Servicios TCP/IP: Capa de aplicacion

Software de red 

Son los programas gracias a los cuales se puede utilizar la red. Hemos visto que un tipo de redes muy habitual es la estructura cliente/servidor, donde servidor hace referencia a "un conjunto de computadoras capaz de atender las peticiones de un cliente y devolverle una respuesta en concordancia."  A estas alturas ya intuirás que internet no deja de ser una red más y tiene sus propios servidores.

En este punto es necesario aclarar lo siguiente: mientras que comúnmente se utiliza la palabra servidor para referirnos a una computadora con un software servidor instalado, en estricto rigor un servidor es el software que permite la realización de las funciones descritas.

Distinguimos dos clases de software de red:

• Sistema operativo de red. Normalmente es la parte del sistema operativo que permite al ordenador comunicarse con otros ordenadores. Dentro podemos considerar dos niveles:
• los controladores o drivers de los adaptadores de red.
• los protocolos de red instalados en el sistema operativo, de los cuales el más utilizado es el TCP/IP.
• Aplicaciones de red. También distinguimos dos clases:
• Los servidores: son programas que ofrecen servicios al resto de ordenadores de la red. Por ejemplo, tenemos un servidor web, que ofrece páginas web a los demás ordenadores de la red; un servidor de archivos, que permite que el resto de ordenadores de una red accedan a archivos del ordenador que lo ejecuta; un servidor de impresión, que permite al resto de ordenadores de una red usar una impresora conectada al ordenador que lo ejecuta.
• A veces es habitual que algunos servidores y clientes estén incluidos en el sistema operativo, como por ejemplo los servidores y clientes de archivos y los servidores y clientes de impresión.

Para ponerse de acuerdo se usan los protocolos, conjunto de reglas usadas por las computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red.

A continuación, vamos a estudiar los servicios y protocolos de internet más utilizados: Archivos e impresión, FTP, Proxy, SMTP, POP, IMAP y Web.

Servidores DNS

Conocer los distintos números IP de los servidores de Internet resulta demasiado complicado. El DNS (Domain Name System) es un sistema parecido a la guía de teléfonos. En lugar de recordar direcciones IP complicadas, podemos conectar con un host mediante su nombre DNS, de manera más sencilla. Por ejemplo, podemos referirnos de la misma forma a la dirección 147.96.1.15 que a la dirección www.ucm.es.

El servicio de DNS lo ofrece un servidor DNS, que interpreta los nombres que escribimos (como las páginas web) traduciéndolas a direcciones IP. En las redes cliente-servidor, la puerta de enlace (Gateway, router) hace las funciones de resolución DNS para las direcciones internas de la LAN y encamina hacia el servidor DNS del ISP para resolver las externas.

Generalmente, cada proveedor de Internet provee a sus clientes de un servidor DNS que realiza este servicio para ellos, pero en los últimos años, es muy común usar servidores DNS públicos, siendo muy usados los de Google (8.8.8.8) y el de Cloudflare (1.1.1.1)

Servidor DHCP.

El DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, protocolo de configuración de host dinámico) es un protocolo de red que permite a los nodos de una red obtener sus parámetros de configuración IP automáticamente. Se trata de un protocolo típico de redes cliente-servidor en el que, generalmente, el servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstos se van conectando. En las redes entre iguales que se conectan a Internet, el servidor DHCP suele estar integrado en el router.

Servicio de correo

El correo electrónico (e-mail) es una de las herramientas más utilizadas de Internet. Las ventajas de este servicio son innumerables, constituyendo, hoy en día, uno de los mejores sistemas de comunicación.

Si se utiliza el correo electrónico, es posible enviar y recibir mensajes que contengan texto, programas, ficheros multimedia y todo tipo de información que pueda ser digitalizada.

Servidores

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).- Es el protocolo que se utiliza para que dos servidores de correo  intercambien mensajes. Se basa en el modelo cliente-servidor, en el cual la comunicación entre el cliente y el servidor se establece en líneas de texto de caracteres ASCII. Para establecer la conexión, normalmente utiliza el puerto 25 en el servidor. En correo tradicional equivaldría a la oficina de correos o buzón donde depositamos las cartas
• POP (Post Office Protocol) o POP3.- Lo utilizan clientes locales de correo para obtener los mensajes de correo electrónico almacenados en un servidor remoto ya que está diseñado para recibir correo, no para enviarlo. El acceso al correo a través de POP3 (última versión de POP) permite leer el correo incluso sin estar conectado y dejar almacenados los correos en el servidor. En correo tradicional viene a ser nuestro buzón, donde el cartero deposita las cartas que nos envían.
• IMAP (Internet Message Access Protocol).- Su finalidad es la misma que la de POP, pero el funcionamiento y las funcionalidades que ofrecen son diferentes. IMAP permite los modos de operación conectado y desconectado, permite accesos de forma simultánea y permite la gestión de carpetas en el correo. Se utiliza, por ejemplo, en grandes redes ya que permite a los usuarios acceder a los nuevos mensajes instantáneamente en sus ordenadores, ya que el correo está almacenado en la red.

Clientes

Para poder hacer uso de este servicio podemos acceder a nuestro correo a través de una interfaz Web (como es habitual hoy en día con gmail, hotmail, yahoo, etc.), o podemos recurrir a un programa cliente que permita gestionar los mensajes recibos y enviados en modo local. Algunos de ellos son: Outlook, Kmail (KDE), Evolution (Gnome), Thunderbird (Mozilla), …

World Wide Web (Http)

Hemos visto que, hoy en día, el servicio más usado en Internet es el WWW o páginas web, el cual también se basa en una estructura cliente/servidor.

Servidor

El servidor vendría a ser la "casa" (host o alojamiento) de los sitios que visitamos en la Internet. Los sitios se alojan en computadores con servidores instalados, y cuando un usuario los visita, son estas computadoras las que proporcionan al usuario la interacción con el sitio en cuestión. Cuando se contrata un plan de alojamiento web con una compañía, esta última proporciona un servidor al dueño del sitio para poder alojarlo; al respecto hay dos opciones, optar por un "servidor dedicado", lo que se refiere a una computadora servidora dedicada exclusivamente al sitio del cliente (para aplicaciones de alta demanda), o un "servidor compartido", lo que significa que un mismo servidor (computadora + programa servidor) se usará para varios clientes compartiendo los recursos.

• Su funcionamiento se basa en responder a las peticiones de un cliente (navegador web) mostrando la información solicitada (página web) en lenguaje HTML (HyperText Markup Language).
• El servidor se encarga de proporcionar el acceso a los recursos solicitados que están bajo el control del sistema operativo, ya sean estáticos (HTML) o dinámicos (CGI, PHP, JSP, ASP).

El software servidor web más utilizado es el software libre "Apache". Otros son IIS (Internet Information server, Microsoft) o Nginx

Clientes

Un navegador o navegador web (del inglés, web browser) es un programa que permite ver la información que contiene una página web (ya se encuentre esta alojada en un servidor dentro de la World Wide Web o en un servidor local). Las páginas Web, que son documentos (archivos) transmitidos por la red o almacenados localmente, poseen hipervínculos que enlazan una porción de texto o una imagen a otro documento, normalmente relacionado con el texto o la imagen. El seguimiento de enlaces de una página a otra, ubicada en cualquier computadora conectada a la Internet, se llama navegación, de donde se origina el nombre navegador.

El navegador interpreta el código, HTML generalmente, en el que está escrita la página web y lo presenta en pantalla permitiendo al usuario interactuar con su contenido y navegar hacia otros lugares de la red mediante enlaces o hipervínculos.

La comunicación entre el servidor web y el navegador se realiza mediante el protocolo HTTP, aunque la mayoría de los navegadores soportan otros protocolos como FTP, Gopher, y HTTPS (una versión cifrada de HTTP basada en Secure Socket Layer o Capa de Conexión Segura (SSL)).

La función principal del navegador es descargar documentos HTML y mostrarlos en pantalla. En la actualidad, no solamente descargan este tipo de documentos, sino que muestran con el documento sus imágenes, sonidos e incluso vídeos streaming en diferentes formatos y protocolos. Además, permiten almacenar la información en el disco o crear marcadores (bookmarks) de las páginas más visitadas.

Los navegadores más usuales son: Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft edge, Opera, Safari, Konqueror….

 Servidor proxy

Cuando un equipo de la red desea acceder a una información o a un recurso, es el servidor proxy quien realiza la comunicación, trasladando a continuación el resultado al equipo inicial.

Su finalidad es permitir el acceso a internet a todos los equipos de un sistema cuando sólo se puede disponer de un único equipo conectado, es decir, una única dirección IP. Los servidores proxy se emplean, por ejemplo:

• Para optimizar recursos, ya que reducen la carga de trabajo de los servidores.
• Para aumentar el rendimiento de algunas operaciones sirviendo como caché.
• Para crear una barrera de seguridad, evitando solicitudes no autorizadas o filtrado de datos. Suele incluir un Firewall

Existen distintos tipos de proxy, pero el más utilizado es el proxy web, que proporciona una caché (almacén temporal) para las páginas web y los contenidos descargados compartida por todos los equipos de la red. De esta manera, cuando un equipo de la red pide una página web, si es la primera vez que se pide, se descarga y queda almacenada en dicha memoria cache. Si un segundo equipo pide la misma página, se le proporciona la copia almacenada en cache en vez de descargarla de nuevo.

Servicio FTP

FTP, acrónimo de File Tansfer Protocol, es el servicio de Internet mediante el cual se transfieren ficheros entre dos ordenadores. Estos ficheros pueden ser documentos, imágenes, sonidos, programas, etc.

Existen multitud de servidores en Internet, servidores FTP, que están repletos de archivos. Algunos de ellos son públicos, por lo que cualquier usuario puede acceder a ellos, mientras que otros son privados y exigen disponer de autorización para poder realizar la transferencia de ficheros.

Las aplicaciones más comunes de los servidores FTP son el alojamiento web y los servidores de backup. Las aplicaciones específicas para gestionar los servidores FTP son los llamados programas cliente FTP. Los sistemas operativos tienen integrados programas de cliente FTP, sin embargo, las últimas versiones de los navegadores han dejado de dar soporte al protocolo ftp.

El acceso puede realizarse de forma anónima, como invitado (tiene restricciones) o como usuario (tiene privilegios).

Los servidores más utilizados son SecureFTP, TitanFTP y WS_FTP. Como clientes se suelen usar versiones de esos mismos programas o también se puede hacer con un navegador web, aunque estos están retirando el soporte para el protocolo FTP 

Servicio de Archivos

Un uso muy habitual de la red es para compartir archivos y recursos. Los sistemas operativos tienen integrados sus propios servidores de recursos que permiten compartirlos entre el los equipos de la LAN. FTP es un servidor de archivos más orientado a internet, lo mismo que el propio protocolo TCP/IP. Para redes más pequeñas los sistemas operativos incluyen herramientas (no pertenecientes a la familia TCP/IP) como:

• SMB (actualmente CIFS) en Windows
• NFS en Linux
• SAMBA (permite el intercambio entre Windows y Linux

Para poder compartir archivos entre diversos ordenadores es necesario que el uso compartido de los mismos este habilitado

Esto, en Windows, puede hacerse desde el menú contextual del archivo o carpeta a compartir

Servicio de Impresoras

Controla una o más impresoras y acepta trabajos de impresión de otros clientes de la red, poniendo en cola los trabajos de impresión (aunque también puede cambiar la prioridad de las diferentes impresiones), y realizando la mayoría o todas las otras funciones que en un sitio de trabajo se realizaría para lograr una tarea de impresión si la impresora fuera conectada directamente con el puerto de impresora del sitio de trabajo.

En Windows, se debe activar desde al panel de control, antes de poder compartir la impresora conectada al equipo