes y en Internet para comunicarnos con otras personas y realizar tareas de rutina. Pocas veces pensamos en los servidores, clientes y dispositivos de networking necesarios para poder recibir un correo electrónico, actualizar nuestro estado en los medios sociales o buscar las mejores ofertas en una tienda en línea. La mayoría de las aplicaciones de Internet más comunes se basa en interacciones complejas entre diversos servidores y clientes.
El término servidor hace referencia a un host que ejecuta una aplicación de software que proporciona información o servicios a otros hosts conectados a la red. Un ejemplo conocido de dicha aplicación es un servidor Web. Hay millones de servidores conectados a Internet que proporcionan servicios como sitios web, correo electrónico, transacciones financieras, descargas de música, etc. Un factor fundamental para permitir el funcionamiento de estas interacciones complejas es que todos emplean estándares y protocolos acordados.
Solicitar una página web
Gran parte de la información que recibimos por Internet se proporciona en forma de documentos de páginas web. Para solicitar y ver una página web, el usuario utiliza un dispositivo que ejecuta software cliente de web, como un navegador web.
La característica clave de los sistemas de cliente y servidor es que el cliente envía una solicitud a un servidor y el servidor responde realizando una función, como devolver el documento solicitado al cliente. La combinación de un explorador Web y un servidor Web es quizás el ejemplo que más se utiliza en un sistema cliente-servidor. Un servidor web suele encontrarse en una parte de la red con otros servidores llamados granja de servidores, o dentro de un centro de datos.
Un centro de datos es una instalación utilizada para alojar sistemas de computación y componentes relacionados. Un centro de datos puede ocupar una habitación en un edificio, un piso o más, o un edificio entero. Por lo general, la creación y el mantenimiento de centros de datos son muy costosos. Por esta razón, solo las grandes organizaciones utilizan centros de datos privados creados para alojar sus datos y proporcionar servicios a los usuarios. Las organizaciones más pequeñas, que no pueden costear el mantenimiento de su propio centro de datos privado, pueden reducir el costo total de propiedad mediante el alquiler de servicios de servidor y almacenamiento a una organización en la nube con un centro de datos más grande.
Networking Essentials Capitulos 5
Cómo ofrecer páginas web
Millones y millones de páginas web se solicitan por Internet simultáneamente a cualquier hora del día y de la noche. Cada una de estas páginas reside en un servidor web en algún lugar de Internet. ¿Cómo los encontramos? Al contactarse con un servidor web para descargar una página web, se usa un localizador de recursos uniforme (URL) para ubicar el servidor y un recurso específico. La URL identifica:
- El protocolo que se está usando, generalmente HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto) para páginas web
- El nombre de dominio del servidor al que se necesita acceder
- La ubicación del recurso en el servidor, como http://example.com/example1/index.htm
Haga clic en cada signo más (+) de la figura para obtener más información sobre las partes que componen una URL.
Muchas aplicaciones de servidor Web permiten URL cortas. Las URL cortas son muy utilizadas porque son más fáciles de escribir, recordar o compartir. Con una URL corta, no es necesario especificar la ubicación detallada del archivo porque el administrador web ha designado una ubicación predeterminada para la página web del servidor. Cuando un usuario ingresa una URL reducida, como http://example.com, la página predeterminada que se envía al usuario en realidad es la página web http://example.com/example1/index.htm.
Servicios de Internet comunes
¿Cuáles son los servicios de Internet más comunes que utiliza periódicamente? Para la mayoría de las personas, la lista incluye servicios como búsquedas en Internet, sitios de medios sociales, transmisión de vídeo y audio, sitios de compras en línea, correo electrónico y mensajería. Cada uno de estos servicios depende de los protocolos de la suite de protocolos TCP/IP para poder transmitir de manera confiable la información entre los clientes y los servidores.
Algunos de los protocolos que se usan para los servicios de Internet son:
- Sistema de nombres de dominio (DNS): resuelve nombres de Internet en direcciones IP.
- Secure Shell (SSH): se utiliza para proporcionar acceso remoto a servidores y dispositivos de red.
- Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP): envía mensajes de correo electrónico y archivos adjuntos de clientes a servidores y de los servidores a otros servidores de correo electrónico.
- Protocolo de oficina de correos (POP): lo utilizan los clientes de correo electrónico para recuperar el correo electrónico y los adjuntos de un servidor remoto.
- Protocolo de acceso a mensajes de Internet (IMAP): lo utilizan los clientes de correo electrónico para recuperar el correo electrónico y los adjuntos de un servidor remoto.
- Protocolo de configuración dinámica de hosts (DHCP): se utiliza para configurar dispositivos automáticamente con asignación de direcciones IP y otros datos necesarios para que puedan comunicarse por Internet.
- Servidor web: transfiere los archivos que conforman las páginas web de la Red informática mundial mediante el Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP).
- Protocolo de transferencia de archivos (FTP): se utiliza para la transferencia interactiva de archivos entre sistemas.
Si bien es necesario utilizar una dirección IP para enviar y recibir mensajes por Internet, DHCP no es la única forma en la que puede asignarse una dirección IP. Las direcciones IP pueden configurarse estáticamente en un dispositivo.
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Operaciones de protocolo
Durante el proceso de intercambio de información, un servidor web y un cliente web utilizan protocolos y estándares específicos para garantizar la recepción y la comprensión de los mensajes, tal como se indica en la figura. Los diversos protocolos necesarios para ofrecer una función de página web en los cuatro niveles distintos del modelo TCP/IP son:
- Protocolo de la capa de aplicación: el Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) rige la forma en la que interactúan un servidor web y un cliente web. HTTP define el formato de las solicitudes y las respuestas que se intercambian entre el cliente y el servidor. HTTP se basa en otros protocolos para regular la forma en que se transportan los mensajes entre el cliente y el servidor.
- Protocolo de la capa de transporte: el Protocolo de control de transmisión (TCP) garantiza que los paquetes IP se envíen de manera confiable y que se vuelva a enviar cualquier paquete omitido. TCP ordena correctamente los paquetes recibidos desordenados.
- Protocolo de la capa de internetwork: el protocolo de internetwork más común es el Protocolo de Internet (IP). IP es el responsable de tomar los segmentos formateados de TCP, asignar la dirección lógica y encapsularlos en paquetes para enrutarlos al host de destino.
- Capa de acceso a la red: el protocolo específico de la capa de acceso a la red depende del tipo de medio y de los métodos de transmisión que se utilizan en la red física.
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TCP y UDP
Cada servicio disponible en la red tiene sus propios protocolos de aplicación que se implementan en el software de cliente y servidor. Además de los protocolos de aplicación, todos los servicios de Internet comunes utilizan el Protocolo de Internet (IP) para asignar direcciones a los mensajes y enrutarlos a los hosts de origen y de destino, tal como se indica en la figura.
IP se ocupa solo de la estructura, el direccionamiento y el routing de paquetes. IP no especifica la manera en que se lleva a cabo la entrega o el transporte de los paquetes. La aplicación decide qué protocolo de transporte se utilizará. Los protocolos de transporte especifican la manera en la que se administrará la transferencia de mensajes entre hosts. Los dos protocolos de transporte más comunes son el protocolo de control de transmisión (TCP, Transmission Control Protocol) y el protocolo de datagramas del usuario (UDP, User Datagram Protocol). El protocolo IP utiliza estos protocolos de transporte para permitir la comunicación y la transferencia de datos entre los hosts.
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Cómo garantizar una entrega confiable
Con todos los millones y millones de páginas web que se transmiten en cualquier momento a través de Internet, ¿qué puede hacer un servidor para asegurarse de que la página que envió sea recibida por el cliente que la solicitó? Uno de los mecanismos que garantiza una entrega confiable es el Protocolo de control de transmisión (TCP).
Cuando una aplicación necesita una confirmación de recepción de un mensaje, utiliza el protocolo TCP. TCP divide el mensaje en partes pequeñas, conocidas como segmentos. Los segmentos se numeran en secuencia y se pasan al proceso IP para armarse en paquetes. TCP realiza un seguimiento del número de segmentos que se enviaron a un host específico desde una aplicación específica. Si el remitente no recibe una confirmación antes de transcurrido cierto tiempo, supone que los segmentos se perdieron y los retransmite. Solo se vuelve a enviar la parte del mensaje que se perdió, no todo el mensaje.
En el host receptor, TCP se encarga de rearmar los segmentos del mensaje y de pasarlos a la aplicación. FTP y HTTP son ejemplos de aplicaciones que utilizan TCP para garantizar la entrega de datos.
No se necesita ninguna confirmación
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En algunos casos, el protocolo de confirmación TCP no es necesario y, en realidad, reduce la velocidad de la transferencia de información, tal como se indica en la figura. En esos casos, UDP puede ser un protocolo de transporte más apropiado.
UDP es un sistema de entrega de «mejor esfuerzo» que no requiere confirmación de recepción. UDP es el protocolo aconsejable con aplicaciones como transmisiones de audio y de voz por IP (VoIP). Las confirmaciones de recepción reducirían la velocidad de la entrega, y las retransmisiones no son recomendables.
Un ejemplo de una aplicación que utiliza UDP es la radio por Internet. Si parte del mensaje se pierde durante su transmisión por la red, no se vuelve a transmitir. Si se pierden algunos paquetes, el oyente podrá escuchar una breve interrupción en el sonido. Si se utilizara TCP y se volvieran a enviar los paquetes perdidos, la transmisión haría una pausa para recibirlos, y la interrupción sería más notoria.
Para ilustrar cómo se utiliza UDP, considere cómo un host resuelve nombres de dominio en direcciones IP mediante DNS. DNS no requiere los servicios de TCP porque la mayoría de las consultas DNS se resuelven en un paquete. Por lo tanto, DNS utiliza UDP para resolver un nombre. Esto se ilustra en el ejemplo de la figura. Observe que el cliente no conoce la dirección IP de www.cisco.com. Por lo tanto, envía una solicitud DNS al servidor DNS por medio de UDP. El servidor responde con la dirección IP de Cisco.com en un paquete.
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Números de puerto de la capa de transporte
Accedemos a gran cantidad de servicios por Internet durante el día. DNS, Web, Correo electrónico, FTP, IM y VoIP son solo algunos de estos servicios que proporcionan los sistemas cliente-servidor en todo el mundo. Estos servicios pueden ser prestados por un solo servidor o por muchos servidores en grandes centros de datos.
Cuando se envía un mensaje utilizando TCP o UDP, los protocolos y servicios solicitados se identifican con un número de puerto. Un puerto es un identificador numérico dentro de cada segmento, que se usa para llevar un seguimiento de las conversaciones específicas entre un cliente y un servidor. Cada mensaje que envía un host contiene un puerto de origen y un puerto de destino.
Cuando un servidor recibe un mensaje, tiene que poder determinar qué servicio está solicitando el cliente. Los clientes se preconfiguran para usar un puerto de destino que ya está registrado en Internet para cada servicio. Un ejemplo son los clientes de navegadores web que está preconfigurados para enviar solicitudes a servidores web por medio de puerto 80, el puerto conocido para servicios web de HTTP.
Los puertos son asignados y administrados por una organización conocida como la Corporación de Internet para nombres y números asignados (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN). Los puertos se dividen en tres categorías y van de 1 a 65 535:
- Puertos conocidos: los puertos de destino que están asociados con aplicaciones de red comunes se identifican como puertos conocidos. Estos puertos están en el rango de 1 a 1023.
- Puertos registrados: los puertos 1024 a 49151 pueden usarse como puertos de origen o de destino. Las organizaciones los utilizan para registrar aplicaciones específicas, como las aplicaciones IM.
- Puertos privados: los puertos 49152 a 65 535, usados frecuentemente como puertos de origen. Estos puertos pueden ser utilizados por cualquier aplicación.
Números de puerto de destino y origen
El número de puerto de origen está asociado con la aplicación que origina la comunicación en el host local. El número de puerto de destino está asociado con la aplicación de destino en el host remoto:
Puerto de origen: el número de puerto de origen es generado de manera dinámica por el dispositivo emisor para identificar una conversación entre dos dispositivos. Este proceso permite establecer varias conversaciones simultáneamente. Resulta habitual para un dispositivo enviar varias solicitudes de servicio HTTP a un servidor web al mismo tiempo. El seguimiento de cada conversación HTTP por separado se basa en los puertos de origen.
Puerto de destino: el cliente coloca un número de puerto de destino en el segmento para informar al servidor de destino el servicio solicitado, tal como se indica en la figura. Por ejemplo: cuando un cliente especifica el puerto 80 en el puerto de destino, tal como se indica en la figura, el servidor que recibe el mensaje sabe que se solicitan servicios web. Un servidor puede ofrecer más de un servicio de manera simultánea, por ejemplo, servicios web en el puerto 80 al mismo tiempo que ofrece el establecimiento de una conexión FTP en el puerto 21.
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Traducir nombres de dominios en direcciones IP
Miles de servidores, instalados en diversas ubicaciones, prestan los servicios que utilizamos a diario por Internet. A cada uno de estos servidores se le asigna una dirección IP única que lo identifica en la red local en la que está conectado.
Sería imposible recordar todas las direcciones IP de todos los servidores que prestan servicios de hospedaje por Internet. Por eso, existe una manera más sencilla de ubicar servidores mediante la asociación de un nombre con una dirección IP.
El Sistema de nombres de dominio (DNS) proporciona un método para que los hosts utilicen este nombre para solicitar la dirección IP de un servidor específico, tal como se indica en la figura. Los nombres del DNS están registrados y organizados en Internet en grupos específicos de alto nivel, o dominios. Algunos de los dominios de alto nivel más comunes en Internet son: .com, .edu y .net.
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Servidores DNS
Un servidor DNS contiene una tabla que asocia los nombres de hosts de un dominio con las direcciones IP correspondientes. Cuando un cliente tiene el nombre del servidor, como un servidor web, pero necesita encontrar la dirección IP, envía una solicitud al servidor DNS por el puerto 53. El cliente utiliza la dirección IP del servidor DNS configurada en los parámetros DNS de la configuración IP del host.
Cuando el servidor DNS recibe la solicitud, verifica la tabla para determinar la dirección IP asociada con ese servidor Web. Si el servidor DNS local no tiene una entrada para el nombre solicitado, realiza una consulta a otro servidor DNS dentro del dominio. Cuando el servidor DNS encuentra la dirección IP, esa información se envía nuevamente al cliente. Si el servidor DNS no puede determinar la dirección IP, se agotará el tiempo de espera de la respuesta y el cliente no podrá comunicarse con el servidor Web.
HTTP y HTML
Cuando un cliente web recibe una dirección IP de un servidor web, el explorador cliente utiliza esa dirección IP y el puerto 80 para solicitar servicios web. Esta solicitud se envía al servidor mediante el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hypertext Transfer Protocol).
Cuando el servidor recibe una solicitud del puerto 80, responde la solicitud del cliente y le envía la página Web. El contenido de la información de una página Web se codifica utilizando lenguajes de «etiquetas» especializados. La codificación del Lenguaje de marcado de hipertexto (HTML) indica al navegador cómo formatear la página web y qué gráficos y fuentes usar. HTML es el más utilizado pero otros lenguajes, como XML y XHTML, están ganando popularidad.
Haga clic en el botón Reproducir de la figura para ver a un cliente solicitando una página web.
El protocolo HTTP no es un protocolo seguro; otros usuarios pueden interceptar la información fácilmente cuando ésta se envía por la red. Para garantizar la seguridad de los datos, HTTP se puede utilizar con protocolos de transporte seguros. Las solicitudes de HTTP se envían al puerto 443. Estas solicitudes requieren el uso de https: en la dirección del sitio en el navegador, en lugar de http.
El mercado ofrece muchos servicios y clientes web. El protocolo HTTP y los estándares HTML hacen posible que estos servidores y clientes de diferentes fabricantes funcionen juntos sin problemas.
Cómo transferir archivos
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Además de los servicios Web, otro servicio que se utiliza comúnmente por medio de Internet es el que permite a los usuarios transferir archivos.
El protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol) brinda un método sencillo para transferir archivos de una computadora a otra. Un host que ejecuta un software cliente FTP puede acceder a un servidor FTP para realizar diversas funciones de administración de archivos, entre ellas subir y descargar archivos.
El servidor FTP permite a un cliente intercambiar archivos entre dispositivos. También permite a los clientes administrar archivos de manera remota enviando comandos de administración de archivos, como Eliminar o Cambiar nombre. Para lograr esto, el servicio FTP utiliza dos puertos para las comunicaciones entre el cliente y el servidor.
En el ejemplo de la figura se ilustra cómo funciona FTP. Para comenzar con una sesión FTP, se envían solicitudes de conexión de control al servidor mediante el puerto 21 TCP de destino. Cuando se abre la sesión, el servidor cambia al puerto 20 TCP para transferir los archivos de datos.
El software cliente FTP viene incorporado en los sistemas operativos y en la mayoría de los exploradores Web. Los clientes FTP independientes ofrecen muchas opciones en una interfaz fácil de usar basada en GUI.
Software del cliente FTP
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La mayoría de los sistemas operativos cliente como Windows, Mac OS y Linux incluyen una interfaz de línea de comandos para FTP. También se encuentra disponible software cliente de FTP con GUI para ofrecer una interfaz simple de arrastrar y soltar para FTP. Después de iniciar sesión en el servidor FTP con un nombre de usuario y contraseña, el usuario arrastra archivos entre la ventana del host local y la del servidor FTP para transferirlos.
Cómo usar Telnet
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Mucho antes de que existieran las computadoras de escritorio con interfaces gráficas sofisticadas, las personas utilizaban sistemas basados en textos que eran simplemente terminales conectadas físicamente a una computadora central. Después de que las redes estuvieron disponibles, la gente necesitaba una manera de acceder remotamente a los sistemas informáticos de la misma manera que con terminales conectados directamente.
Para satisfacer esa demanda, se desarrolló Telnet. Telnet se remonta a principios de la década de los 70 y se encuentra entre los servicios y protocolos de capa de aplicación más antiguo dentro del grupo TCP/IP. Telnet proporciona un método estándar de emulación de dispositivos de terminal con base en texto en la red de datos. El protocolo y el software del cliente que implementa son conocidos como Telnet. Los servidores Telnet escuchan la solicitud del cliente en el puerto 23 de TCP.
De un modo adecuado, una conexión que utiliza Telnet se llama sesión o conexión de terminal virtual (VTY). En lugar de utilizar un dispositivo físico para conectarse al servidor, Telnet utiliza software para crear un dispositivo virtual que proporcione las mismas características de una sesión de terminal con acceso a la interfaz de línea de comandos (CLI) del servidor.
En la figura por ejemplo, el cliente se ha conectado en forma remota al servidor mediante Telnet. Ahora el cliente puede ejecutar comandos como si estuviera conectado localmente al servidor.
Nota: Telnet no se considera un protocolo seguro. Se debe usar SSH en la mayoría de los entornos en lugar de Telnet. Telnet se usa en varios ejemplos de este curso para simplificar la configuración.
Problemas de seguridad con Telnet
Una vez establecida una conexión Telnet, los usuarios pueden realizar cualquier función autorizada en el servidor, como si utilizaran una sesión de línea de comandos en el servidor mismo. Si están autorizados, pueden iniciar y detener procesos, configurar el dispositivo e inclusive apagar el sistema.
Si bien el protocolo Telnet puede requerir un usuario para iniciar sesión, no admite el transporte de datos cifrados. Todos los datos intercambiados durante las sesiones de Telnet se transportan como texto normal por la red. Esto significa que los datos se pueden interceptar y entender fácilmente.
Si la seguridad es un problema, el protocolo Secure Shell (SSH) ofrece un método seguro y alternativo para acceder al servidor. SSH proporciona la estructura para un inicio de sesión remoto seguro y otros servicios de red seguros. Además, proporciona mayor autenticación que Telnet y admite el transporte de datos de sesión con la autenticación. Como una mejor práctica, los profesionales de red deberían utilizar siempre SSH en lugar de Telnet, cada vez que sea posible.
En la figura se ilustra por qué SSH es más seguro que Telnet. Haga clic en cada signo más (+) de la figura para ver lo que está enviando el técnico de red y lo que está capturando el pirata informático. Observe que, cuando se utiliza Telnet, los datos que captura el pirata informático son claramente legibles, mientras que al utilizar SSH, los datos están cifrados y, por lo tanto, son más seguros.
Clientes y servidores de correo electrónico
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El correo electrónico es una de las aplicaciones cliente-servidor más comunes de Internet. Los servidores de correo electrónico ejecutan software servidor que les permite interactuar con clientes y con otros servidores de correo electrónico mediante la red.
Cada servidor de correo recibe y almacena correspondencia para los usuarios que tienen buzones configurados en el servidor de correo. Cada usuario que tenga un buzón deberá utilizar entonces un cliente de correo electrónico para acceder al servidor de correo y leer estos mensajes. Muchos sistemas de mensajería por Internet utilizan un cliente basado en Internet para acceder al correo electrónico. Algunos ejemplos de este tipo de cliente son Microsoft 365, Yahoo y Gmail.
Los buzones se identifican por el formato:
usuario@empresa.dominio
Los diversos protocolos de aplicaciones que se usan en el procesamiento del correo electrónico incluyen SMTP, POP3 e IMAP4.
Protocolos de correo electrónico
Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)
SMTP es utilizado por un cliente de correo electrónico para enviar mensajes a su servidor de correo electrónico local. El servidor local entonces decide si el mensaje se destina a un buzón local o si se remite a un buzón de otro servidor.
Si el servidor tiene que enviar el mensaje a un servidor diferente, también se utiliza SMTP entre los dos servidores. Las solicitudes SMTP se envían al puerto 25.
Haga clic en el botón Reproducir de la figura para ver cómo se usa SMTP para enviar correo electrónico.
Protocolo de oficina de correos (POP3)
Un servidor que admite clientes POP recibe y almacena mensajes dirigidos a sus usuarios. Cuando el cliente se conecta con el servidor de correo electrónico, los mensajes se descargan al cliente. De manera predeterminada , los mensajes no se retienen en el servidor una vez que el cliente accede a ellos. Los clientes se ponen en contacto con los servidores POP3 en el puerto 110.
Protocolo de acceso a mensajes de Internet (IMAP4)
Un servidor que admite el cliente IMAP también recibe y almacena los mensajes dirigidos a sus usuarios. Sin embargo, a diferencia de POP, IMAP conserva los mensajes en los buzones del servidor, a menos que el usuario los elimine. La versión más actual de IMAP es IMAP4, que espera las solicitudes del cliente en el puerto 143.
Existen muchos servidores de correo electrónico diferentes para las diversas plataformas de sistema operativo de la red.
Mensajería instantánea
La mensajería instantánea (IM), en la figura, es una de las herramientas de comunicación más utilizadas en la actualidad. El software cliente de IM está integrado a muchas aplicaciones en línea, aplicaciones para smartphones y sitios de medios sociales. La mensajería instantánea permite a los usuarios comunicarse o chatear por Internet en tiempo real. A la mayoría de los servicios de mensajería se accede a través de un cliente web que está integrado en medios sociales o sitios para compartir contenido. Estos clientes se suelen conectar solo a otros usuarios del mismo sitio. Hay aplicaciones cliente y aplicaciones para smartphones que pueden descargarse y que son capaces de conectarse simultáneamente con diferentes servicios de mensajería múltiples.
Las aplicaciones IM requieren una configuración mínima para funcionar. Una vez que el cliente se descarga, lo único que hay que hacer es escribir el nombre de usuario y la contraseña. Además de mensajes de texto, IM puede admitir transferencia de documentos, vídeo, música y archivos de audio.
Llamadas telefónicas por Internet
Realizar llamadas telefónicas por medio de Internet es cada vez más común. Un cliente de telefonía por Internet utiliza una tecnología entre pares similar a la empleada por la mensajería instantánea, tal como se indica en la figura. La telefonía IP usa la tecnología de voz por IP (VoIP) que convierte las señales analógicas de voz en datos digitales. Los datos de voz se encapsulan en paquetes IP que llevan la llamada telefónica a través de la red.
Una vez instalado el software del teléfono IP, el usuario selecciona un nombre exclusivo. De esta manera, los usuarios pueden recibir llamadas de otros usuarios. Se necesitan altavoces y un micrófono, ya sea incorporados o independientes. También se suele conectar a la computadora un auricular para usarlo como teléfono.
Resumen Capítulo 5: Prestación de servicios de red
En este capítulo primero se analizó el trabajo en conjunto de clientes y servidores. El término servidor hace referencia a un host que ejecuta una aplicación de software que proporciona información o servicios a otros hosts conectados a la red. La característica clave de los sistemas de cliente y servidor es que el cliente envía una solicitud a un servidor y el servidor responde realizando una función, como devolver el documento solicitado al cliente. Al contactarse con un servidor web para descargar una página web, se usa un localizador de recursos uniforme (URL) para ubicar el servidor y un recurso específico. Algunos de los protocolos que se usan para los servicios de Internet son:
- Sistema de nombres de dominio (DNS)
- Secure Shell (SSH)
- Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP)
- Protocolo de oficina de correos (POP)
- Protocolo de acceso a mensajes de Internet (IMAP)
- Protocolo de configuración dinámica de hosts (DHCP)
- Servidor web
- Protocolo de transferencia de archivos (FTP)
En la siguiente sección de este capítulo se habla sobre los protocolos de Internet en acción. Los diversos protocolos necesarios para ofrecer una función de página web en los cuatro niveles distintos del modelo TCP/IP son:
- Protocolo de la capa de aplicación: Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP).
- Protocolo de la capa de transporte: Protocolo de control de transmisión (TCP) y Protocolo de datagramas de usuario (UDP).
- Protocolo de la capa de internetwork: Protocolo de Internet (IP).
- Capa de acceso a la red: el protocolo específico de la capa de acceso a la red depende del tipo de medio y de los métodos de transmisión que se utilizan en la red física.
TCP realiza un seguimiento del número de segmentos que se enviaron a un host específico desde una aplicación específica. Si el remitente no recibe una confirmación antes de transcurrido cierto tiempo, supone que los segmentos se perdieron y los retransmite. UDP es un sistema de entrega de «mejor esfuerzo» que no requiere confirmación de recepción. Cuando se envía un mensaje utilizando TCP o UDP, los protocolos y servicios solicitados se identifican con un número de puerto. Un puerto es un identificador numérico dentro de cada segmento, que se usa para llevar un seguimiento de las conversaciones específicas entre un cliente y un servidor.
En la última sección de este capítulo se detallan los protocolos y servicios de aplicación. Los nombres del DNS están registrados y organizados en Internet en dominios específicos. Algunos de los dominios más comunes en Internet son: .com, .edu y .net. Cuando un cliente web recibe una dirección IP de un servidor web, el explorador cliente utiliza esa dirección IP y el puerto 80 para solicitar servicios web. Esta solicitud se envía al servidor mediante el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP, Hypertext Transfer Protocol). La codificación del Lenguaje de marcado de hipertexto (HTML) indica al navegador cómo formatear la página web y qué gráficos y fuentes usar. El protocolo HTTP y los estándares HTML hacen posible que estos servidores y clientes de diferentes fabricantes funcionen juntos sin problemas.
El protocolo de transferencia de archivos (FTP, File Transfer Protocol) brinda un método sencillo para transferir archivos de una computadora a otra. Para comenzar con una sesión FTP, se envían solicitudes de conexión de control al servidor mediante el puerto 21 TCP de destino. Cuando se abre la sesión, el servidor cambia al puerto 20 TCP para transferir los archivos de datos. Después de que las redes estuvieron disponibles, la gente necesitaba una manera de acceder remotamente a los sistemas informáticos de la misma manera que con terminales conectados directamente. Para satisfacer esa demanda, se desarrolló Telnet. Todos los datos intercambiados durante las sesiones de Telnet se transportan como texto normal por la red. Esto significa que los datos se pueden interceptar y entender fácilmente. Si la seguridad es un problema, el protocolo Secure Shell (SSH) ofrece un método seguro para acceder al servidor. SSH proporciona la estructura para un inicio de sesión remoto seguro y otros servicios de red seguros.
El correo electrónico es una de las aplicaciones cliente-servidor más comunes de Internet. Cada servidor de correo recibe y almacena correspondencia para los usuarios que tienen buzones configurados en el servidor de correo. Los diversos protocolos de aplicaciones que se usan en el procesamiento del correo electrónico incluyen SMTP, POP3 e IMAP4. La mensajería instantánea (IM) permite a los usuarios comunicarse o chatear por Internet en tiempo real. A la mayoría de los servicios de mensajería se accede a través de un cliente web que está integrado en medios sociales o sitios para compartir contenido. La telefonía IP usa la tecnología de voz por IP (VoIP) que convierte las señales analógicas de voz en datos digitales.
