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La tecnología ATM De ATM se viene hablando hace ya varios años y, antes de que IP fuese lo que hoy es, se pensaba en ATM como la panacea que iba a resolver todos los problemas de las comunicaciones Actualmente, la realidad es que IP tiene el protagonismo y ATM ha pasado a un segundo o, incluso, a un tercer plano, pero no por ello deja de ser una tecnología importante y de gran utilidad, que está siendo utilizada pero que pasa, muchas de las veces, desapercibida para el usuario final, no así para los operadores que encuentran en ella un soporte para conseguir gran capacidad. Algo parecido pasa con respecto a ADSL, una tecnología que permite sacar un extraordinario rendimiento al bucle local, y que hace innecesario llevar ATM hasta el usuario final, al menos para la aplicación normal de acceso a Internet, aunque eso sí, las comunicaciones de varios usuarios, que se recogen en el DSLAM de la central local, se juntan sobre un enlace ATM para llevarse a la red de banda ancha del operador que ofrece el servicio, sobre el protocolo IP (nivel 3 de OSI). Hace unos 15 años el CCITT (ahora ITU-T) empezó a trabajar en una segunda generación de la RDSI, conocida como la RDSI de Banda Ancha y, en su reunión de 1988 en Seúl, ya propuso la recomendación de utilizar la tecnología ATM (Asynchronous Transfer Mode) para ella. Con el objetivo de soportar nuevas aplicaciones, como el vídeo o la imagen de alta definición, de forma integrada con las tradicionales de voz y datos, la extensión del ancho de banda por encima de los 150 Mbit/s se hace evidente; de aquí surgen nuevas técnicas -basadas en el tratamiento de células sobre un medio síncrono- de transmisión (JDS/Jerarquía Digital Síncrona o SDH) y de conmutación (ATM/Modo de Transferencia Asíncrono), frente a las tradicionales JDP y STM, que constituyen los fundamentos de las nuevas redes digitales de banda ancha. Para aprovechar al máximo la capacidad de transmisión que ofrece la Jerarquía Digital Síncrona se necesita una técnica de conmutación capaz de tratar cualquier tipo de información, al tiempo que optimiza la utilización del ancho de banda, sobre la base de asignación bajo demanda, como es ATM. En 1990 el CCITT publicó las primeras recomendaciones que normalizaban los aspectos de las redes ATM, recogidas en la I.121 (Aspectos de Banda Ancha de la RDSI) y definió el formato de una célula ATM, como compuesto por una cabecera (header) de 5 bytes u octetos y un campo de información (payload) de 48, de lo que salen 53 bytes. Resulta curioso ver como se llegó a este tamaño de la célula (fijo) y no a otro: Fue una solución de compromiso, ya que teniendo en cuenta el retardo de empaquetado y la eficiencia de transmisión, resulta que a menor tamaño menos retardo debido al procesamiento, pero menor eficiencia y viceversa; así, a la hora de soportar el tráfico telefónico, el CCITT estableció en su recomendación Q.161 que el retardo global en una comunicación no fuese superior a 24 milisegundos para mantener una calidad de servicio (eco debido a la conversión de 2 a 4 hilos) aceptable, pero utilizando canceladores de eco este límite podía extenderse. En Europa, donde no suele haber canceladores de eco, se propuso un tamaño de 32 bytes, pero en Estados Unidos, donde debido a las grandes distancias su empleo era una práctica común, se propusieron 64 bytes, en orden a mejorar la eficacia. Al no llegarse a un acuerdo se adoptó la decisión salomónica de utilizar 48 bytes, la media aritmética entre 32 y 64, que con los 5 de la cabecera dan los 53 de la célula. Al basarse ATM en paquetes de longitud reducida y fija, se simplifica en gran medida el diseño de los conmutadores, se reduce el retardo de proceso -puede efectuarse por hardware- y se disminuye su variabilidad, lo que resulta esencial para aquellos servicios sensibles al mismo, como los de voz o vídeo. Las células con una longitud fija también implican el uso de buffers de longitud fija para gestionar las congestiones y, por extensión, técnicas de control más sencillas. La velocidad nominal de ATM es de 155,52 Mbit/s (Trama de transmisión MTS-1 de la JDS y STS-3 de SONET), pero dado que el acceso de los usuarios requiere velocidades inferiores a esta, existen especificaciones para otras, tales como 2 y 34 Mbit/s. El ATM Forum también ha normalizado el transporte sobre MTS-4 (STS-12) a 622,08 Mbit/s. CONCEPTOS BÁSICOS EN ATM ATM es una técnica de transferencia rápida de información binaria de cualquier naturaleza, basada en la transmisión de células de longitud fija, sobre las actuales redes plesiócronas (PDH) y/o síncronas (SDH). Debido a su naturaleza asíncrona, un flujo de células ATM puede ser transportado de forma transparente como una serie de bytes estandarizados, tanto en una trama PDH como en un contenedor SDH; de esta manera no es necesario realizar grandes inversiones en infraestructura de red. La cabecera consta de dos campos independientes (VPI y VCI) que identifican a la célula y la conexión virtual a la que pertenece. Antes de la emisión de una célula se establece una conexión virtual extremo-a-extremo mediante un procedimiento de control que acepta o rechaza la misma, sobre la base del grado de servicio solicitado y otros parámetros definidos por el usuario. Básicamente, el modo ATM se caracteriza por los siguientes aspectos: • Emplea una técnica de multiplexación TDM estadística y la técnica de conmutación de paquetes, teniendo éstos un tamaño fijo y siendo el modo de operación CV (Circuito Virtual). • Minimiza el proceso de los paquetes dentro de la red, por lo que no realiza control de errores en los nodos. • Realizarse por hardware, con el fin de conseguir una conmutación de los paquetes muy rápida. Como ATM es una tecnología de multiplexación orientada a conexión -antes de que cualquier tipo de transferencia de información tenga lugar hay que establecer una conexión (que en el caso de ATM será virtual) para lo que son necesarios unos protocolos de señalización y un esquema de direccionamiento que permita identificar de forma unívoca cualquier punto final de la red ATM-, la señalización constituye uno de sus aspectos fundamentales, ya que se pone en marcha siempre al querer establecer una conexión. Solamente en el caso en que el destino acepte la llamada, por medio de un proceso de negociación entre los extremos, se establece la misma, dando lugar a la apertura de un canal virtual. Uno de los aspectos a tener en cuenta en el proceso de negociación es la calidad de servicio (QoS/Quality of Service) -parámetros de caudal, retardo y seguridad- solicitada y aceptable que, en función de si es posible o no de satisfacer por la red, dará lugar a la aceptación o rechazo de la llamada. Existen diferentes tipos de interfaces especificados para el ATM, en función de su localización. Las especificaciones cubren aspectos de las conexiones físicas, señalización, protocolos, gestión del tráfico, direccionamiento, etc. Estos son: NNI (Network-to-Network Interface), es el interface entre los diferentes conmutadores que conforman una red ATM. Puede ser público (ITU-T) o privado (ATM Forum). B-ICI (B-ISDN InterCarrier Interface), especifica la conexión entre redes públicas. Actualmente existe una especificación aprobada por el ATM Forum. UNI (User-to-Network Interface), interface entre el usuario y la red. Se definen dos formas distintas: UNI-pública: que típicamente se usará para interconectar un usuario ATM con un conmutador ATM en una red pública. UNI-privada: que típicamente se usará para interconectar un usuario ATM con un conmutador que es gestionado como parte de la misma red corporativa. LOS NIVELES DE ATM El modelo para ATM de la RDSI-BA consta de tres niveles, siguiendo la estructura de capas del modelo OSI, que definen como los distintos tipos de tráfico se pueden mezclar en la misma red; estos son: Nivel de adaptación AAL (ATM Adaptation Layer) Nivel de Adaptación, que es el superior y establece la relación entre el dispositivo que genera el tráfico y el siguiente nivel; es el que da a ATM la flexibilidad para transportar distintos tipos de servicio dentro del mismo formato. Formado por dos subniveles: “Segmentación y Reensamblaje”, en el que los diferentes tipos de información se combinan en un único flujo de datos, y “Convergencia”, que segmenta este flujo en bloques de 48 octetos. Está dividido en cinco clases, de A a D) en función de las características del tráfico a manejar. Los servicios VPC y VCC soportan todas las categorías de tráfico de la especificación ITU-T Q2931/ATM Forum UNI 3.1: • AAL1 (ATM Adaptation Layer 1). Corresponde al tráfico Clase A caracterizado por: restricción temporal, tráfico con tasa de bit constante (CBR, Constant Bit Rate), servicio orientado a conexión, como transporte de circuitos, video y audio. • AAL2 (ATM Adaptation Layer 2). Corresponde al tráfico Clase B caracterizado por: restricción temporal, tráfico con tasa de bit variable (VBR, Variable Bit Rate), servicio orientado a conexión. Se utiliza para transferencia de información de usuario, información temporal, indicaciones de errores, etc. • AAL3/4 (ATM Adaptation Layer 3/4). Corresponde al tráfico Clase C caracterizado por: sin relación estricta de tiempos entre extremos, tráfico con tasa de bit variable (VBR), servicio orientado a conexión, como es Frame Relay. • AAL5 (ATM Adaptation Layer 5). Corresponde al tráfico Clase D caracterizado por dar un servicio simplificado del tráfico AAL3/4. Es un tráfico no orientado a conexión (por ejemplo, Frame Relay para interconexión de LANs). También, se soporta tráfico ABR (Available Bit Rate) y UBR (Unspecified Bit Rate), que son los que proporcionan a ATM la característica de ancho de banda bajo demanda: • ABR: La red proporciona al usuario información sobre la capacidad disponible en cada momento y en función de esta información, el cliente aumenta o reduce el tráfico que genera. Se puede tener una tasa mínima garantizada. • UBR: El operador no garantiza control de flujo ni QoS alguna. Se canaliza el tráfico como mejor se pueda (“best-effort”). Nivel ATM El nivel ATM es el responsable de añadir el campo de cabecera para establecer los mecanismos de encaminamiento, control de flujo y de corrección de errores. Recogida en las recomendaciones I.150 e I.361. Nivel de transporte El nivel de Transporte Físico, que consta de dos subniveles: “Convergencia de Transmisión”, se encarga de los aspectos independientes del medio de transmisión empleado y “Nivel Medio Físico”, que establece las características del medio físico a emplear y el tipo de transmisión. LAS REDES Y SERVICIOS ATM En ATM todas las conexiones son virtuales, en el sentido de que el ancho de banda no se asigna permanentemente a conexiones específicas. En su lugar, los recursos de la red se encuentran disponibles para asignar ancho de banda cuando las células de usuario requieran ser transportadas. Puesto que el tráfico de usuarios individuales puede ser a ráfagas (típico de las conexiones entre LANs), los recursos de la red son dinámicamente compartidos entre ellos, consiguiéndose así una elevada eficiencia en la operación de red. Las redes ATM están orientadas a conexión, por lo que antes de empezar cualquier transmisión de información se ha de proceder al establecimiento del enlace. Los dos identificadores en la cabecera de la célula (VPI y VCI) permiten distinguir dos tipos distintos de conexión; el campo VPI (Virtual Path Identifier) identifica un trayecto virtual y el VCI (Virtual Channel Identifier) un canal virtual, pudiendo existir varios VC por VP, y varios VP por cada canal físico. Las redes ATM se muestran adecuadas para tratar cualquier tipo de información sobre la base de señales digitales. Las 5 capas de adaptación ATM (AALs) son las encargadas de adaptar el flujo de señales binarias generadas por los terminales para poder ser tratadas por los conmutadores ATM, segmentándolos en bloques de 48 bytes y reagrupándolos después. ATM resulta particularmente interesante para proporcionar instantáneamente un gran ancho de banda en aquellas aplicaciones con un alto nivel de impulsividad, como son las propias de las redes locales; así, pues, esta técnica de multiplexación encuentra una de sus principales aplicaciones en la interconexión de LANs dentro de entornos privados (HUBs ATM). Su introducción en las redes públicas requiere elevadas inversiones y largos procesos de aceptación, por lo que se realiza progresivamente y en función de la existencia de aplicaciones multimedia y equipos de acceso ATM suficientemente flexibles y económicos para ser utilizados masivamente, sirviendo, por ejemplo, para la interconexión de las islas ATM privadas. Algunos operadores ofrecen servicios basados en ATM, como es el denominado Servicio CINCO de Telefónica Data, y se utiliza para encaminar el tráfico de datos obtenido en las redes de acceso ADSL hasta la red de datos propia o las redes de los operadores con acuerdo de interconexión. También, en las redes móviles de tercera generación (UMTS), ATM, junto con IP, es la tecnología básica del backbone de conmutación y transporte de las llamadas. En definitiva, tanto ATM, como IP, o combinadas, son muy adecuados para la construcción de redes multiservicio, entendidas como aquella infraestructura única dotada de una tecnología capaz de prestar cualquier tipo de servicio, con independencia del acceso, sea fijo o por radio. El foro ATM http://www.atmforum.com es una organización internacional, creada en 1991, con el objetivo de promover el desarrollo y empleo de productos y servicios para ATM, acelerando la emisión de estándares. Actualmente, cuenta con más de 600 miembros, con representantes de la industria de telecomunicación, fabricantes de ordenadores y semiconductores, operadores de redes, etc., lo que hace que tenga una enorme fuerza y represente un fuerte apoyo al despliegue de esta nueva tecnología; trabaja en estrecha cooperación con otros organismos oficiales de normalización como ANSI, ETSI, ISO/IEC e ITU-TS. Sus trabajos más importantes son los relativos a las especificaciones técnicas UNI (User Network Interface) tanto público como privado y, también, la especificación LANE (LAN Emulation), una solución de interconexión válida para el transporte de paquetes IP, con la que una red ATM se asimila a una LAN IEEE 802.3/5. Bit - Nº 127 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León Islas Baleares Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción FITCE 2001 Bienvenida. FITCE Perfil GRETEL Galería Operador ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Tecn. y Sociedad Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected] El 75% del tráfico mundial de Internet se transporta sobre ATM

La tecnología GPRS La tecnología GPRS (General Packet Radio Service) es la evolución lógica desde las redes actuales GSM, de 2ª Generación, hacia las redes de 3G (UMTS/WCDMA) y como tal habrá una transición gradual en la que varias tecnologías convivirán durante algún tiempo El paso importante que se da con GPRS es que se pasa a utilizar el canal de radio de una manera mucho más eficiente (se introduce la conmutación de paquetes utilizando el protocolo IP), algo similar a lo que va a ocurrir con la 3G, por lo que muchas aplicaciones que se introduzcan ahora sobre GPRS se pueden trasladar sin mayores dificultades a las futuras redes y entonces los usuarios experimentarán un aumento de la velocidad, pero no un cambio en como son. En España, Telefónica Móviles el pasado mes de enero anunció el lanzamiento del servicio comercial GPRS en España, el primero de Europa, adelantándose a los otros dos operadores Airtel y Amena, que también tienen planes para hacerlo. No cabe duda de que a raíz del retraso del lanzamiento de UMTS se potenciarán los servicios sobre GPRS, muchos de los cuales pueden ser considerados como de 3ª Generación. Eso sí, se requieren nuevos terminales y no valen los actuales GSM. El desarrollo de sistemas de facturación para gestionar las nuevas aplicaciones y servicios va a ser fundamental, ya que los usuarios no están dispuestos a pagar por el tiempo que pasan navegando con el móvil, como sucede con WAP, sino por la información a la que acceden. Los métodos tradicionales de facturación de llamadas de voz deberán evolucionar para poder facturar por las transacciones de datos por paquetes. En el futuro, la facturación se basará en la cantidad, en el tipo de datos transmitidos o incluso en el nivel de servicio que preste el operador en lugar de en el número de minutos de tiempo que dure la comunicación, como ha estado pasando hasta ahora. El sistema GPRS es un servicio de transporte de datos por paquetes para redes GSM (de implantación en todo el mundo, pero básicamente en Europa) y TDMA (común en Norteamérica), que está siendo desarrollado por operadores de todo el mundo como el primer paso fundamental hacia el despliegue definitivo de la 3G. Es una solución de estándar abierto que proporciona compatibilidad multioperador. Sobre las redes actuales GSM en operación se implanta muy fácilmente, con baja inversión económica, añadiendo nuevos nodos de datos por paquetes (SGSN y GGSN) y actualizando los existentes para proporcionar una ruta de encaminamiento para los paquetes de datos entre el terminal móvil y un nodo de pasarela. El nodo GGSN, que hace de pasarela, hace posible la interrelación con redes externas de datos por paquetes para acceder a Internet y a las intranets de las empresas. Es necesario incorporar dos nodos lógicos para gestionar las aplicaciones GPRS en las redes GSM: • Nodo de soporte GPRS servidor (SGSN) • Nodo de soporte GPRS pasarela (GGSN). El SGSN ofrece encaminamiento de paquetes, incluyendo gestión de la movilidad, autentificación y cifrado entre todos los abonados GPRS que se encuentren en el área de servicio SGSN. Cualquier SGSN de la red puede prestar servicio a un abonado GPRS, dependiendo de donde éste se halle. El tráfico se dirige desde el SGSN al Controlador de la Estación Base (BSC) y al terminal móvil mediante la Estación Transceptora Base (BTS). El GGSN proporciona la pasarela para las redes de los Proveedores de Servicios de Internet externas, gestionando la seguridad y las funciones de contabilidad así como la asignación dinámica de direcciones IP. Desde el punto de vista de las redes externas IP, el GGSN es un servidor que posee las direcciones IP de todos los abonados a los que presta servicio la red GPRS. Los nodos se conectan por una red troncal IP. Aumento de velocidad y conmutación de paquetes GPRS ofrece a los usuarios móviles mayor velocidad de transmisión de datos que GSM sólo (pudiendo llegar, en teoría, hasta 115 kbits/s, que equivale a 8 slots x 14,4 kbit/s), pero en la práctica se alcanza aproximadamente la mitad o menos, ya que sólo se usan algunos de los 8 slots de tiempo –canales– disponibles por cada portadora GSM) y resulta especialmente adecuado para el tráfico en ráfagas, típico de Internet. Dicho de una manera muy simple, varios canales de radio se utilizan combinados para aumentar la velocidad, con lo que se consigue una gestión eficaz del interface de comunicaciones, pudiendo enviar voz y datos al mismo tiempo. Con los dispositivos móviles GPRS, de los que hay definidos 3 tipos según permitan o no la simultaneidad de llamadas de voz y datos, los usuarios podrán estar “siempre conectados” con Internet móvil, de manera que, por ejemplo, los correos electrónicos llegarán al instante, sin necesidad de interrogar al servidor. GPRS proporciona conectividad IP de extremo a extremo y hace sencillas las comunicaciones. GPRS ofrece configuración de la conexión casi instantánea y permite la opción de facturar por datos transmitidos realmente en lugar de por tiempo de conexión, lo que viene a romper la barrera que encuentran los usuarios para disfrutar plenamente de Internet. Como todas las tecnologías de transmisión de datos por paquetes, GPRS utiliza sólo los recursos y el ancho de banda de la red mientras se transmiten los datos. Así se utiliza con la máxima eficacia el ancho de banda de radio disponible, un recurso bastante escaso. Con GPRS se pueden dar todos los servicios que ahora están accesibles con WAP y otros nuevos que requieren mayor ancho de banda, como son los relacionados con contenidos multimedia (música e imágenes fijas o vídeo lento). El acceso al correo electrónico a través del móvil ya es una realidad, como también lo es la realización de cualquier tipo de transacciones electrónicas y pagos. Con GPRS, predominarán los servicios basados en la localización de los usuarios, su perfil y la situación en la que se encuentren. Podremos mandar postales electrónicas cuando estemos de viaje, consultar rutas turísticas y ver las fotos de los hoteles donde nos vamos a alojar. El acceso a Internet, a gran velocidad empieza a ser una realidad con GPRS; es posible el control de flotas de vehículos, la reserva y compra de entradas, la contratación de valores, la lectura de prensa, reserva de viajes, publicidad, etc. Con la introducción de GPRS también mejorarán las aplicaciones entre máquinas (M2M), ya que éstas pueden estar permanentemente en línea y, sin generar apenas tráfico, el coste de las transacciones que realicen será muy bajo. GSM/GPRS permite una conexión instantánea, utiliza eficazmente el espectro de radio y facilita la introducción de nuevos servicios, creando un mercado que la tecnología UMTS consolidará. Bit - Nº 128 Sumario Editorial Opinión (1) Opinión (2) A Vuelapluma T. Castilla y León H. Valencianos Murcia Cataluña Bit a Bit Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Perfil Café Redacción GRETEL ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected]

Un cortafuegos (firewall) Internet es una red accesible a todo el mundo, sin ningún requisito de entrada, bastando con tener la conexión a algún proveedor de acceso, por lo que puede ser considerada como insegura. Disposición de router como frontera (firewall) entre redes. Sus protocolos y modo de funcionamiento son conocidos y la manera de acceder a ella muy sencillo. Una red corporativa, diseñada para ser usada en una empresa o grupo de empresas, es muy diferente aunque emplee los mismos protocolos o técnicas de acceso; en este caso, la información que se maneja es un bien inapreciable para la empresa y deben ponerse todos los medios necesarios para garantizar que se utiliza correctamente (conforme a los criterios y políticas de la compañía). Por tanto, en todos aquellos casos en que exista una conexión entre la red de la empresa e Internet, se ha de ser muy cuidadoso para evitar cualquier ataque, activo o pasivo, que pueda venir de del exterior, en este caso de Internet. Ello se puede hacer de muy diversas maneras, y una de ellas en poniendo una barrera de entrada/salida entre ambas redes, que controle la información en uno y otro sentido, barrera que suele estar en el router que sirve para la interconexión. Los routers operan en el nivel 3 (red) de OSI, que incluye una dirección de red y una del dispositivo; ello proporciona innumerables ventajas ya que permite la interoperatividad entre redes diferentes, como pueden ser una CSMA/CD y una Token Ring, o una red WAN, y permite dividir una red en varias subredes, eligiendo el mejor camino para enviar un paquete IP sin la necesidad de mantener extensas tablas que contengan la dirección de todos y cada uno de los dispositivos. Se comunican dinámicamente con los usuarios finales y entre ellos. Firewalls Una aplicación adicional de los routers es actuar como pasarela de seguridad (firewall o cortafuegos) entre la red del cliente y otra red exterior, como pueda ser Internet, creando una frontera inexpugnable entre ambas. Con ello se pretenden proteger las redes corporativas frente a entradas (o salidas) no autorizadas. La posición en la que se coloque el firewall es crítica ya que debe ser en la zona de separación entre lo que se considera la red interna segura y la red externa insegura. Sin embargo, no llegan a proteger frente al ataque de virus o de ciertos aplicativos (applets) en Java o ActiveX. En las aplicaciones de acceso a Internet el firewall se coloca entre la red local (o intranet) e Internet. La regla básica de un firewall es asegurar que todas las comunicaciones entre la red propia e Internet se realicen conforme a las políticas de seguridad de la organización o corporación, para lo que evalúan cada paquete que circula por la red (paquetes que atraviesan la frontera entre el interior y el exterior de la red). Además, estos sistemas conllevan características de privacidad, autenticación, etc. Las técnicas usadas en la construcción de un firewall, son básicamente tres, y la mayor parte incorporan una combinación de ellas para dar una mayor seguridad. Filtrado de Aplicaciones (Applications filtering) Los firewalls que son aplicaciones cliente-servidor y que trabajan al nivel 7 de OSI simulan procesos de aplicación, contraseñas y verificación. Estos dispositivos no tratan los paquetes entre los interfaces a nivel 3, sino que disponen de programas específicos para cada protocolo, por lo que, debido a su complejidad, son poco eficientes, pero muy seguros. – Examinan el contenido de nivel de aplicación de todos los paquetes y ofrecen servicios Proxy. Es el extremo opuesto al filtrado de paquetes. En lugar de basarse en el filtrado del flujo de paquetes, tratan los servicios por separado, utilizando el código adecuado para cada uno. Es probablemente el sistema más seguro, ya que no necesita tratar complicadas listas de acceso, y centraliza en un solo punto de gestión los servicios. Las pasarelas a nivel de aplicación son prácticamente la única solución efectiva para el tratamiento seguro de aquellos servicios que requieren permitir conexiones iniciadas desde el exterior (servicios como FTP, Telnet, Correo Electrónico). En realidad, lo que se utiliza es una puerta de acceso para cualquier servicio. Al ser esta puerta de uso obligatorio, podemos establecer en ella los criterios de control que queramos. Atravesada la puerta, puede ocurrir que la propia pasarela de nivel de aplicación ofrezca el servicio de forma segura o que establezca una conexión con el ordenador interno que realmente ofrece el servicio, teniendo en cuenta que éste último deber estar configurado para aceptar conexiones tan solo desde nuestra pasarela de nivel de aplicación para este servicio. Filtrado de Paquetes (Packet Filtering) En este caso se trabaja examinando los paquetes IP y decidiendo para cada uno si puede atravesar el firewall, en función de sus parámetros básicos. El principal problema que presenta el filtrado de paquetes es que no se distingue entre distintas aplicaciones, por lo que unos usuarios se ven condicionados por las limitaciones que se les imponen a otros, que si las necesitan. Su ventaja es la rapidez. – Realizan el filtrado en función de las direcciones IP fuente y destino, número de puerto origen y destino y protocolo usado (TCP, UDP, ICMP). Es la acción que realiza el router para controlar de forma selectiva el flujo de datos hacia y desde una red. Los filtros permiten o bloquean los paquetes, en general mientras se encaminan de una red a otra (normalmente desde Internet a una Intranet y viceversa). El filtrado de paquetes se realiza en base a una serie de reglas estáticas que especifican qué tipo de paquetes van a permitirse y qué tipo van a ser rechazados. Firewalls a Nivel de Circuito (Circuit-level Firewall) Trabajan a nivel de la capa de transporte creando un sistema cliente-servidor de pasarelas (proxies) que actúan filtrando paquetes por protocolos; establecen un control sobre el tráfico de cada protocolo y son específicos para cada uno de ellos, por lo que su eficacia queda disminuida. – Comprueban que cada paquete está asociado a una conexión end-to-end Se basan en el control de las conexiones TCP y actúan como si fuesen un cable de red: por un lado reciben las peticiones de conexión a un puerto TCP, y por otro, establecen la conexión con el destinatario deseado, si se han cumplido las restricciones establecidas, copiando los octetos de un puesto al otro. Este tipo de firewall suelen trabajar conjuntamente con los servidores proxy, utilizados para la acreditación, es decir, comprobaciones sobre máquina fuente, máquina destino, puerto a utilizar. Una acreditación positiva, significa establecer la conexión. Servidor proxy (proxy server) Normalmente, un servidor proxy es un programa que trabaja con servidores externos en nombre de clientes internos. Los clientes proxy se comunican con los servidores proxy, los cuales, a su vez, transmiten solicitudes aprobadas de clientes a servidores auténticos y luego transmiten de nuevo las respuestas a los clientes. Una de las principales ventajas de utilizar un servidor proxy es la capacidad de ocultar la red interna a proteger desde el exterior, debido a que todos los paquetes que atraviesan el proxy, aparecen en el exterior con la dirección de origen del proxy. La ocultación de las direcciones IP internas es una técnica que puede aplicarse sin un servidor proxy, utilizando un gateway o pasarela de traducción de direcciones. Cuando se utiliza un proxy se establecen conexiones separadas desde el servidor hacia cada punto terminal, lo que permite conexiones más seguras con el uso del NAT ya que permite ocultar los detalles del direccionamiento IP interno. En situaciones de tráfico pesado este tipo de firewalls puede convertirse en un cuello de botella en la red, debido a la cantidad de procesos que realiza. Una función que también realizan los servidores proxy es el “caching” local de contenidos web y la de permitir trabajar en la red de empresa con direcciones ilegales (no permitidas) de Internet y evitar la necesidad de declarar éstas al registro NIC de Internet. Los firewalls son parte esencial de cualquier solución de seguridad en redes y para proporcionar la máxima protección contra ataques, a la vez que permiten soportar aplicaciones innovadoras, es importante que estos equipos actúen como parte de una plataforma integral de seguridad. En definitiva, un firewall es un complemento al resto de medidas corporativas que se han de tomar para garantizar la protección de la información y que han de contemplar no solo los ataques externos, sino también los internos, que puede realizar el propio personal, así como todas aquellas aplicaciones que están instaladas y que pueden tener agujeros por los que se puedan colar los intrusos. En seguridad toda medida es poca y hay que estar innovando continuamente para no dejar huecos por donde puedan colarse los intrusos, pero como esto no siempre es evitable, se empiezan a utilizar técnicas más sofisticadas e ingeniosas, como es facilitar la entrada a la red pero por caminos falsos que no conducen a nada y que permiten detectar los intentos de intrusión, con lo que se está sobre aviso y es más fácil protegerse. Estas técnicas se denominan “honeypots” o tarros de miel, y consisten en instalar servidores de red específicamente para atraer la atención de los hackers (con errores de configuración) que actúan como trampas, registran sus movimientos y alertan a los administradores de la red de que se está produciendo un intento de violación, con lo cual hay tiempo de reacción para parar el ataque y obtener los datos del hacker para una posterior acción judicial contra él. Estos honeypots parecen un elemento real de red, pero están desactivados para que no se pueda tomar su control desde el exterior, se encuentran en una zona desmilitarizada (al margen del tráfico convencional) y disponen de un cortafuegos dedicado para evitar todo el tráfico saliente en caso de que falle o un experto logre tomar su control. Bit - Nº 129 Sumario Editorial Opinión A Vuelapluma Cataluña Bit a Bit H. Valencianos Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción GRETEL Perfil Rincón Internet Portal Ingeniería ¿Qué es? Marco Regulador Tecn. y Sociedad Gale. Operadores Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected] En todos aquellos casos en que exista conexión entre la red de la empresa e Internet, se ha de ser muy cuidadoso para evitar cualquier ataque Un firewall es un complemento al resto de medidas corporativas que se han de tomar para garantizar la protección de la información

El servicio de mensajes cortos. SMS Existen numerosas situaciones en las que necesitamos comunicarnos con una persona de manera rápida y precisa. No es necesario hacer un despliegue de tecnología, no se trata de aplicaciones multimedia, ni de mensajes de voz, solo necesitamos enviar una nota, un aviso, un mensaje corto. Es para satisfacer esta necesidad por lo que se ha desarrollado el Servicio de Mensajes Cortos o SMS que nos brinda la posibilidad de comunicarnos rápidamente, a través de teléfonos móviles con cualquier otra persona que se encuentre conectada en ese momento, o tan pronto se conecte. Los mensajes SMS han creado un nuevo sistema de comunicación marcado por la abreviación y su enorme flexibilidad, que ha calado hondamente en la población más joven, que incluso ha llegado a inventar un nuevo lenguaje específico, en el que no hay artículos, ni tildes, apenas vocales –solo las imprescindibles– y los signos de interrogación se ponen solo al final. Cuando la comunicación directa con voz no es posible o no la deseamos, la alternativa mejor y más parecida es el mensaje indirecto, normalmente escrito, sí bien desde hace poco también se utiliza el audio. En el moderno mundo de las telecomunicaciones, los mensajes electrónicos se están convirtiendo en una opción de comunicación primaria y la mensajería electrónica, impulsada por la adopción generalizada del correo electrónico (e-mail), el correo de voz y los servicios de mensajes cortos (SMS) en las empresas y el hogar, esta creciendo a un ritmo sin precedentes dada su facilidad de uso y los beneficios que le ofrece al usuario. Algunos consultores pronostican que el volumen de mensajes que circulara por las redes de comunicaciones pronto superara al de la comunicación de voz directa, que asimismo continua creciendo. Hoy, los mensajes electrónicos se realizan en forma de transmisiones de fax, correo de voz, correo electrónico, radio búsqueda y, cada vez más, SMS. Los mensajes cortos de texto de los teléfonos móviles se han convertido, contra todo pronóstico, en una gran fuente de negocio y las operadoras preparan nuevo servicios en torno a esta tecnología, que ya les viene a generar en torno a un 15% de sus ingresos. Telefónica Móviles España ha hecho público en noviembre el dato de que el 40% de las comunicaciones que realizan sus clientes corresponde a mensajes cortos, con una media de SMS facturables al mes de 27 por cliente, a los que se suman otros 6 no facturables. Actualmente en el mundo se transmiten al mes cerca de 20.000 millones de mensajes cortos a través del enormemente popular sistema SMS, sobre todo en la gente joven que utiliza la modalidad de prepago, ya que, en general, cuesta menos mandar un SMS (precio fijo en torno a 25 Ptas./0,15 euros) que mantener una conversación de voz, debido a que se utilizan los canales de señalización y control, en lugar de los de voz. Información interesante se encuentra en http://www.gsmworld.com/ technology/sms.html Cada sistema de mensajería exige una fuente de mensajes, un sistema con memoria para conservarlos, un dispositivo para presentarlos, un sistema de control y, frecuentemente, hay también algún tipo de sistema de notificación de mensaje en espera. La fuente de un mensaje puede ser un terminal de comunicación fijo o sin hilos conectado a redes RTC, RDSI, GSM, TDMA, GPRS, WAP y UMTS o a una gran diversidad de redes basadas en ordenadoras, por ejemplo Internet. Cada medio emplea un sistema de memoria diferente; por ejemplo, el contestador en el hogar, los equipos de correo de voz de las empresas y los bancos de mensajes electrónicos de los ISP. Los dispositivos para recoger los mensaje son similares a los terminales usados para crearlos, es decir, diversos equipos de telefonía fijos o móviles y ordenadores del tipo PC, PDAs, etc. El crecimiento explosivo de la mensajería electrónica producido por la nueva cultura de comunicación comporta nuevos retos y oportunidades para los operadores de redes publicas. Los aspectos mas importantes son la capacidad de la red y las implicaciones de gestionar grandes volúmenes de trafico de datos. Para el usuario final, la diversidad de fuentes de mensajes, de sistemas de almacenamiento, y dispositivos para recogerlos (cada uno con su propia solución) implica que debe conocer el manejo de varios equipos diferentes. Por ejemplo, un usuario puede disponer de un servicio de mensajes de telefonía móvil, un servicio de mensajes de fax, un servicio de mensajes de datos móvil, un contestador en su hogar y un servicio de correo de voz en su empresa. Para poder aprovechar plenamente el potencial de la mensajería, es necesario introducir un cierto orden en este escenario fragmentado. A los operadores de redes publicas, proveedores de servicios y usuarios finales, una solución global (mensajería unificada) les brindaría enormes oportunidades para introducir novedades y funciones de valor añadido. De igual modo, reduciría los costos de propiedad, y de ofrecer servicios nuevos y mas avanzados ¿Qué son los SMS? El servicio de mensajes cortos (SMS) es el servicio inalámbrico aceptado globalmente que posibilita el envío y recepción de mensajes de texto hacia y desde teléfonos móviles y a otros sistemas externos tales como buscapersonas, buzones de voz y diversos dispositivos portátiles, donde el texto puede contener palabras, números o una combinación alfanumérica de caracteres. El SMS fue creado para incorporarlo dentro de GSM que es el estándar europeo para teléfonos móviles digitales y el primero fue enviado hace ya 10 años. En estos momentos disfruta de un desarrollo muy destacado. Se les llama mensajes cortos ya que tienen entre 100 y 250 caracteres de largo (en telefonía celular GSM el límite es de 160 caracteres (70 si se utiliza otro alfabeto distinto del latino, como el chino o el árabe) alfanuméricos, incluidos espacios en blanco, mientras que en CDMA llega hasta 256, generalmente en forma de frases cortas y significativas, disponiendo algunos terminales de la capacidad de “texto predictivo” que simplifica la composición del mensaje. Pero también el uso combinado de caracteres tales como “ *, >,+ “ y otros pueden ser utilizado para crear mensajes gráficos. El servicio hace uso del Centro de Servicio de Mensajes Cortos (Short Message Service Center - SMSC), que actúa como un sistema de almacenamiento y envío de mensajes cortos (store and forward service). La red proporciona el transporte de mensajes cortos entre el SMSC y el dispositivo inalámbrico. En contraste con los servicios de transmisión de mensajes de texto tales como los que utilizan los buscapersonas, los elementos del servicio se han diseñado para proporcionar una entrega garantizada de los mensajes a su destino. Una característica a destacar de este servicio es que un dispositivo móvil activo es hábil para recibir o generar un mensaje corto en cualquier momento, independiente de si en ese momento se realiza o no una llamada de voz o datos. Se garantiza la entrega del mensaje corto desde la red al terminal y los fallos temporales se identifican y el mensaje se almacena en la red hasta que el destino esté disponible para aceptarlo. Las aplicaciones iniciales de SMS se enfocaron en la eliminación de los buscapersonas (sistemas paging) para permitir mensajería de propósito general en dos sentidos y servicios de notificación, principalmente correo de voz, pero conforme la tecnología lo permitió una gran variedad de servicios se han ido introduciendo, incluyendo integración de fax y correo electrónico, actividades bancarias interactivas, y servicios de información tales como cotizaciones de Bolsa. Las aplicaciones de datos inalámbricos incluyen la descarga de información a tarjetas SIM (Subscriber Identity Module) para su activación, cargos, propósitos de edición de perfil y carga de nuevos servicios vía radio a través de la SIM Application Toolkit, una aplicación cliente-servidor, plenamente aceptada en GSM. Los SMS van a dar paso a los MMS. Esta nueva y revolucionaria manera de enviar mensajes está actualmente definida y especificada como un estándar de comunicaciones móviles de Tercera Generación (3GPP): el MMS (Multimedia Message Service) que se espera llegue a ser el sistema preferido por los usuarios de telefonía móvil para enviar mensajes. El MMS no es una simple evolución del sistema SMS (Short Message Service) que actualmente se mueve hacia el EMS (Enhanced Message Service) para mensajes de texto ilustrados, con sonidos e imágenes fijas. Los MMS, que constituyen un nuevo servicio 3G, pero ya disponible sobre las actuales redes GSM/GPRS, distinto de los SMS y del e-mail, permiten transmitir mensajes que contengan texto, gráficos, imágenes, sonido, melodías de llamada e incluso vídeo clips entre cualquier dispositivo móvil utilizando las altas velocidades de transmisión que permiten GPRS, EDGE y UMTS. Los teléfonos con MMS incorporarán un editor que permitirá a los usuarios crear y editar los contenidos de sus mensajes multimedia. Al utilizar este editor junto con, por ejemplo, una cámara, los usuarios podrán realizar mensajes al estilo PowerPoint o componer postales digitales para enviárselas a sus amigos o clientes. Elementos de red y arquitectura Los elementos de red necesarios para proveer el servicio SMS, son: • Las Entidades de Mensajería Corta (Short Messaging Entities - SME): Es una entidad que puede enviar o recibir mensajes cortos. Puede ser localizada en la red fija, la estación móvil u otro centro de servicio. • El Centro de Servicio de Mensaje Corto (Short Message Service Center - SMSC) es el responsable de la transmisión, almacenamiento y envío de mensajes cortos entre el SME y la estación móvil. • El Centro de Conmutación Móvil SMS (SMS Gateway/Interworking Mobile Switching Center - SMS GMSC) es un centro de conmutación de mensajes encargado de recibir el mensaje del SMSC, interrogar al registro de localización local por la información de encaminamiento, y entregarlo al MSC que da servicio a la estación móvil. • Registro de Localización Local. Home Location Register - HLR): Es la base de datos para el almacenamiento permanente y manejo de perfiles de servicio y subscripciones. El HLR provee la información de encaminamiento hacia el abonado indicado. El HLR también informa al SMSC del intento de entrega de un mensaje corto a una estación móvil que ha resultado fallido. • Registro de Localización del Visitante (Visitor Location Register - VLR): El VLR es la base de datos que contiene la información temporal acerca de los abonados. Esta información se necesita por el MSC (Mobile Switching Center - MSC) que ejecuta las funciones de conmutación del sistema y las llamadas de control hacia y desde otros teléfonos o sistemas de datos. • Estación Base del sistema. (Base Station System - BSS): Todas las funciones relacionadas con la radio se ejecutans en la BSS, la cual consiste en unos controladores de estación base (Base Station Controllers - BSCs) y estaciones base transceptoras (Base Transceiver Stations - BTSs) que se encargan de transmitir la voz y el trafico de datos entre las estaciones móviles. • La Estación Móvil (Mobile Station - MS): Es el terminal inalámbrico capaz de recibir y originar mensajes cortos, así como llamadas de voz. La infraestructura de señalización de la red inalámbrica está basada en el Sistema de Señalización Nº 7 (SS7). • Signalig System 7 - SS7). SMS hace uso de la Parte de Aplicación Móvil (Mobile Application Part - MAP), la cual define los métodos y mecanismos de comunicación en redes inalámbricas y usa los servicios de la Parte de Aplicación de Capacidades de Transacción de SS7 (SS7 Transaction Capabilities Aplication Part - TCAP). La capa de servicio de SMS hace uso de la capacidades de señalización del MAP y habilita la transferencia de mensajes cortos entre entidades pares. Una vez un mensaje se envía, es recibido por el Centro de Servicio de Mensaje Corto (SMSC) que debe enviarlo entonces al dispositivo móvil apropiado. Para hacer esto, el SMSC envía un requerimiento de SMS al registro de localización (HLR) para encontrar al cliente. Una vez el HLR recibe la llamada, responde al SMSC informando el estado del abonado: inactivo o activo y en dónde está. Si la contestación es” inactivo”, entonces el SMSC almacenará el mensaje por un periodo de tiempo y cuando el abonado activa su dispositivo, el HLR envía una notificación de SMS al SMSC, que intentará la entrega. Si el estado es “activo”, entonces el sistema llama al dispositivo, y si responde, el mensaje se entrega. El SMSC recibe la verificación de que el mensaje se recibió por el usuario terminal y etiqueta el mensaje como “enviado” para no tratar de enviarlo de nuevo. Aplicaciones SMS Los SMS fueron inicialmente diseñados para soportar mensajes de tamaño limitado, en la mayoría de los casos notificaciones o paginas alfanuméricas, pero se están descubriendo nuevos usos, que han hecho que este mercado explote. Una de estas aplicaciones es el “chat”, que permite mantener una charla con el teléfono móvil entre dos usuarios o un grupo de ellos, y los mensajes se van sucediendo uno a otro en la pantalla del terminal conforme va avanzando la charla, un método más fácil, rápido, sencillo y económico que con el sistema tradicional SMS. Los mensajes se identifican en la pantalla por el nombre o alias del remitente, de manera similar a lo que sucede en Internet. El servicios SMS comprende varios elementos relativos a la recepción y entrega de mensajes cortos, como es el “Periodo de validez” que indica cuanto tiempo el SMSC garantizará el almacenamiento del mensaje antes de entregarlo al dispositivo deseado, y la “Prioridad” una información proporcionada para indicar la prioridad del mensaje. Mensaje corto originado en el móvil (MO-SM) y Mensaje corto terminado en el móvil (MT-SM) .Los MO-SMs se transportan desde el dispositivo móvil hacia el SMSC y pueden ser destinados a otros abonados móviles, o situados en redes fijas. A su vez, los MT-SMs se transportan desde el SMSC hacia el dispositivo móvil, y pueden ser entregados al SMSC por abonados móviles o por otros medios. Es muy común utilizar las páginas Web gratuitas que tienen muchos ISPs para crear SMS. Siempre se elabora un reporte para confirmar la entrega del mensaje corto al dispositivo o se informa al SMSC que la entrega del mensaje ha sido fallida, identificando las razones del fallo mediante un código. Dependiendo del método de acceso y de la codificación del portador de datos, los SMS transportan hasta un máximo de 160 caracteres (en GSM). Para mensajes que requieran una entrega inmediata, solo se hace un intento de entrega y para el resto se hacen uno o mas intentos de entrega, hasta que un reconocimiento sea recibido. • Servicios de notificación. Los servicios de notificación son unos servicios SMS ampliamente utilizados. Ejemplos de servicios de notificación usando SMS son los mensaje de notificación de correo de voz, notificación de correo electrónico, recordatorio de citas, horarios de reuniones, etc. • Interconexión de redes de correo electrónico. Los servicios de correo electrónico existentes (como SMTP o X.400) pueden ser fácilmente integrados con SMS para proveer correo electrónico bidireccional a la mensajería corta. • Interconexión de redes de búsqueda: Servicios de búsqueda integrados con SMS pueden permitir a los abonados inalámbricos digitales ser accesibles a través de interfaces de búsqueda existentes en otra redes. • Servicios de información. Se puede proporcionar una amplia variedad de servicios de información, incluyendo partes meteorológicos, información del trafico, información de entretenimiento (cines, teatros, conciertos), información financiera (cotizaciones de bolsa, servicios bancarios, servicios de corretaje, etc.), y directorios. • Servicios de datos móviles. El SMSC también puede ser usado para enviar datos inalámbricos cortos. Los datos inalámbricos pueden ser servicios interactivos donde las llamadas de voz estén involucradas. Algunos ejemplos de servicios de esta naturaleza incluyen despachos rápidos, manejo de inventarios, confirmación de itinerarios, procesamiento de ordenes de ventas y manejo de contactos de clientes. • Atención de clientes y administración. El SMSC también puede ser usado para transferir datos binarios que pueden ser interpretados por la estación móvil, sin ser presentados al cliente. Esta capacidad le permite a los operadores administrar sus clientes al proveerlos de la capacidad de programar las estaciones móviles. • Servicios de localización. La habilidad de rastrear la localización de un objeto móvil, o de un usuario, es muy valiosa tanto para los proveedores como para los clientes. Esta aplicación, de nuevo, solo necesita un intercambio de pequeñas cantidades de información, tales como la longitud y latitud en un momento preciso del día, y quizás otros parámetros como velocidad, temperatura o humedad. Otra familia de aplicaciones que pueden usar SMS como mecanismo de transporte de datos son las aplicaciones bancarias, y de pagos a través del móvil, ya que las transacciones a través de cajeros automáticos y por Internet son menos costosas que las normales. Las transacciones de Internet son aun mas baratas que las transacciones ATM; por consiguiente, habilitar que los abonados inalámbricos puedan comprobar sus balances, transferir fondos entre cuentas, pagar sus facturas y tarjetas de crédito es valioso, no solo para el abonado sino también para las instituciones financieras. Las aplicaciones de entretenimiento son también un buen ejemplo de un posible uso de SMS. Ejemplo de esto son simples intercambios de mensajes cortos entre dos partes (texting) o entre múltiples participantes (chat). También, la entrega de información que los abonados puedan adaptar a su estilo de vida, como son las melodías, iconos, y la publicidad personalizada, representa una atractiva propuesta para los usuarios inalámbricos. Bit - Nº 130 Sumario Editorial Opinión (I) Opinión (II) A Vuelapluma Aragón Desde Sevilla... T.R. Murcia Noche J.Linares Julio Linares (II) Mª Jesús Prieto Display Display Empresa Gente Bit Entrevista Especial Café Redacción GRETEL (I) GRETEL (II) Perfil ¿Qué es? Rincón Internet Marco Regulador Pulso del Mercado Gale. Operadores Tecn. Sociedad I Portal Ingeniería Tecn. Sociedad II Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected]

XML. Lenguaje de Marcas Extensible La mayoría de nosotros hemos oído hablar alguna vez de XML (Lenguaje de Marcas Extensible), siendo muy corriente que se tenga la idea de que es una especie de HTML avanzado, por lo que siempre que sale el tema de XML surgen cuestiones fundamentales como: ¿Qué es exactamente XML?, ¿Es XML una nueva versión de HTML?, ¿Para qué sirve?, ¿Cuáles fueron los motivos de su creación?, ¿Qué ofrece?, ¿Tiene alguna aplicación en la actualidad?. Como es sabido HTML (Hypertex Markup Language) se ha convertido en un lenguaje de inmensa popularidad durante los últimos años ya que es la base sobre la que se preparan los contenidos para Internet. También debemos notar que nos hemos encontrado con sus propias limitaciones, que algunas de ellas se han querido subsanar con scripts, javascripts, Active X, HTML dinámico, etc.; pero en la realidad todas estas herramientas no aportan una solución global a las limitaciones del HTML. Hasta hace poco tiempo o actualmente cuando un Webmaster diseña un programa de compras para una tienda virtual, basándose en HTML, debe realizar un arduo trabajo que muchas veces no puede exportarse para su uso por otras tiendas. Quizá su diseño estaba previsto para Windows NT y no funciona en plataformas UNIX, o hacía uso de Perl pero no se integraba con Java. La implantación de XML viene a eliminar este tipo de situaciones permitiendo la creación de herramientas más estructuradas. La solución a este problema es XML (Extensible Markup Languaje), que es un lenguaje de marcas (etiquetas) capaz de estructurar y definir la información en un documento. Además, el XML habilitará una nueva generación de aplicaciones manipulación y visualización de datos basadas en Web. La información estructurada nos permite distinguir entre el contenido, (palabras, imágenes, gráficos, etc.), y el papel que juega dentro del documento, (por ejemplo, no es lo mismo el contenido informativo de un encabezado, que el de un pie de página, ya que el primero es más relevante). Se puede asegurar que casi todos los documentos tienen una estructura definida. XML nos permite identificar esas estructuras. A partir de ahora la palabra documento tendrá para nosotros un significado añadido, además de información, palabras, imágenes y gráficos, tendrá una estructura reconocible. ¿Es igual XML a HTML? La respuesta es categóricamente no, mientras que en HTML el significado que aporta una etiqueta es fijo, predefinido por el estándar, (<HEAD>... </HEAD>, identifica la cabecera del documento, <BODY>... </BODY>, el cuerpo, etc.), y proporciona una estructuración a un único nivel, en XML no existe un conjunto de etiquetas con significado predefinido y la estructuración puede ser de tantos niveles como deseemos. En principio, la intención de HTML era que las etiquetas fueran capaces de marcar la información de acuerdo con su significado, sin importar cómo se mostraban en la pantalla. Lo importante era el contenido y no la forma, o sea, que era un lenguaje de marcas orientado a describir los contenidos, dejando a cada navegador la tarea de dar el formato del documento según su criterio de interpretar las marcas. Esto producía presentaciones diferentes, pero permitía controlar fácilmente su contenido. Si una persona o un motor de búsqueda quería conocer el título del documento, el autor de la página o las cabeceras de los capítulos, siempre buscaba en el código las etiquetas TITLE, ADDRESS o Hx. Además, si a alguien no le gustaba la idea de dejar a cada aplicación la decisión de cómo mostrar el contenido de las etiquetas, siempre le quedaba la posibilidad de controlar el formato del documento con descripciones particulares, como es el caso de las hojas de estilo en cascada (CSS). Pero por diversos motivos, los creadores de los navegadores fueron añadiendo más etiquetas HTML dirigidas a controlar la presentación, como FONT, I, CENTER, xCOLOR, etc., y los usuarios las utilizaron para que sus documentos estuviesen perfectamente formateados, sin permitir diferencias importantes entre visualizadores distintos, por lo que HTML pasó a ser un lenguaje de marcas más dirigido al control de la presentación HTML, no es un lenguaje de programación, es un lenguaje de especificación de contenidos para un tipo específico de documentos SGML. Es decir, mediante HTML podemos especificar, usando un conjunto de marcas, cómo va a representarse la información en un navegador o browser. La facilidad de uso y la particularidad de que no es propiedad de nadie, hizo al HTML el sistema idóneo para compartir información en Internet. La expansión de Internet le ha dado una posición de privilegio y ha hecho que la idea inicial se modifique considerablemente. Por esto mismo, HTML es actualmente un lenguaje sobrecargado, limitado por las imposiciones de los desarrolladores de navegadores y los avances técnicos que imponen añadir cada vez más capacidades al estándar, y la compatibilidad hacia atrás. (Si Explorer o Navigator implementan esta o aquella nueva etiqueta que proporciona a los diseñadores de páginas Web la posibilidad de incorporar una nueva filigrana visual a sus diseños, hasta ahora para intentar mantener un mínimo de compatibilidad, se han intentado incorporar estas etiquetas al estándar, y ya sabemos la guerra que hay entre Microsoft y Netscape). Un documento HTML, a pesar de ser sencillo y portable a múltiples plataformas, no permite distinguir entre partes de un documento, por tanto, siempre habrá que manejarlo, transmitirlo en su totalidad, pensar en él como un único bloque. XML es en realidad un meta-lenguaje para describir lenguajes de marcas, proporciona las herramientas necesarias para definir etiquetas y las relaciones jerárquicas que necesitemos entre ellas. El significado semántico de cada marca lo daremos nosotros en la aplicación que procese los documentos o en las hojas de estilo, que encapsularán el formato/presentación del documento. ¿Es entonces igual a SGML? Tampoco. XML es un subconjunto de SGML. SGML, (Standard Generalized Markup Languaje, ISO 8879), ha sido el principal lenguaje para el almacenamiento de información estructurada durante una década, ejemplos de sistemas como TIM, lenguaje específico para las telecomunicaciones, muy complejo por cierto, dan muestra de ello. El problema es que SGML no es apropiado para definir documentos que van a almacenarse en la Red, puesto que es muy complejo de utilizar, no es trivial definir estructuras y etiquetas con él, requiere visualizadores especiales, potentes, capaces de interpretar y mostrar lo que en ocasiones serán complejas estructuras organizadas jerárquicamente. Estos visualizadores no son muy corrientes y las necesidades de procesamiento que requieren son mucho más altas que las que exigiría un visualizador XML ó HTML, SGML es un formato muy ’pesado’. XML es una forma restringida de SGML, portable, más ligera y fácil de utilizar, de forma que cualquier visor de SGML debe ser capaz de interpretar XML. Es necesario resaltar que puede haber diferencias de interpretación es cuanto a los espacios en blanco, (tabulador, espacio blanco y retorno de carro), entre XML y SGML. Cualquiera de estos en un documento XML se interpretan como tales mientras se encuentren entre una etiqueta de apertura y otra de cierre. ¿Por qué entonces XML? Aunque HTML ofrece amplias facilidades de presentación, no ofrece ninguna forma basada en estándares para administrar los datos y, llegado a un punto en el que HTML dejó de servir para su función inicial, en 1996 al Consorcio World Wide Web (W3C) no le quedó más remedio que describir un nuevo subconjunto del SGML que sirviese para describir contenidos de documentos, al que ha denominado XML, publicando las especificaciones de la versión 1.0 en 1998. Está además asociado a la recomendación del W3C DOM (Document Object Model), aprobado también en 1998. Éste no es más que un modelo de objetos (en forma de API) que permite acceder a las diferentes partes que pueden componer un documento XML o HTML. En estos momentos ya podemos empezar a hablar de XML con un poco de visión retrospectiva de los motivos de su aparición. XML fue creado para posibilitar la distribución de documentos con formato/estructuración a través de la Red, puesto que las soluciones que ofrecían HTML y SGML no eran viables ni prácticas para este propósito. HTML, como hemos dicho antes, está limitado por un conjunto de etiquetas fijo con semántica predefinida, en muchos casos impuesta por los intereses de las casas desarrolladoras y distribuidoras de navegadores, y por su incapacidad de proporcionar una estructuración real, con un número arbitrario de niveles. SGML, puede dar toda la estructuración que deseemos, pero tiene en contra su gran complejidad. XML no va a sustituir completamente ni a HTML, ni a SGML. El primero por su sencillez seguirá siendo útil, sobre todo para dar formato/presentación a páginas XML, mientras se afianza XSL, el estándar de las hojas de estilo, formato/presentación, para XML; mientras aparecen visualizadores XML eficientes y que sean capaces de mostrar estas páginas al menos con el mismo nivel de calidad en presentación que las páginas HTML, se utilizarán páginas en este formato para mostrar los contenidos XML; también si una página es estática, sujeta a pocos cambios, logotipos, anagramas, portadas, etc., encontrará en HTML un modo adecuado de implementación. El segundo, seguirá solucionando un rango de problemas cuya complejidad no pueda ser abordada por XML, y en los que los resultados si justifiquen el esfuerzo de emplearlo. En el futuro no será extraño que se vean soluciones en las que haya sistemas que implementen soluciones que gestionen la información, o partes de ella, con diferentes formatos, SGML, XML o HTML, según el nivel de dificultad del problema, tendríamos incluso pasarelas entre los distintos formatos de representación de manera que podamos dirigir la información al lugar que nos interese y en el formato que sea apropiado según las necesidades de la organización. Objetivos de los diseñadores de XML Los principales impulsores de XML han sido los miembros del Word Wide Web Consorcium, W3C, ellos están coordinando todos los foros y grupos de trabajo que colaboran en la tarea de lograr una especificación completa del estándar. Sobre todo el W3C está haciendo mucho hincapié en que no se cometan los mismos errores que con HTML, es decir, que se desarrolle un estándar completo, robusto y válido para todo el mundo. Los principales objetivos que persiguen son los siguientes: Los documentos XML deben distribuirse y visualizarse por la red con la misma facilidad que actualmente lo hacen los HTML. La principal dificultad de esto es que aparezcan visualizadores tan robustos y completos como los actuales, que nos permitan ver cómoda y adecuadamente la estructura de árbol de los archivos XML. Los objetivos de XML no deben centrarse únicamente en la posibilidad de servir información estructurada por la red, hay otras muchas aplicaciones que pueden beneficiarse del estándar: búsqueda de documentos/información con un determinado autor, análisis de contenidos, definición de patrones, visualización gráfica de patrones expresados en XML, etc. En definitiva, • Debe ser totalmente compatible con SGML. • Los programas que interpreten XML deben ser fáciles de escribir. • El número de capacidades opcionales o funcionalidades no definidas, o definidas de forma ambigua, ha de ser mínimo, o mejor ninguno, para evitar problemas de compatibilidad y confusiones en la interpretación. • XML debe ser legible para los humanos, de manera que podamos leer un documento en un simple editor de texto. • La especificación y diseño de XML debe obtenerse rápidamente. Es una solución que se requiere ya y se está trabajando intensamente para lograrlo. • El diseño de XML debe ser formal y conciso, sin ambigüedades, de forma que le puedan ser aplicadas todas las técnicas modernas de diseño de compiladores; esto nos permitirá comprobar que los archivos XML que recibamos están bien formados y libres de errores antes de visualizarlos. • Los documentos XML han de poder crearse y editarse fácilmente, con editores texto, PERL o editores específicos para este formato. • La concisión es de mínima importancia. Muchas de las capacidades de SGML fueron introducidas para facilitar en lo posible la introducción manual de etiquetas, para que las especificaciones fueran unívocas. XML no soporta estas capacidades, que son la causa de gran parte de la carga que arrastran los analizadores SGML. ¿Cómo está definido XML? XML es un formato basado en texto, específicamente diseñado para almacenar y transmitir datos. Un documento XML se compone de elementos XML, cada uno de los cuales consta de una etiqueta de inicio, de una etiqueta de fin y de los datos comprendidos entre ambas etiquetas. Al igual que los documentos HTML, un documento XML contiene texto anotado por etiquetas, pero, sin embargo y a diferencia de HTML, XML admite un conjunto ilimitado de etiquetas, no para indicar el aspecto que debe tener algo, sino lo que significa. Por ejemplo: un elemento XML puede estar etiquetado como precio, número de pedido o nombre. El autor del documento es quien decide qué tipo de datos va a utilizar y qué etiquetas son las más adecuadas. Los datos codificados en XML son autodescriptivos, pues las etiquetas descriptivas están entremezcladas con los datos. El formato abierto y flexible utilizado por XML permite su uso en cualquier lugar donde sea necesario intercambiar y transferir información. Dado que el XML es independiente del HTML, se puede insertar código XML en documentos HTML, utilizando el formato encapsulamiento definido por el W3C. Al incrustar datos XML en una página HTML, se pueden generar varias vistas a partir de los datos entregados, utilizando los datos semánticos que contiene el XML. Extensible Markup Languaje (XML). La recomendación 1.0 define la sintaxis de XML. El estándar es estable y los desarrolladores de Web y de herramientas pueden adoptarlo plenamente. XML Pointer Languaje (Xpointer) y Linking Languaje (Xlink). Define la manera estándar de XML de representar los vínculos entre recursos. En XML, además de los enlaces Href, vínculos normales de HTML, contamos con vínculos bidireccionales, y enlaces que relacionan múltiples recursos, (multienlaces). Extensible Style Languaje (XSL). Especifica la sintaxis de las hojas de estilo que pueden aplicarse a un archivo XML. Estas hojas son la base del formato/presentación personalizado que podemos dar a cualquier documento. Document Type Definition (DTD). Plantillas que almacenan la estructura del documento y la definición de sus etiquetas, aislando la información estructural de la instancia propiamente dicha. (Es decir, una tarjeta de visita podría ser modelada con determinada estructura, pero esta estructura es independiente de un ejemplo de tarjeta, una instancia). Esta distinción nos permite tener varios documentos con un mismo formato sin tener que definirlo cada vez que lo necesitemos; al mismo tiempo podemos definir cualquier particularidad que escape de esta especificación general, dentro de un documento concreto. (Las DTD’s vendrían a ser algo similar al concepto de clase en la Programación Orientada a Objetos, mientras que el fichero XML, representaría una instancia, objeto, de dicha clase). Debemos destacar que también existen trabajos sobre lenguajes de consulta que permiten localizar información dentro de un archivo XML, o buscar ciertos documentos que cumplan determinadas condiciones. Fortalezas y Debilidades del XML La meta fundamental del XML es hacer la cooperación y la interoperabilidad más fáciles entre módulos que pertenecen a diferentes sistemas, e incluso a diferentes organizaciones. Entonces, ¿por qué el XML se ha convertido en tecnología del alto nivel tan rápidamente? La respuesta es simple: XML es texto simple, pero es también elegante. Un lenguaje de marcas hace fácil identificar (y extraer en un tiempo posterior) segmentos específicos de información con significados especiales. Usar texto simple y mantener el contenido universalmente interpretable son dos condiciones para implementar una tecnología exitosamente entre sistemas heterogéneos. Una cadena del texto se puede transferir y se puede manejar fácilmente en cualquier plataforma destino. Sin embargo, si solo se planea definir un protocolo basado en texto para hacer que los módulos se comuniquen, no se necesita XML. El ASCII, de hecho, ha existido durante mucho tiempo. La diferencia recae en las etiquetas XML que se utilizan para delimitar segmentos de información. La principal fortaleza del XML es también, actualmente, su debilidad principal. El XML es demasiado genérico para ser utilizado sin definir externamente la sintaxis exacta de un documento y cómo puede localizarse y extraerse cada fragmento de datos intercambiados. Tal estandarización es más simple de alcanzar dentro de una sola aplicación corporativa, incluso si atraviesa varias plataformas heterogéneas de hardware y de software. Conseguir el mismo resultado en un contexto más amplio requiere un enorme esfuerzo para llegar a algunas definiciones estándares. Cuando se trata de integrar sistemas de diferentes organizaciones, especialmente de una manera abierta, el XML muestra algunas limitaciones. El XML trata de la descripción de los datos, pero solamente es útil cuando las personas están de acuerdo en la manera que los datos deben ser descritos. Una factura, por ejemplo, es lógicamente el mismo tipo de documento para cualquier proceso que lo manipule, pero diferentes procesos pueden convertirla en formatos binarios diferentes. A pesar del formato de almacenamiento físico, el documento necesita ser transmitido y ser recibido en un formato comúnmente reconocido disponible en todas las plataformas. Por supuesto, el XML se puede utilizar como este formato. Imaginemos el enorme costo que supondría para los consumidores y las empresas si cada empresa definiera su propia forma de publicar la información. Incluso con la Web, los costos asociados a la configuración y el mantenimiento de un sitio Web superarían la capacidad de algunas empresas. Al no haber ningún límite al número de empresas que podrían publicar esta información, la falta de estándares que definan el modo de publicarla de una forma segura y controlada tendría como consecuencia miles y miles de implementaciones, enfoques de exploración de la Web y profundidad del contenido distintos. Por este motivo, en la actualidad se están definiendo esquemas por grupos sectoriales con intereses similares, de manera que existirán esquemas estándares avalados por asociaciones de empresas y organismos que garanticen que cualquier usuario que las adopte como suyas, trabaje con las mismas etiquetas. Así, surge BizTalk, que es una iniciativa mundial dirigida a crear una base de datos de formatos o esquemas de documentos en XML. XML es una manera de almacenar, buscar y obtener todos esos datos comerciales críticos que se almacenan en BB.DD y rivaliza con éxito con HTTP, HTML y SQL. ¿Qué ofrece XML? ¿Qué aplicaciones hay? Ante todo, XML nos da la posibilidad de estructurar e identificar la información en categorías relevantes. Esto significa que podremos ser capaces de localizar aquello que realmente necesitemos y podremos transmitir/servir sólo aquellos documentos, o fragmentos de ellos, que consideremos conveniente, o que nos sean solicitados. Esto nos abre un gran campo de en las áreas del B2B, (Business to Business), y el B2C, (Business to Consumer). Por un lado, empresas con diferentes plataformas de gestión y almacenamiento de BD podrían compartir información de forma inmediata, sólo con implementar una pasarela XML, es más, ya existen muchas librerías DTD’s que modelan documentos fiscales como facturas, albaranes, recibos, y sistemas que implementan almacenes de información en XML. Por otro lado, se nos presenta la posibilidad de personalizar al máximo la oferta de contenidos que proporcionamos a nuestros clientes en un negocio B2C, pensemos en las posibilidades de las Tecnologías Push, en las que el cliente selecciona el perfil de la información que desea recibir y el servidor se la proporciona periódicamente de manera selectiva, sin bombardeos indiscriminados de ofertas variopintas; imaginemos buscadores de información, recursos, foros, personas, etc., que proporcionen lo que realmente busquemos, ordenado por relevancia, temática, o cualquier otra categoría. Tendríamos contenidos para e-commerce, WAP, TV interactiva, orientados a sectores de población concretos, sería posible tener una plataforma de gestión de contenidos general e independiente del medio de difusión final. Esta puede ser la herramienta que solucione la estandarización y difusión de conocimientos científicos, quién sabe en cuantas áreas podría aplicarse una solución parecida a CML, lenguaje que aprovecha XML para dar un formato de representación a las cadenas de ADN y complejas fórmulas químicas. El XML es valioso para la Internet, así como para los grandes ambientes de intranets corporativas porque proporciona interoperabilidad utilizando un formato basado en estándares, abierto y flexible con nuevas formas de acceder a bases de datos propietarias y proporcionar datos a los clientes de Web. Las aplicaciones se pueden construir más rápidamente, son más fáciles de mantener y pueden proporcionar varias vistas de los datos estructurados. Estas son sólo algunas de las posibilidades, pero tenemos que reconocer que aún queda bastante tiempo y esfuerzo para que el estándar XML quede totalmente definido, (XSL y lenguajes de consulta de sobre XML son campos muy amplios en los que todavía queda mucho que hacer y definir), actualmente, ya van apareciendo atisbos de soluciones reales, queda que ganen reconocimiento y aprobación, y se extienda su uso. Puede que en un par de años se pueda hablar de soluciones comerciales con gran introducción en el mercado, pero no olvidemos que este es un estándar vivo, crece continuamente, y su éxito depende de muchos factores. Bit - Nº 131 Sumario Editorial Opinión (I) Opinión (II) Opinión (III) T.R. Murcia Aragón A Vuelapluma Cataluña Bit a Bit Gente Bit Display Display Empresa Entrevista Especial Café Redacción GRETEL Portal Ingeniería Perfil ¿Qué es? Tecn. Sociedad I Tecn. Sociedad II Tecn. Sociedad III Rincón Internet Marco Regulador Pulso del Mercado Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected] Los objetivos de XML no deben centrarse únicamente en la posibilidad de servir información estructurada por la red, hay otras aplicaciones que pueden beneficiarse El XML es valioso para la Internet, así como para los grandes ambientes de intranets corporativas porque proporciona interoperabilidad

Internetworking: Interfuncionamiento entre redes El término “internerworking” se refiere a todo el proceso de interconexión entre redes, de igual o diferente estructura, como pueden ser las redes de área local (LAN) o de área extensa (WAN). Los diferentes equipos de interconexión: repeaters, bridges, routers, gateways, switches, hubs, etc., facilitan el proceso de conectar equipos, sistemas y/o redes no sólo de un único proveedor, sino de múltiples proveedores entre sí. Los objetivos principales del internetworking son: • Unión de redes entre sí. • Superar las limitaciones físicas. • Efectuar un cambio de medio de transmisión. • Efectuar un cambio de topología física o lógica. • Aislar tráfico entre partes de la red. • Integrar plataformas de comunicación diferentes. Descripción de dispositivos utilizados en la interconexión Hub Un hub es un dispositivo utilizado para concentrar y organizar el cableado en una red de área local, de los que existen dos tipos: Activos, y Pasivos. Un hub pasivo es aquel que simplemente permite la interconexión del cableado UTP y/o STP en una forma ordenada, no requiere alimentación y no procesa o regenera el tráfico que le llega. Los más comúnmente utilizados son los hub’s activos, que requieren de alimentación y contienen un circuito electrónico que puede filtrar, amplificar y controlar el tráfico. Poseen también alguna funcionalidad adicional, tal como el bridging , que actúa separando el tráfico local del hub del backbone de la red. En un diseño típico los hub’s se instalan en rack’s o armarios especiales a los que llega todo el cableado de una planta del edificio de la empresa. Estos cables se conectan a cada puerto del hub, el cual a su vez lo está al backbone de la red, que interconecta todos los armarios. Así, se divide la red en agrupamientos lógicos y físicos, lo que simplifica la resolución de problemas y se facilita el futuro crecimiento. Repeater A medida que las señales eléctricas se transmiten por un cable, tienden a degenerarse proporcionalmente a la longitud del cable. Este fenómeno se conoce como atenuación. Un repeater, (repetidor), es un dispositivo sencillo que se instala para amplificar la señal del cable, de forma que se pueda extender la longitud de la red. El repetidor normalmente no modifica la señal, excepto en que la amplifica para poder retransmitirla por el segmento de cable extendido. Algunos repetidores también filtran el ruido. Características • Regenera las señales de la red para qué llegan más lejos. • Se utilizan sobre todo en los sistemas de cableado lineales como Ethernet. • Los repetidores funcionan sobre el nivel más bajo de la jerarquía de protocolos, el físico. No utilizan los protocolos de niveles superiores. • Los segmentos conectados deben utilizar el mismo método de acceso al medio de transmisión. • Los segmentos conectados con un repetidor, normalmente dentro de un mismo edificio, forman parte de la misma red, y tendrán la misma dirección de red. Bridge Un bridge, (puente), añade un nivel de inteligencia a una conexión entre redes y conecta dos segmentos de redes iguales o distintos. Los puentes trabajan en el nivel de enlace de datos. Se puede utilizar un puente para dividir una red amplia en dos o más pequeñas, lo que mejora el rendimiento al reducir el tráfico, ya que los paquetes para estaciones concretas no tienen que viajar por toda la red. También se usan para conectar distintos tipos de redes, como Ethernet y Token Ring. Con un puente se pueden conectar dispositivos que utilicen protocolos diferentes, pero el nivel de enlace de datos no sabe nada sobre el mejor camino hacia un cierto destino; no existe ninguna forma de enviar paquetes a un segmento de red de modo que alcancen su destino de la forma más rápida o eficiente, (es la función de un router), no obstante los puentes ofrecen filtrado; éste evita que los paquetes de un segmento de red local pasen por el puente y lleguen a segmentos de red donde no sirven para nada. Un puente se instala por las siguientes razones: • Para extender una red existente cuando se ha alcanzado su máxima extensión. • Para eliminar los cuellos de botella que se generan cuando hay demasiadas estaciones de trabajo conectadas a un único segmento de la red. • Para conectar entre sí distintos tipos de redes, como Token Ring y Ethernet. Los puentes pueden ser de varios tipos: Puentes con aprendizaje Los puentes con aprendizaje, o adaptativos, se “aprenden” las direcciones de las otras estaciones de la red, por lo que no será necesario que el instalador del puente o el administrador de la red cree una tabla con estas direcciones en el puente. Las estaciones de trabajo difunden continuamente sus señales de identificación, y los puentes pueden construir sus tablas a partir de estas direcciones. Puentes con distribución de carga El puente con distribución de carga es la forma más eficiente de puente. Utiliza un algoritmo de emparejamiento, pero también una conexión doble para transferir los paquetes, mejorando de esta forma el rendimiento global de la red. Características • Simple instalación y configuración. • Capacidad de auto aprendizaje. • Maneja todos los protocolos. • Utiliza optimización de la ruta. • Menores costos totales. Router Los routers, (encaminadores o enrutadores), son críticos para las redes de gran alcance que utilizan enlaces de comunicaciones remotas. Mantienen el tráfico fluyendo eficientemente sobre caminos predefinidos en una interconexión de redes compleja. Si se utilizan líneas alquiladas de baja de velocidad, es importante filtrar los paquetes que no deban entrar en la línea. Además, las grandes redes que se extienden por todo el mundo, como es el caso de Internet, pueden contener muchas conexiones remotas redundantes; en ese caso, resulta importante encontrar el mejor camino entre el origen y el destino. Este es el objetivo que tratan de cumplir los routers. Inspeccionar la información en el nivel de red (Nivel 3 de OSI) para determinar la información de la mejor ruta. Muchos productos de encaminamiento, (routing), ofrecen soporte para varios métodos de comunicaciones, como T1 y X.25. Las siguientes son algunas razones para utilizar routers en lugar de bridges: • Ofrecen un filtrado de paquetes avanzado. • Son necesarios cuando hay diversos protocolos en una interconexión de redes, y los paquetes de ciertos protocolos tienen que confinarse en una cierta área • Ofrecen un encaminamiento inteligente, mejorando el rendimiento. Un router inteligente conoce la estructura de la red y puede encontrar con facilidad el mejor camino para un paquete Funcionamiento de los routers Un router examina la información de encaminamiento de los paquetes y los dirige al segmento de red adecuado. Un router procesa los paquetes que van dirigidos a él, lo que incluye los paquetes enviados desde otros routers con los que esté conectado. Los routers envían los paquetes por la mejor ruta hacia su destino, mantienen tablas de redes locales y routers adyacentes en la red. Cuando uno de estos dispositivos recibe un paquete, consulta estas tablas para ver si puede enviar directamente el paquete a su destino. Si no es así, determina la posición de otro router que lo pueda hacer. Estos dispositivos pueden ser específicos para un protocolo o bien manejar diversos protocolos simultáneamente. Los routers dividen una red en redes lógicas más pequeñas, siendo estas más sencillas de manejar. Cada segmento de la red tiene su propio número de red local, y cada estación de dicho segmento tiene su propia dirección. La segmentación de las redes evita las “tormentas de difusión”, que ocurren si los nodos no se conectan de forma adecuada y la red se satura con la difusión de mensajes de localización. La determinación de la mejor ruta para un paquete se realiza en base a la información disponible en la tabla de enrutamiento, la topología de la red y algoritmos de encaminamiento, que se dividen en dos grandes familias: “encaminamiento estático” o “encaminamiento adaptativo”, y a la vez los protocolos de encaminamiento tienen en cuenta la distancia entre nodos “vector distancia” como, por ejemplo, en RIP, y el “estado del enlace” como ocurre en OSPF. Además, cada router se comunica con el resto de la red sólo cuando hay cambios, o puede hacerlo a intervalos regulares. Los routers confeccionan una tabla de encaminamiento en la que registran qué nodos y redes son alcanzables por cada uno de sus puertos de salida; es decir, la tabla describe la topología de la red. Como se ha comentado, una primera clasificación de los algoritmos utilizados por los routers para realizar su función sería la siguiente: • Algoritmos de encaminamiento estático: Requieren que la tabla de encaminamiento sea programada por el administrador de red y carece de inteligencia para aprender la topología de la red por sí mismo. Las rutas se calculan por adelantado según las capacidades de las líneas, el tráfico esperado, etc. y los routers no necesitan intercambiar información con sus vecinos. • Algoritmos de encaminamiento adaptativo: Aprenden por sí mismos la topología de la red y, por ello, son mucho más flexibles que los anteriores, aunque su rendimiento es menor. Las rutas se fijan en cada momento en función de la información en tiempo real que los routers reciben del estado de la red. Los algoritmos y técnicas de encaminamiento adaptativo (o dinámico) son los más utilizados, aunque también son los que plantean más problemas de configuración, y entre ellos tenemos los siguientes: • Algoritmo de camino más corto. Este algoritmo calcula y registra en la tabla de encaminamiento un valor para cada conexión entre el router y cualquier nodo que pueda ser alcanzado por él, que se calcula como el resultado de aplicar una métrica; por ejemplo, el número de saltos de la red para que un paquete alcance su destino, un valor que identifique el ancho de banda de la línea utilizada, el coste económico en la transmisión de cada paquete, la distancia geográfica, etc. El router dirige los paquetes de acuerdo con los resultados de esta métrica para cada camino posible, eligiendo los valores óptimos. • Encaminamiento de camino múltiple. Algunos routers son capaces de gestionar varias rutas con la misma conexión. De este modo, son capaces de sumar el ancho de banda de cada una de las rutas (normalmente, asociadas a líneas de transmisión), como si se tratara de un único enlace. • Encaminamiento por gestión centralizada. En este caso, cada nodo de red informa periódicamente a un router central, tanto sobre la topología que observan como sobre los parámetros fundamentales de red: tráfico, congestión, etc. Con este algoritmo, el router central conoce perfectamente cómo es la red. Sin embargo, presenta un problema que se hace más agudo en grandes redes: El tráfico en los enlaces próximos al router central se satura con facilidad con la información de gestión de la propia red. • Encaminamiento aislado. Renuncia a la gestión centralizada en beneficio de una flexibilidad total en cuanto a la topología y al tráfico generado en la red. • Algoritmo de “patata caliente” o hot potato. Cuando un router recibe un paquete, lo reexpide cuanto antes por la línea que tenga menor carga, confiando en que sea apropiada. Es un algoritmo muy ineficaz para la transmisión, sin embargo, el router puede utilizarlo como técnica de aprendizaje cuando sus tablas todavía están vacías. • Algoritmo de retroaprendizaje o backwardlearning. Este algoritmo tiene como objetivo el aprendizaje de la topología de la red observando los paquetes que van llegando al router. Este algoritmo suele ser muy utilizado por los puentes para la construcción de sus tablas de direcciones MAC. Los routers realizan las mismas tablas, pero con direcciones de la Capa 3 de OSI. • Algoritmo de inundación. Cuando un router no conoce el camino de acceso al nodo especificado en el paquete que le llega, reexpide el paquete por todos los caminos posibles, de este modo se asegura que el paquete llegará a su destino. Esto genera un intenso tráfico de red, que además se multiplicará en cada salto de red. Para evitar una congestión exponencial de la red se eliminan los paquetes que hayan sobrepasado un número establecido de saltos. • Técnica de encaminamiento jerárquico. Cuando las redes son muy grandes, es difícil que un sólo router contenga toda la información de encaminamiento de la red. Además, los cambios que se producen en la red son constantes, con lo que nunca se tendría una información fiel del estado de ésta en cada momento. Para ello, se realiza un encaminamiento jerárquico, en el que cada router pertenece a un nivel de jerarquía, reexpidiendo los paquetes a los routers de una jerarquía inmediatamente superior o inferior. El proceso se repite hasta llegar al nivel de los hosts. En la práctica, los routers siguen varios algoritmos de encaminamiento, dependiendo del estado en el que se encuentren en relación con su red. Por ejemplo, es común que un router utilice el algoritmo de inundación al ponerlo online en la red, y una vez que ha aprendido algo de la topología de misma, conmuta este algoritmo por otro más eficaz. Gateway Los gateways o pasarelas son dispositivos que trabajan cubriendo hasta el nivel 7 (aplicación) del modelo OSI y permite conectar redes de naturaleza diferente, como IP y X.25. Una pasarela es un programa o dispositivo de comunicaciones que transfiere datos entre redes que tienen funciones similares pero implantaciones diferentes. No debería confundirse con un convertidor de protocolos Switch Los switches son otro tipo de dispositivo utilizados para enlazar LAN’s separadas y proveer un filtrado de paquetes entre ellas. Un switch es un dispositivo con múltiples puertos, cada uno de los cuales puede soportar una simple estación de trabajo o bien toda una red Ethernet o Token Ring. Con una LAN diferente conectada a cada uno de los puertos del switch, este puede conmutar los paquetes entre ellas, como sea necesario. En efecto, actúa como un bridge multi-puerto, los paquetes son filtrados por el switch basándose en su dirección de destino. Se utilizan para aumentar el rendimiento en las redes de las organizaciones, segmentando las grandes en varias más pequeñas, lo que disminuye la congestión a la vez que sigue proporcionando la interconectividad necesaria. Los switches aumentan el “performance” de las redes ya que cada puerto utiliza todo el ancho de banda, sin requerir de los usuarios el cambio alguno de equipamiento, tales como NIC’s, (Network interface Card), Hubs, cableado o cualquier router o bridge ya instalado. Estos dispositivos pueden soportar numerosas comunicaciones simultáneas. Bit - Nº 132 Sumario Editorial Opinión Entrevista A Vuelapluma H. Valencianos Cataluña Bit a Bit Display Display Empresa Gente Bit Especial Café Redacción GRETEL Tecn. Sociedad I Tecn. Sociedad II Portal Ingeniería Perfil ¿Qué es? Rincón Internet Pulso del Mercado Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected] Las grandes redes remotas que circulan por el mundo, como internet, pueden tener muchas conexiones remotas redundantes Los switches aumentan las posibilidades de las redes ya que cada puerto utiliza todo el ancho de banda

WLAN (Redes Locales Inalámbricas) Una WLAN es un sistema de comunicaciones de datos que transmite y recibe datos utilizando ondas electromagnéticas, en lugar del par trenzado, coaxial o fibra óptica utilizado en las LAN convencionales, y que proporciona conectividad inalámbrica de igual a igual (peer to peer), dentro de un edificio, de una pequeña área residencial/urbana o de un campus universitario. En EEUU proliferan estas redes para acceso a Internet, en donde hay más de 4.000 zonas de acceso, y en Europa es previsible que pronto se extiendan. Loas WLAN se encuadran dentro de los estándares desarrollados por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) para redes locales inalámbricas. Otras tecnologías como HyperLAN apoyada por el ETSI, y el nuevo estándar HomeRF para el hogar, también pretenden acercarnos a un mundo sin cables y, en algunos casos, son capaces de operar en conjunción y sin interferirse entre sí. Otro aspecto a destacar es la integración de las WLAN en entornos de redes móviles de 3G (UMTS) para cubrir las zonas de alta concentración de usuarios (los denominados hot spots), como solución de acceso público a la red de comunicaciones móviles. Como todos los estándares 802 para redes locales del IEEE, en el caso de las WLAN, también se centran en los dos niveles inferiores del modelo OSI, el físico y el de enlace, por lo que es posible correr por encima cualquier protocolo (TCP/IP o cualquier otro) o aplicación, soportando los sistemas operativos de red habituales, lo que supone una gran ventaja para los usuarios que pueden seguir utilizando sus aplicaciones habituales, con independencia del medio empleado, sea por red de cable o por radio. Otra tecnología de acceso inalámbrico en áreas de pequeña extensión (PAN/Personal Area Network) es la denominada Bluetooth, que aunque pueda parecer competencia directa de las WLAN, es más bien complementaria a ella. Bluetooth pretende la eliminación de cables, como por ejemplo todos los que se utilizan para conectar el PC con sus periféricos, o proporcionar un medio de enlace entre dispositivos situados a muy pocos metros, sirviendo también como mando a distancia. La tecnología Bluetooth se puede incorporar, con un coste muy bajo, en multitud de dispositivos: teléfonos, PDAs, automóviles, impresoras, equipos de medida, etc. La velocidad de transmisión que consigue no es muy elevada, pero suficiente para la transferencia de información entre varios dispositivos. Las WLAN tienen su campo de aplicación específico, igual que Bluetooth, y ambas tecnologías pueden coexistir en un mismo entorno sin interferirse gracias a los métodos de salto de frecuencia que emplean, Sus aplicaciones van en aumento y, conforme su precio se vaya reduciendo, serán más y más los usuarios que las utilicen, por las innegables ventajas que supone su rápida implantación y la libertad de movimientos que permiten. REDES LOCALES INALÁMBRICAS 802.11 El origen de las LAN inalámbricas (WLAN) se remonta a la publicación en 1979 de los resultados de un experimento realizado por ingenieros de IBM en Suiza, consistente en utilizar enlaces infrarrojos para crear una red local en una fábrica. Estos resultados, publicados por el IEEE, pueden considerarse como el punto de partida en la línea evolutiva de esta tecnología. Las investigaciones siguieron adelante tanto con infrarrojos como con microondas, donde se utilizaba el esquema de espectro expandido (spread spectrum). En mayo de 1985, y tras cuatro años de estudios, la FCC (Federal Communications Comission), la agencia federal del Gobierno de Estados Unidos encargada de regular y administrar en materia de telecomunicaciones, asignó las bandas ISM (Industrial, Scientific and Medical) 902-928 MHz, 2,400-2,4835 GHz, 5,725-5,850 GHz para uso en las redes inalámbricas basadas en Spread Spectrum (SS), con las opciones DS (Direct Sequence) y FH (Frequency Hopping). La técnica de espectro ensanchado es una técnica de modulación que resulta ideal para las comunicaciones de datos, ya que es muy poco susceptible al ruido y crea muy pocas interferencias. La asignación de esta banda de frecuencias propició una mayor actividad en el seno de la industria y ese respaldo hizo que las WLAN empezaran a dejar ya el entorno del laboratorio para iniciar el camino hacia el mercado. Desde 1985 hasta 1990 se siguió trabajando ya más en la fase de desarrollo, hasta que en mayo de 1991 se publicaron varios trabajos referentes a WLAN operativas que superaban la velocidad de 1 Mbit/s, el mínimo establecido por el IEEE 802 para que la red sea considerada realmente una LAN, con aplicación empresarial. Las redes WLAN se componen fundamentalmente de dos tipos de elementos, los puntos de acceso y los dispositivos de cliente. Los puntos de acceso actúan como un concentrador o hub que reciben y envían información vía radio a los dispositivos de clientes, que pueden ser de cualquier tipo, habitualmente, un PC o PDA con una tarjeta de red inalámbrica, con o sin antena, que se instala en uno de los slots libres o bien se enlazan a los puertos USB de los equipos. La principal ventaja de este tipo de redes (WLAN), que no necesitan licencia para su instalación, es la libertad de movimientos que permite a sus usuarios, ya que la posibilidad de conexión sin hilos entre diferentes dispositivos elimina la necesidad de compartir un espacio físico común y soluciona las necesidades de los usuarios que requieren tener disponible la información en todos los lugares por donde puedan estar trabajando. Además, a esto se añade la ventaja de que son mucho más sencillas de instalar que las redes de cable y permiten la fácil reubicación de los terminales en caso necesario. También, presentan alguna desventaja, o más bien inconveniente, que es el hecho de la “baja” velocidad que alcanzan, por lo que su éxito comercial es más bien escaso y, hasta que los nuevos estándares no permitan un incremento significativo, no es de prever su uso masivo, ya que por ahora no pueden competir con las LAN basadas en cable. El uso más popular de las WLAN implica la utilización de tarjetas de red inalámbricas, cuya función es permitir al usuario conectarse a la LAN empresarial sin la necesidad de una interfaz física. Normalización La historia de las WLAN es bastante reciente, de poco más de una década. En 1989, en el seno de IEEE 802, se forma el comité IEEE 802.11, que empieza a trabajar para tratar de generar una norma para las WLAN, pero no es hasta 1994 cuando aparece el primer borrador, y habría que esperar hasta el año 1999 para dar por finalizada la norma. En 1992 se crea Winforum, consorcio liderado por Apple y formado por empresas del sector de las telecomunicaciones y de la informática para conseguir bandas de frecuencia para los sistemas PCS (Personal Communications Systems). En 1993 también se constituye la IrDA (Infrared Data Association) para promover el desarrollo de las WLAN basadas en enlaces por infrarrojos. En 1996, finalmente, un grupo de empresas del sector de informática móvil (mobile computing) y de servicios forman el Wireless LAN Interoperability Forum (WLI Forum) para potenciar este mercado mediante la creación de un amplio abanico de productos y servicios interoperativos.Por otra parte, WLANA (Wireless LAN Association) es una asociación de industrias y empresas cuya misión es ayudar y fomentar el crecimiento de la industria WLAN a través de la educación y promoción. Actualmente son cuatro los estándares reconocidos dentro de esta familia; en concreto, la especificación 802.11 original; 802.11a (evolución a 802.11 e/h), que define una conexión de alta velocidad basada en ATM; 802.11b, el que goza de una más amplia aceptación y que aumenta la tasa de transmisión de datos propia de 802.11 original, y 802.11g, compatible con él, pero que proporciona aún mayores velocidades. • WLAN 802.11 En junio del año 1997 el IEEE ratificó el estándar para WLAN IEEE 802.11, que alcanzaba una velocidad de 2 Mbit/s, con una modulación de señal de espectro expandido por secuencia directa (DSSS), aunque también contempla la opción de espectro expandido por salto de frecuencia, FHSS en la banda de 2,4 GHz, y se definió el funcionamiento y la interoperabilidad entre redes inalámbricas. El 802.11 es una red local inalámbrica que usa la transmisión por radio en la banda de 2.4 GHz, o infrarroja, con regímenes binarios de 1 a 2 Mbit/s. El método de acceso al medio MAC (Medium Access Mechanism) es mediante escucha pero sin detección de colisión, CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). La dificultad en detectar la portadora en el acceso WLAN consiste básicamente en que la tecnología utilizada es Spread- Spectrum y con acceso por división de código (CDMA), lo que conlleva a que el medio radioeléctrico es compartido, ya sea por secuencia directa DSSS o por saltos de frecuencia en FHSS. El acceso por código CDMA implica que pueden coexistir dos señales en el mismo espectro utilizando códigos diferentes, y eso para un receptor de radio implicara que detectaría la portadora inclusive con señales distintas de las de la propia red WLAN. Hay que mencionar que la banda de 2,4 GHz está reglamentada como banda de acceso publica y en ella funcionan gran cantidad de sistemas, entre los que se incluyen los teléfonos inalámbricos Bluetooth. • WLAN 802.11b Un poco más tarde, en el año 1999, se aprobó el estándar 802.11b, una extensión del 802.11 para WLAN empresariales, con una velocidad de 11 Mbit/s (otras velocidades normalizadas a nivel físico son: 5,5 - 2 y 1 Mbit/s) y un alcance de 100 metros, que al igual que Bluetooth y Home RF, también emplea la banda de ISM de 2,4 GHz, pero en lugar de una simple modulación de radio digital y salto de frecuencia (FH/Frequency Hopping), utiliza una la modulación linear compleja (DSSS). Permite mayor velocidad, pero presenta una menor seguridad, y el alcance puede llegar a los 100 metros, suficientes para un entorno de oficina o residencial. • WLAN 802.11g El IEEE también está trabajando en el estándar 802.11g, para tenerlo listo a finales del 2002, compatible con el 802.11b, capaz de alcanzar una velocidad doble, es decir hasta 22 Mbit/s, para competir con los otros estándares que prometen velocidades mucho más elevadas pero que son incompatibles con los equipos 802.11b ya instalados, aunque pueden coexistir en el mismo entorno debido a que las bandas de frecuencias que emplean son distintas. • WLAN 802.11a El IEEE ratificó en julio de 1999 el estándar en 802.11a (los productos comerciales que comienzan a aparecer a mediados del 2002), que con una modulación QAM-64 y la codificación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) alcanza una velocidad de hasta 54 Mbit/s en la banda de 5 GHz, menos congestionada y, por ahora, con menos interferencias, pero con un alcance limitado a 50 metros, lo que implica tener que montar más puntos de acceso que si se utilizase 802.11b para cubrir el mismo área, con el coste adicional que ello supone. La banda de 5 GHz que utiliza se denomina UNII (Infraestructura de Información Nacional sin Licencia), que en los Estados Unidos está regulada por la FCC, el cual ha asignado un total de 300 MHz, cuatro veces más de lo que tiene la banda ISM, para uso sin licencia, en tres bloques de 100 MHz, siendo en el primero la potencia máxima de 50 mW, en el segundo de 250 mW, y en el tercero puede llegar hasta 1W, por lo que se reserva para aplicaciones en el exterior. Compatibilidad y Seguridad. Wi-Fi y WEP A finales de la década de los 90, los líderes de la industria inalámbrica (3Com, Aironet, Lucent, Nokia, etc.) crean la WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), una alianza para la Compatibilidad Ethernet Inalámbrica, cuya misión es la de certificar la interfuncionalidad y compatibilidad de los productos de redes inalámbricas 802.11b y promover este estándar para la empresa y el hogar. Para indicar la compatibilidad entre dispositivos inalámbricos, tarjetas de red o puntos de acceso de cualquier fabricantes, se les incorpora el logo “Wi-Fi” (estándar de Fidelidad Inalámbrica), y así los equipos con esta marca, soportada por más de 150 empresas, se pueden incorporar en las redes sin ningún problema, siendo incluso posible la incorporación de terminales telefónicos Wi-Fi a estas redes para establecer llamadas de voz. Las redes inalámbricas son inseguras aunque sólo sea porque el medio de transporte que emplean es el aire; por tanto, un elemento esencial a tener en cuenta en este tipo de redes al utilizarse la radio, es la encriptación. En general se utiliza WEP (Wired Equivalent Privacy), que es un mecanismo de encriptación y autenticación especificado en el estándar IEEE 802.11 para garantizar la seguridad de las comunicaciones entre los usuarios y los puntos de acceso. La clave de acceso estándar es de 40 bits, pero existe otra opcional de 128 bits, y se asigna de forma estática o manual (no dinámica), tanto para los clientes, que comparten todos el mismo conjunto de cuatro claves predeterminadas, como para los puntos de acceso a la red, lo que genera algunas dudas sobre su eficacia. WEP utiliza un esquema de cifrado simétrico en el que la misma clave y algoritmo se utilizan tanto para el cifrado de los datos como para su descifrado Otro mecanismo de seguridad definido en el estándar IEE 802.11 es el conocido como SSID (Service Set Identifiers) o identificadores del conjunto de servicios, que es como un gestor de asignación de nombres, que proporciona un control de acceso muy rudimentario, razón por la que apenas se utiliza en las implementaciones comerciales. Un SSID es el nombre de los dispositivos de los subsistemas de una WLAN, y sirve para segmentarlos lógicamente. El uso del SSID como gestor para permitir o denegar el servicio suele ser peligroso ya que la seguridad que ofrece no es muy estricta. Bit - Nº 133 Sumario Editorial Opinión Entrevista A Vuelapluma H. Valencianos Teleco. R. Murcia Gente Bit Display Display Empresa Especial Café Redacción GRETEL Perfil Pulso del Mercado ¿Qué es? Tecn. Sociedad Rincón Internet Bit Recomienda N José Manuel Huidobro Ingeniero Superior de Telecomunicación Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. [email protected]

a primera referencia a lo que son hoy los satélites la hizo en octubre de 1945 el escritor británico de ciencia ficción Arthur C. Clarke quién publicó en la revista británica Wireless World el articulo titulado “Extra Terrestrial Relays” en el cual incluía la propuesta de un sistema de comunicación global utilizando estaciones espaciales hechas por el hombre. Clarke es autor también de la novela 2001: una odisea espacial (1968). Esta propuesta, básicamente, era: “Un satélite artificial a la distancia apropiada de la tierra puede hacer una revolución cada 24 horas, esto es, podría parecer estacionario sobre un punto de la superficie de la Tierra, y tendría un rango óptico de casi la mitad de la superficie terrestre. Tres estaciones repetidoras, con una separación de 120º entre sí, pueden dar cobertura de señales de radio y microondas a todo el planeta”. Esta idea comenzó a transformarse en realidad con el desarrollo del primer satélite artificial: el SPUTNIK 1(compañero de viaje en ruso), que fue lanzado por la URSS el 4 de octubre de 1957 en una órbita elíptica de baja altura. Este satélite sólo emitía un tono intermitente, y estuvo en funcionamiento durante 21 días, marcando así el inicio de la era de las comunicaciones vía satélite. Investigadores de la Universidad Johns Hopking comprobaron la posibilidad de determinar con gran precisión la órbita del satélite a partir del desplazamiento Doppler sufrido por la señal portadora de frecuencia 20 MHz que emitía (como consecuencia del movimiento del satélite) y del conocimiento preciso de la posición del receptor que la sintonizaba, sentando la base tecnológica de los actuales sistemas de navegación GPS. El SPUTNIK 1 era una esfera de aluminio de 58 cm de diámetro y con un peso de 83 kilogramos. Tardaba 96,2 minutos en dar la vuelta a la Tierra y describía una órbita elíptica que alcanzaba su apogeo a una altura de 946 km y su perigeo a 227 km. Contaba con instrumentos que durante 21 días enviaron información a la Tierra sobre radiación cósmica, meteoritos y sobre la densidad y temperatura de las capas superiores de la atmósfera. Al cabo de 57 días orbitando la Tierra el satélite entró en la atmósfera terrestre y se destruyó por efecto del calor debido al rozamiento aerodinámico. El año siguiente, el 31 de enero de 1958, los Estados Unidos lanzaron desde Cabo Cañaveral el EXPLORER y crearon la NASA, en plena época de la Guerra Fría. En ese momento se encontraba en órbita el SPUTNIK 2, con la perrita Laika a bordo, que duró 162 días en órbita. El EXPLORER era una nave cilíndrica de 14 kg de peso, 15 cm de diámetro y 2 metros de longitud, que estuvo transmitiendo mediciones de radiación cósmica y micrometeoritos durante 112 días, y aportó los primeros datos desde un satélite que llevaron al descubrimiento de los cinturones de radiación de Van Allen. El 17 de marzo de 1958, los Estados Unidos lanzaron su segundo satélite, el VANGUARD 2 que La historia de los satélites de comunicaciones es relativamente reciente, no llega a 50 años. L Historia de los satélites de comunicaciones BIT 134/JULIO-AGOSTO 2002 82estuvo transmitiendo señales durante más de 6 años; a éste le siguió el satélite estadounidense EXPLORER 3, lanzado el 26 de marzo de 1958, y el soviético SPUTNIK 3, lanzado el 15 de mayo de ese mismo año. Este último, que pesaba 1.327 kg, efectuó mediciones de la radiación solar, la radiación cósmica, los campos magnéticos y otros fenómenos, hasta que dejó su órbita en abril de 1960. También, el 18 de diciembre de 1958 se lanzó el satélite SCORE que, con un peso de 70 kg puede considerarse, de alguna manera, como el primer satélite de “comunicaciones” aunque pasivo, pues disponía de un transmisor que radiaba la información contenida en un magnetófono, constituida por el mensaje de felicitación de Navidad del Presidente Eisenhower. Probablemente el primer satélite repetidor totalmente activo fue el COURIER, lanzado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos en octubre de 1960. Este transmitía conversaciones y telegrafía, pero solo duró 70 días. Fue el primer satélite de comunicaciones que usó paneles solares para obtener la energía que necesitaba. El 10 de julio de 1962 se lanzó el TELSTAR 1, el primer satélite en transmitir señales de Televisión entre Estados Unidos y Europa. El SYNCOM 3 fue el primer satélite de órbita geostacionaria, lanzado por la NASA en 1963. Entre otras aplicaciones, se utilizó para transmitir los Juegos Olímpicos de Tokio en agosto del año 1964. El INTELSAT 1 mejor conocido como Pájaro Madrugador o Early Bird fue el primer satélite internacional de órbita geosíncrona, lanzado por el consorcio internacional INTELSAT desde los Estados Unidos el 6 de abril de 1965 y que, colocado sobre el Océano Atlántico, proporcionaba una capacidad de 240 circuitos de voz para uso comercial. El sistema MONLNIYA (relámpago en ruso) fue la primera red satelital doméstica, y fue lanzado en 1967 por la Unión Soviética; consistía en una serie de 4 satélites en órbitas elípticas con una cobertura de 6 horas por satélite. La Agencia Espacial Europea (ESA) comenzó sus lanzamientos (programa Eutelsat) en el año 1982 desde un centro espacial en la Guayana Francesa; BIT 134/JULIO-AGOSTO 2002 83 1 José Manuel Huidobro [email protected] está asociado a su lanzamiento y a su mantenimiento en órbita. Una vez que el combustible para mantener la posición del satélite (correcciones de órbita) se agota, se acaba su vida útil y se convierte en chatarra espacial o cae de nuevo a la Tierra, desintegrándose. La mecánica orbital, aplicada a los satélites artificiales, está basada en la mecánica celeste, una rama de la física clásica, que comenzó con dos gigantes de la física: Kepler y Newton durante el siglo XVII. Lagrange, Laplace, Gauss, Hamilton, y muchos otros, también contribuyeron al refinamiento matemático de la teoría, empezando con las nociones básicas de la gravitación universal, las leyes de Newton del movimiento y los principios de conservación de la energía. Tipos de órbitas Existen varios tipos de órbitas de los satélites artificiales, que se clasifican de acuerdo a su distancia de la Tierra (geosíncrona, geostacionaria, de baja altura, de anteriormente, y como precursor experimental, se había lanzado en 1978 el Orbital Test Satellite (OTS), que aportó una valiosa experiencia sobre la utilización de las bandas de frecuencias de 14 GHz y 11 GHz. Estos satélites utilizando tecnología digital cubrían el servicio de televisión internacional de la Unión Europea de Radiodifusión (URE). El resto es historia reciente y en la actualidad hay satélites artificiales de comunicaciones, navegación, militares, meteorológicos, de estudio de recursos terrestres y científicos, de ayuda a la navegación, etc. cientos de ellos operativos y en distintas órbitas. BANDAS DE FRECUENCIAS y ÓRBITAS Las bandas de frecuencias habituales que se utilizan para las comunicaciones por satélite son las bandas de microondas, desde 1 a 40 GHz. Su denominación se da en la siguiente tabla. Aproximadamente tres cuartas partes del costo de un satélite BANDAS DE FRECUENCIAS PARA LAS COMUNICACIONES POR SATÉLITE Bandas Rango de Frecuencias Servicio Principales Usos (GHz) VHF 30-300 MHz Fijo Telemetría UHF 300-1.000 MHz Móvil Navegación, Militar L 1 - 2 Móvil Emisión de audio, radiolocalización S 2 - 4 Móvil Navegación C 4 - 8 Fijo Voz, datos, imágenes, TV X 8 - 12 Fijo Militar Ku 12 - 18 Fijo Voz, datos, imágenes, TV K 18 - 27 Fijo TV, comunicación intersatélite Ka 27 - 40 Fijo TV, comunicación intersatélitete o sur y perpendicular al ecuador. Órbitas circulares: Se dice que un satélite posee una órbita circular si su movimiento alrededor de la Tierra es precisamente una trayectoria circular. Este tipo de órbita es la que usan los satélites geosíncronos. Órbitas elípticas (Monlniya): Se dice que un satélite posee una órbita elíptica si su movimiento alrededor de la Tierra es precisamente una trayectoria elíptica. Este tipo de órbita poseen un perigeo (distancia mínima) y un apogeo (distancia máxima). En las órbitas elípticas la velocidad varía, siendo mayor en el perigeo y menor en el apogeo. Las órbitas elípticas pueden descansar en cualquier plano que pase por el centro de la Tierra. En definitiva, los satélites de comunicaciones constituyen un medio, maduro y fiable, imprescindible para alcanzar aquellos puntos de la superficie terrestre de difícil acceso, para cubrir grandes distancias y para la difusión de información, de cualquier tipo, a un amplio conjunto de receptores, con gran capacidad y a un coste relativamente bajo. También, presentan inconvenientes como le sucede a cualquier otro sistema de comunicaciones por medios guiados o no guiados, destacando entre ellos la latencia que presenta la señal debido a la gran distancia que ha de recorrer, pero son una de las opciones a considerar para construir un sistema de radiocomunicaciones de banda ancha y un buen complemento de muchos otros. BIT 134/JULIO-AGOSTO 2002 84 media altura y excéntricas), su plano orbital con respecto al Ecuador (ecuatorial, inclinada y polar), la trayectoria orbital que describen (circular y elíptica). Órbita Geosincrona: Es una órbita circular con un periodo de un día sideral. Para tener este periodo la órbita debe tener un radio de 42.164,2 km (desde el centro de la Tierra). Órbita Geoestacionaria (GEO): Este tipo de órbita posee las mismas propiedades que la geosíncrona, pero debe tener una inclinación de cero grados respecto al ecuador y viajar en la misma dirección en la cual rota la Tierra. Un satélite geoestacionario aparenta estar en la misma posición relativa respecto a algún punto sobre la superficie de la Tierra, lo que lo hace muy atractivo para las comunicaciones a gran distancia. Órbita de Baja Altura (LEO): Estas órbitas se encuentran en el rango de 640 km a 1.600 km entre las llamadas región de densidad atmosférica constante y la región de los cinturones de Van Allen. Los satélites LEO son muy usados en sistemas de comunicaciones móviles. Órbitas de Media Altura (MEO): Son las que van desde 9.600 km hasta la altura de los satélites geosíncronos. Los satélites de órbita media son muy usados también en las comunicaciones móviles. Órbita Ecuatorial: En este tipo de órbita la trayectoria del satélite sigue un plano paralelo al ecuador, es decir tiene una inclinación de cero grados. El ángulo entre el plano orbital y el ecuador se denomina inclinación de la órbita. Órbitas Inclinada: En este curso la trayectoria del satélite sigue un plano con un cierto ángulo de inclinación respecto al ecuador. Órbitas Polar: En esta órbita el satélite sigue un plano paralelo al eje de rotación de la Tierra pasando sobre los polos nor- U José Manuel Huidobro 1Ingeniero Superior de Telecomunicación 1Marketing Information Manager. Ericsson España, S.A. Los satélites de comunicaciones constituyen un medio maduro y fiable para la difusión de información, de cualquier tipo