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martes, 27 de octubre de 2015

Las Direcciones IP y el Sistema de Nombres de Dominio (1).-

Hasta ahora, hemos estado viendo en este cuaderno de bitácora, que son los nombres de dominio y para que sirven, dentro de lo cual es conveniente recordar que un nombre de dominio puede identificar a toda una red, o a un ordenador o dispositivo de red en particular :
  • Nivel 1 : .es
  • Nivel 2 : ua.es
  • Nivel 3 : dlsi.ua.es
  • Nivel 4 : www.dlsi.ua.es/gplsi.dlsi.ua.es
Hemos visto también a lo largo de este cuaderno, que los nombres de dominio tienen que transformarse en direcciones IP, ya que éste es el sistema que se se emplea en Internet para identificar un ordenador. Ahora, cabe preguntarnos de qué manera es realizada esta transformación.
Si una dirección IP identifica un ordenador o cualquier otro dispositivo de red en Internet, quiere decir que cualquier dispositivo que esté conectado a Internet en el mundo, bien sea un ordenador o una tableta o un teléfono móvil, etc..., tiene asignada una dirección IP que es exclusiva, por esto es necesaria la existencia de un sistema que recoja unívocamente todas las direcciones IP de todos los dispositivos conectados a Internet del mundo.
En la actualidad, existen dos sistemas de direccionamiento, es decir, dos conjuntos de direcciones IP que son : IPv4 (versión 4) e IPv6 (versión 6).
Las direcciones IPv4 se expresan por un número binario de 32 bits que identifica de forma exclusiva una interfaz de red del sistema, lo que quiere decir que el sistema de direccionamiento permite un espacio de hasta 2^32 direcciones, o lo que es lo mismo 4.294.967.296 direcciones IP.
Una dirección IPv4 se escribe en dígitos decimales y se divide en 4 campos de 8 bits, separados por puntos. Cada campo de 8 bits representa un byte de la dirección IP y a este modo de representación se le denomina, normalmente, formato de decimales con puntos.
De una serie de direcciones IP, representadas de una forma inteligible por nosotros, como por ejemplo,
"192.168.0.1" ; "192.168.1.100" ; "255.255.255.0", tenemos que :
  • los 2 primeros octetos de cada una de estas direcciones ("192.168" , "192.168" y "255.255") representa a la parte correspondiente a la red, es decir, el nº de red IPv4 registrado y,
  • los dos últimos octetos ("0.1" , "1.100" y "255.0") representan la parte del host de la dirección IPv4. La parte del host identifica de forma exclusiva una interfaz en un sistema de una red.
Por tanto, para cada interfaz de una red local, la parte de la dirección de red será la misma, pero la parte del host debe ser diferente.
A pesar de ser un número tan elevado el total de direcciones IPv4, no es suficiente para asignar una dirección IP a cada dispositivo que se conecta a Internet en la actualidad, por lo que este número se ha quedado muy pequeño y consiguientemente se ha tenido que ampliar, desarrollándose el sistema de direcciones IPv6.

Tabla de Conversión Decimal-Binario-Hexadecimal
Las direcciones IPv6, se expresan por un número binario de 128 bits, provocando pués un espacio de direccionamiento de hasta 2^128=3,4 x 10^38 (no nos cabe la cifra en una calculadora normal), lo que permite que cada persona en la Tierra, pueda hacer uso de millones de direcciones IP.
Como las direcciones IPv6 son mas largas, se emplea la notación Hexadecimal, sistema de numeración posicional que tiene como base 16. Su uso está muy vinculado a las ciencias de la computación y la informática, las cuales suelen utilizar el byte u octeto como unidad básica de memoria; como un byte representa 16 valores (2^8) quiere decir que en base 16, 2 dígitos hexadecimales corresponden a un byte
exactamente .
Aunque todo esto parezca excesivamente técnico, creo que está bien saber de donde vienen las cosas y es por ello que me voy a parar un poquito para explicar lo mas brevemente posible como funciona este sistema de numeración posicional. 

Tabla de Multiplicar Hexadecimal
En principio y, debido a que el sistema usual de numeración es de base decimal, solo se dispone de 10 dígitos, lo que ha llevado a adoptar la convención de usar las 6 primeras letras del alfabeto latino, para suplir los dígitos que nos faltan. El conjunto de símbolos que se emplean en este sistema estará por tanto constituido por los siguientes 16 valores :
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
donde A=10, B=11, C=12, D=13, E=14 y F=15 
En ocasiones, se utilizan letras minúsculas en vez de mayúsculas.
Como en cualquier sistema de numeración posicional, el valor numérico de cada dígito es distinto dependiendo de su posición en la cadena de dígitos. Esto es así porque cada dígito queda multiplicado por la base del sistema, que es 16, y elevado exponencialmente a la posición que ocupa en la cadena ; UNIDADES : 16^0, DECENAS : 16^1, CENTENAS : 16^2, MILLARES : 16^3.                                                                                                 Por ejemplo :
3E0A en base 16=(3x16^3)+(14x16^2)+(0x16^1)(10x16^0)=12.288+3584+0+10=15.882 

Decíamos entonces que, como las direcciones IPv6 son mas largas, empleamos para ellas la notación hexadecimal. Decíamos también que tienen un tamaño de 128 bits, por lo que están compuestas por 8 campos de 16 bits, unidos cada uno de los campos entre sí por dos puntos (:).
Tenemos pués que el formato básico de las direcciones IPv6 es el siguiente que vemos a continuación : x : x : x : x : x : x : x : x, donde cada x representa un número hexadecimal. 
Los tres campos mas a la izquierda, que agrupan 48 bits, contienen el prefijo de sitio, el siguiente campo, de 16 bits, ocupa el ID de subred, que representa la topología privada del sitio y los cuatro campos situados mas a la derecha, que agrupan 64 bits, contienen el ID de Interfaz, también llamado token.
A pesar de la simplificación que supone a la hora de reducir el tamaño de las direcciones IP, la implantación de IPv6 está siendo muy lenta.  

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martes, 20 de octubre de 2015

Nombres de Dominio (2) ; continuación

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Entonces, tenemos que el propósito principal de los nombres de dominio en Internet es traducir las direcciones IP de cada nodo activo en la red a términos memorizables y fáciles de encontrar, lo cual se realiza por medio del Sistema de nombres de dominio (DNS),en inglés Domain Name System. Por tanto, aunque un ordenador se pueda identificar por su nombre de dominio, en realidad, en Internet los ordenadores se identifican por medio de La Dirección IP, cuya correspondencia con el nombre de dominio veremos mas adelante. 
Decir también que, debido a esta correspondencia existente entre los nombres de dominio y las direcciones IP, en una URL también se puede escribir una dirección IP en vez del nombre de dominio, por ejemplo:
http://www.ua.es/es/estudios/index.html - URL con el nombre de dominio
http://185.22.92.56/es/estudios/index.html - misma URL con la dirección IP.
Un nombre de dominio es pués una cadena de caracteres alfanuméricos que cumplen unas normas y un formato establecido y que se traducen en una dirección IP de una máquina.
Por tanto, esto también nos quiere decir que, sin la ayuda del sistema de nombres de dominio, los usuarios de Internet tendrían que acceder a cada servicio web utilizando la dirección IP tal y como vemos en el ejemplo anterior, además de que se reduciría el número de webs posibles, ya que actualmente es habitual que una misma dirección IP sea compartida por varios dominios.

Los nombres de dominio pueden ser :
  • El nombre de una empresa, como por ejemplo, "google.com"
  • El nombre de una institución, como por ejemplo, "ua.es"
  • El nombre de una organización, como por ejemplo, "w3.org"
  • El nombre de una persona, como por ejemplo, "sergiolujanmora.es", o
  • Cualquier cosa que uno quiera, como por ejemplo, "stupiddomain.com".

Los nombres de dominio, se organizan jerárquicamente en diferentes niveles :




  1. Nivel Superior o nivel 1 (TLD, Top Level Domain). Teniendo en cuenta que un FQDN (Fully Qualified Domain Name) es un nombre que incluye el nombre de una computadora y el nombre de dominio asociado a dicha máquina, entonces podemos decir que el dominio de nivel superior o TLD es, dentro de los FQDN, la categoría mas alta que es traducida a direcciones IP por los DNS oficiales de Internet. Originalmente, el espacio de dominio de nivel superior, se organizó en tres grupos principales:Países, Categorías y Multiorganizaciones, aunque temporalmente había otro grupo que consistía en el dominio DNS inicial .arpa, el cual había sido pensado para la transición hacia la estabilización del Sistema de Nombres de Dominio y que en la actualidad se mantiene exclusivamente para la infraestructura de Internet. La clasificación inicial de los dominios de nivel superior ha sido modificada y, actualmente la ICANN clasifica los dominios de nivel superior en :                    Dominios geográficos o territoriales, ccTLD (country code  Top Level Domain), que son aquellos que  identifican al país y utiliza los códigos de país de dos letras asignados por la ISO 3166-1, como por  ejemplo: España: .es, Alemania: .de, Francia: .fr ; y el registro de nombres de dominio territoriales está sometido a las normas de cada país, siendo en España quién lo gestiona, la organización "red.es", sobre la que podremos informarnos sobre su funcionamiento en   "dominios.es".                                                                                                                                                                                                                                                    
Sede Central de ICANN
 en California      

Dominios Genéricos, gTLD (generic Top Level Domain), son dominios de propósito general. Están formados por un mínimo de tres letras, para poder diferenciarlos de los territoriales. Los dominios genéricos, en un principio se asignaban en función de su destino o propósito para el que habían sido creados, sin embargo  en la actualidad la mayoría de ellos permiten su uso sin restricciones. No pertenecen pues a ningún país y son  mantenidos y regulados directamente por el ICANN o por otras entidades internacionales colaboradoras. Dentro de los dominios genéricos se pueden distinguir: