Videoconferencia (1)

febrero 23, 2019 on 10:34 am | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | No Comments

Adolfo García Yagüe | Desde los albores de la telefonía el uso de videoteléfonos ha despertado la imaginación de inventores y autores de ciencia ficción. El envío de imágenes para acompañarar una conversación telefónica parecía algo evidente en la revolución tecnología que el mundo vivía. Sin embargo, hasta fechas recientes, la tecnología ha ido por detrás de cualquier predicción.

Dejando a un lado los pronósticos más futuristas y los ensayos de laboratorio, para establecer un inicio real y práctico de la videoconferencia, retrocedemos en el tiempo hasta los años 60 del pasado siglo de la mano de operador AT&T y su brazo tecnológico, los Bell Labs. Ellos, con el objeto de ofrecer más servicios sobre sus redes telefónicas, desarrollaron el Picturephone. Este terminal disponía de una pantalla de 5 pulgadas e incluía una cámara capaz de captar imágenes en blanco y negro y enviar estas a través pares telefónicos, enriqueciendo así una conversación al mostrar el rostro del interlocutor. Recurría a dos hilos de cobre para transmitir video, dos hilos para recibirlo y dos hilos para cursar la voz en ambos sentidos; en total 3 pares. Para lograr hacer uso de este medio de transmisión era necesario no sobrepasar el límite de 1MHz de ancho de ancho de banda del par telefónico, razón ésta por la que cada fotograma estaba constituido por solo 250 líneas entrelazadas en lugar de las 525 del sistema NTSC. Este dispositivo no era digital es decir, la imagen se enviaba de forma analógica y en el caso de que se quisiera mantener una videoconferencia con un lugar distante, se realizaba la digitalización en las instalaciones de AT&T para llevar a cabo la posterior amplificación o regeneración en rutas de larga distancia.

Inicialmente, en 1964, con la primera versión del Picturephone, se habilitaron unos locutorios o salas de videoconferencia en las ciudades de Nueva York, Washington y Chicago donde los usuarios mantenían su comunicación. Más adelante, en 1969, en su segunda versión, el Picturephone se extendió a los despachos de altos ejecutivos. Lo elevado del precio de este servicio y sus limitaciones técnicas y operativas hicieron que este terminal se recuerde como un hito técnico pero con escasa trascendencia comercial al ir por delante de las necesidades de los clientes y del momento.

Como digo, la escasa popularidad de Picturephone tenía que ver con sus limitaciones técnicas y el coste del servicio. Eran años en los que la electrónica integrada daba sus primeros pasos y era prematuro abordar el diseño de circuitos integrados para digitalizar y procesar datos y así bajar el precio del terminal. Tampoco ayudaba el hecho de que la red telefónica estaba pensada para el envío de voz y carecía de capacidad -o ancho de banda- para el envío de imágenes en movimiento. Por esta razón, no fue hasta 1982, cuando los ingenieros volvieron a rescatar la vieja idea de la videoconferencia. Con la presentación del codificador COS211 por parte del CEPT (Conference of European Postal and Telecommunications Administrations) se ponía al mercado tras el camino acertado. Básicamente se trataba de un mecanismo de compresión digital basado en DPCM (Differential Pulse Code Modulation) que reducía el tamaño del caudal de datos a 2Mbps para una transmisión de video y, en el extremo opuesto o destinatario, se hacia el proceso contrario es decir, a partir de este tren de datos se recuperaba el video enviado. Este proceso se realizaba a una velocidad cercana al tiempo real en ambos lados de la comunicación. De esta aproximación, además del envío digital de imágenes, se podía beneficiar el almacenamiento de estas en un soporte como el diskette o disco duro. COS211 fue el predecesor de la recomendación de H.120 de ITU-T.

DPCM conseguía un factor de compresión de 60:1. A excepción de los circuitos propios de un operador (E1 en Europa y T1 en EE.UU.), en aquellos años eran pocas las líneas con capacidad de 2Mbps. Esta técnica de compresión, al igual que las posteriores, se basa en analizar matemáticamente los fotogramas que componen el caudal de vídeo e identificar aquellas regiones de la imagen que son iguales o tienen similitudes con las de otro fotograma, los datos de estas coincidencias se eliminan por lo que los citados mecanismos de compresión suelen sacrificar detalles de la imagen que, en teoría, pasan desapercibidos ante nosotros. Como podéis suponer, cualquier técnica de compresión de vídeo requiere una capacidad de procesado muy elevada y se tiene que realizar a muy alta velocidad. Por esta razón aún era una tecnología ambiciosa. No obstante, ya en 1976, el Dr. Wen-hsiung Chen (taiwanés que desarrollo su carrera profesional en EE.UU) participa en la fundación de la compañía Compression Laboratories Inc. (CLI) cuyo núcleo de negocio es la investigación y comercialización de compresores de vídeo que puedan ser utilizados en el envío de faxes y transmisiones de vídeo. Así, en los años 1982 y 1983, presentan el compresor VTS 1.5 (Video Teleconference System) que permite el envío de imágenes en movimiento sobre líneas de 1,544Mbps (capacidad de un circuito T1) e imágenes fijas a un caudal del 56Kbps. Aquel desarrollo, como su modelo de comercialización, hizo que CLI se convirtiera en el líder absoluto en la comercialización de compresores de vídeo entre las empresas que vendían servicios como la transmisión de imágenes a través de satélite. En 1984, con el VTS 1.5E, presentan mejoras sustanciales en el ratio de compresión mediante la técnica Differential Transform Coding (DXC). Este códec permite generar caudales de video desde 768Kbps (117:1) hasta 1.544Mbps.

El año 1984 sería un año decisivo. Dentro de este mercado tan específico inició su andadura PicTel, una empresa formada por Brian L. Hinman (1961) y Jeffrey G. Bernstein (1961), estudiantes del MIT. Ellos, junto a su profesor David Staelin (1938-2011) y el apoyo financiero de Robert Sterling, concibieron la técnica de compresión MCT (Motion Compensated Transform) y comercializaron el códec C-2000 que entregaba un caudal de video comprimido de 224Kbps. En los primeros años emulaban el modelo de negocio de CLI ofreciendo al mercado compresores de vídeo. Así, en 1988, comercializaran el códec C-3000 que bajaba su caudal a 112Kbps mediante la técnica Hierarchical Vector Quantization (HVQ).

Pasada la primera mitad de los años ochenta aparecen soluciones que aun estando alejadas del gran público nacen con la aspiración de llegar a muchos profesionales. Dos de ellas fueron de Photophone, de Image Data Corp. y el videoteléfono Luma de Mitsubishi. Ambas soluciones trabajan sobre una línea telefónica común y, sobre esta, enviaban imágenes fijas en blanco y negro. En el caso del Photophone nos encontramos con una máquina basada en el Intel 80186 y arquitectura de bus ISA, pantalla integrada en blanco y negro de 8” ½, un sistema operativo específico para captar y digitalizar imágenes y un modem para trasmitirlas. Como apoyo dispone una novedosa unidad de 3” ½ donde podemos almacenar las imágenes a enviar o las recibidas. Este equipo, a pesar de no ser considerado como un equipo de videoconferencia, puede ser empleado como tal al complementarse con un teléfono convencional y captar imágenes mediante una videocámara. Más cercano a un sistema de videoconferencia era el Luma. Aquí estamos frente a un teléfono con una cámara y micropantalla incluidos (basada en tubo de imagen) que permite el intercambio de imágenes fijas con nuestro interlocutor. Este invento también fue un hito pero lo elevado de su precio y su pantalla tan minúscula (3 pulgadas) hacían de él un capricho del que se podía prescindir. Una nueva versión del Luma fue VisiTel. Este fue presentado en 1988 e intentaba llegar a más gente con un diseño más económico prescindiendo del teléfono y ampliando el tamaño de su pantalla hasta las 4 pulgadas y media. También se basaba en el envío de imágenes fijas en blanco y negro.

Tras los videoteléfonos de Mitsubishi y aplicaciones como la del Photophone empezaba a florecer un mercado, el de la videoconferencia profesional, que demandaba soluciones que permitiera a un grupo de profesionales mantener una comunicación remota de calidad y, además, intercambiar documentos gráficos. Esta tendencia fue detectada por PicTel quien cambió su nombre por el de PictureTel y se reorientó para ofrecer al mercado una solución de videoconferencia totalmente completa: el V-2100 (1988) y V-3100 (1989). Ambos se apoyaban en los códec C-2000 y C-3000 respectivamente. Mientras CLI seguía apostando por sus códec/decodec Rembrandt (año 1987) y Rembrandt II (1990), PictureTel suministraba el mastodóntico códec junto a una cámara de vídeo y un panel de control que simplificaba enormemente el establecimiento y desarrollo de una comunicación por vídeo.

En la siguiente década, en 1991, apareció el PictureTel 4000. En el bus de este equipo se insertaban tarjetas especializadas en la captura de vídeo, audio, comunicaciones y tratamiento/compresión del vídeo donde destaca el uso de grandes chips ASIC (Application-specific integrated circuit) de la firma LSI Logic. En pocos meses este equipo se convirtió en el estándar del mercado. El PictureTel 4000 estaba pensado para aprovechar circuitos dedicados a través de su interfaz V.35 sobre el que era posible trabajar con diferentes caudales que iban de los 56Kbps hasta 768Kbps según el estándar Px64 del ITU-T. Así mismo se introducía el algoritmo propietario IDEC (Integrated Dynamic Echo Cancellation) para la correcta cancelación de ecos de audio mientras se mantenía una videoconferencia.

Al año siguiente AT&T retomó su viejo anhelo con la presentación del VideoPhone 2500. Este era un videoteléfono que trabajaba sobre líneas convencionales e incluía una cámara y pantalla LCD a color de 3,3 pulgadas con la que era posible mantener una vídeo con imágenes en movimiento. El códec de este equipo se lo confió a CLI pero, mientras esto sucedía, no ocultaba su acuerdo con PictureTel para desarrollar servicios de videoconferencia profesional. El VideoPhone 2500 fue un éxito relativo. Su precio de 1500 dólares seguía siendo caro para una economía familiar que, perfectamente, podía prescindir de la videoconferencia. No así el profesional que con un PictureTel 4000 podía ahorrarse importantes costes de desplazamiento y la movilización de equipos de trabajo.

Mientras el PictureTel 4000 se extendía entre grandes compañías y el AT&T VideoPhone 2500 intentaba hacerse un hueco en hogares y pequeñas oficinas, el mundo de las comunicaciones empezaba a cambiar. Desde los años ochenta se venía hablando de la futura Red de Servicios Integrados (RDSI). Con ella se digitalizaba el terminal del abonado y sobre su bucle nos llegaban dos canales B de 64Kbps para datos y un canal D de 16Kbps para cursar mensajes con los cuales se señalizaba las características de un servicio RDSI. Comparativamente hablado, la RDSI estaba a años luz de la telefonía tradicional. A través de la RDSI el operador se convertía en el centro de la red y a través del bucle de cobre nos prestaba servicios de vídeo, telefonía, audioconferencias entre grupos de usuarios, identificación del número llamante, acceso a sistemas telemáticos, etc. Aunque el abonado normal apenas se enteró ni lo valoró, la RDSI fue un éxito entre empresas de todo tipo. En la especificación de la RDSI ya se contemplaba la futura Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha (RDSI-BA), o lo que sería ATM.

Colección| Videoconferencia y VoIP (2)

Electrónica de Red (y 3)

diciembre 9, 2018 on 5:06 pm | In colección, hist. telecomunicaciones | No Comments

Adolfo García Yagüe | En un entorno conectado, como el de las Redes Locales, ha sido necesario establecer un modelo que asegurara la interconexión de sistemas de diferentes fabricantes. En lugar de seguir un planteamiento monolítico, a veces propietario, era necesario separar las distintas funciones y atribuciones de una Red Local en niveles. Esta forma de estructurar el proceso de comunicación ha permitido que niveles con el mismo desempeño pudieran dialogar entre ellos a través de los niveles inferiores. Esto se consiguió tomando como referencia el modelo OSI (Open System Interconnection) promovido por el ISO (International Organization for Standardization) en 1980. En él se identifican siete niveles, cada uno de ellos especializado en una función de Red. Así, por ejemplo, el nivel más cercano al medio de transmisión se denomina Físico, y el más próximo al usuario es conocido como Aplicación. Entremedias hay cinco niveles encargados de cómo se trasportan los datos, el establecimiento de una sesión de comunicación y la topología de red, entre otros.

Este modelo ha sido y es una estupenda guía para la construcción de Redes y lograr que fabricantes diferentes se entiendan. En este texto seguiré este modelo para comprender la posición que han ocupado algunos dispositivos que han estado presentes en las Redes y han hecho posible que estás crezcan e interoperen. Como es de suponer el primer dispositivo trabaja a Nivel Físico, es decir, solo entiende de niveles de tensión. Aquí, los más ortodoxos, identificarán a la MAU (Multi-Access Unit) de IBM. Este era un elemento que no se conectaba a la red eléctrica para funcionar y sus relés internos eran activados remotamente por cada ordenador Token Ring y así formar parte del anillo.

Repetidores Ethernet
Un poco más inteligentes que las MAU eran los Repetidores Ethernet. Estos equipos operaban también a Nivel Físico y se encargaban de regenerar la señal eléctrica de un bus Ethernet para así poder extender su alcance. Realmente desconocían formatos de tramas y eran transparentes a cualquier evento que se produjese en un segmento Ethernet limitándose a acondicionar eléctricamente la señal Ethernet, amplificarla y retrasmitirla. En este aspecto, su electrónica suele ser compleja aunque carente de circuitos integrados especializados en datos.

En el párrafo anterior mencionaba el empleo del Repetidor en Ethernet y su importancia en la extensión de segmentos Ethernet. En este punto es necesario recordar que un bus basado en cable coaxial fino -o thin- 10Base2 podía tener una longitud máxima de 185m y un límite de 30 máquinas presentes en él. En cambio, los que empleaban coaxial grueso o thick (10Base-5) podían extenderse a 500 metros y soportaban hasta 100 máquinas. Ambos umbrales en distancia y número de ordenadores representan una limitación importante si se deseaba extender una Red Local en un gran edificio. Por eso, en 1985, Digital Equipment Corporation lanzó al mercado un dispositivo Repetidor para ocho buses 10Base-2. Este aparato se comportaba como punto central y, por ejemplo, si queríamos desplegar una Ehetnet en un edificio de ocho plantas podíamos instalar un bus coaxial por planta y, cada extremo de este, conectarlo a una boca de un repetidor. Así teníamos una red Ethernet capaz de albergar hasta 232 usuarios (29 usuarios por planta o bus por 8 segmentos coaxiales). Al igual que el Repetidor de dos puertos, funcionaba a Nivel Físico.

En el mismo nivel OSI operaba el Hub Activo para redes ARCnet. Este disponía de 8 conectores coaxiales donde podían conectarse Hub Pasivos de cuatro puertos, uno de estos se destinaba a la conexión con el Hub Activo. Este nos permitía desarrollar redes con capacidad de hasta un máximo de 28 usuarios. Una vez más, si ojeamos en su interior, apreciamos con claridad, ocho etapas de electrónica analógica encargadas de acondicionar la señal ARCnet.

Servidor de Terminales
Hasta ahora hemos visto algunos equipos que operaban a Nivel Físico es decir, a niveles eléctricos. Extendiendo sus capacidades hasta el nivel más alto, o Aplicación, encontramos a los Servidores de Terminales. Estos equipos se instalaban en una Red Ethernet con cableado coaxial permitiendo dar servicio a máquinas que solo sabían hablar por RS-232. Es decir, hacían de intermediarios entre un ordenador central y terminales “tontos” a través del medio Ethernet y coaxial. Estos equipos se estilaban en las primeras redes de ordenadores Digital donde el protocolo era LAT (Local Area Transport) y, posteriormente, TELNET y TCP/IP. También se han usado Servidores de Terminales para dar entrada a una red a usuarios remotos que usan modem y líneas telefónicas.

Obviamente su funcionamiento depende de las capacidades de un microprocesador que, en el caso del Terminal Server de Micom-Interlan de nuestra colección, era un Intel 80186 a 8 MHz. Este es el encargado de correr LAT, TELNET y TCP, y ofrecer una sesión TTY tipo Unix a cada usuario y encaminar esta hacia un ordenador central. En el Terminal Server de Micom-Interlan también se aprecia un circuito integrado clásico para trabajar de Ethernet, el Intel 82586.

Concentradores y Cable UTP
El uso de cables coaxiales Ethernet o ARCnet hacia complicadas las reconfiguraciones de una Red. Aunque en un primer momento, cuando se despliega la Red, parecían cómodos, a la hora de reubicar puestos o departamentos la historia cambiaba y era evidente su complejidad. En cambio IBM, con su tecnología Token Ring, cableados STP y MAU como elemento central, demostró un planteamiento acertado. Además, su aproximación de cableado, permitía estructurar fácilmente los tendidos de cable al contemplar centros de cableado, armarios repartidores, distancias, etc. Era, por tanto, necesario reinventar la capa Física de Ethernet para que pudiese trabajar con cables trenzados y existiese un elemento central, a modo de Repetidor, donde se conectaran todos los ordenadores. Así es como Synoptics desarrolló el repetidor LattisNet, que no era otra cosa que un concentrador o hub que empleaba cable de pares trenzados. Ellos, junto con AT&T y su StarLAN 10, redefinieron el nivel físico de Ethernet para trabajar con cables sin apantallar UTP dando así el primer paso del que luego sería, con pequeñas modificaciones, el estándar 10Base-T. Synoptics también impulsaría el empleo de la fibra óptica en redes Ethernet comercializando uno de los primeros transceptores o convertidores de medio que sentó las bases de 10Base-FL.

Bridges y Spanning Tree
La segmentación de redes cambiaría con la aparición de los Bridges Ethernet y Token Ring. Estos equipos eran capaces trabajar a Nivel Físico y, además, podían operar con tramas es decir, a Nivel de Enlace. Esto les permitía poder abrir las tramas e ir anotando las direcciones MAC (Media Access Control) para saber en qué segmento de red se encontraba cada ordenador. Estas direcciones son exclusivas de cada tarjeta de red y es, en último término, la dirección tomada en cuenta en la comunicación entre dos equipos. Por lo tanto podían filtrar el tráfico entre dos segmentos de Red -o las colisiones- y solo dejar pasar el estrictamente necesario para una comunicación.

La capacidad de los Bridges para trabajar con tramas MAC les convertía en máquinas potentes. En el equipo Cabletron NE-25E de la colección, identificamos un microprocesador 80186 de Intel, unos bancos de memoria RAM donde se mantenía una tabla con todas las direcciones MAC encontradas y el número de puerto del que cuelgan, y un chip de Intel especializado en el refresco de la RAM, el Intel 82C08. También, es fácil distinguir las etapas Ethernet y sus circuitos integrados 8390 de National Semiconductor y puertos AUI (Attachment Unit Interface). Estos se caracterizan por su conector DB-25 donde se conecta un transceptor 10Base-2, 10Base-5 o en fibra 10Base-FL.

No obstante, aun siendo un gran invento, su capacidad era limitada cuando teníamos que gestionar tráfico de más de dos puertos o dos segmentos Ethernet. Por otra parte, este equipo también tenía que hablar con otros Bridges para identificar bucles y eliminar estos de la topología de una Red a través del bloqueo de uno de sus puertos. Este protocolo era Spanning Tree (802.1D) y fue inventado por Radia Perlman (1951) en Digital en 1985. En resumen, estas y otras tareas para una máquina específica (o sistema embebido) de finales de los ochenta no eran triviales aun destinando un 80186 a 16MHz. Por supuesto, en aquellos años podíamos recurrir a procesadores más potentes si queríamos trabajar con más puertos pero esto era caro y complejo.

Conmutadores o Switch
Como hemos visto, con el empleo Hubs UTP, Bridges para segmentar redes y el protocolo Spanning Tree, la fisonomía de las redes locales estaba cambiando. También, gracias a sistemas operativos como Novell NetWare y tarjetas de red baratas como la NE2000 las redes se convertían en una tendencia tecnológica que era considerada por numerosas empresas. En este momento de apogeo, dos emprendedores de garaje, Vinod Bhardwaj y Larry Blair, con el apoyo de fondos de inversión, fundaron Kalpana y plantearon una solución ambiciosa e innovadora al unificar las capacidades de un Bridge con la flexibilidad los puertos de un hub UTP. Aquel dispositivo fue llamado Conmutador o Switch porque, como una centralita telefónica, era capaz de poner en contacto dos puertos para que dos ordenadores hablaran. Esto podía ser simultaneado y así, por ejemplo, el puerto 2 hablaba con el 12, mientras que el 3 hablaba con el 8. Concibieron unos chips de diseño a medida o ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) que eran capaces de interpretar direcciones MAC de una trama y realizar la conmutación entre puertos. También recurrieron, una vez más, al procesador 80186 de Intel para poder correr un protocolo como Spanning Tree, programar algún filtro entre los puertos y acceder al conmutador por un puerto RS-232 para su configuración.

La tecnología de conmutación fue una auténtica revolución y permitió pensar en la transmisión full dúplex, 100BaseTX y ATM. El reconocimiento de Kalpana como marca fue efímero porque en 1994 -en pleno éxito- fue comprada por Cisco Systems quien la integró en su estrategia que, hasta la fecha, se basaba en vender Routers. Aquella y otras compras permitieron a Cisco entrar en un mercado, el de conmutadores, creando así la línea Catalyst.

Cisco Systems y el Router
Si uno atiende a los textos que hay en Internet, hablar de los origines de Cisco puede resultar confuso. Es fácil toparse con alguna reseña donde se cuentan los conflictos de propiedad con la Universidad de Stanford a raíz del equipo que allí ya se utilizaba para conectar las redes de sus departamentos, campus y la NSFNet. En aquellas redes trabajaban como empleados de la Universidad la pareja formada por Sandy Lenner (1955) y Leonard Bosack (1952). Ellos y otros colegas fundaron Cisco para comercializar algo parecido a los equipos de Stanford mientras seguían trabajando en la propia Universidad y, en teoría, se beneficiaban de esta. Aquello desembocaría en un conflicto sobre quién era el propietario intelectual de la solución que Cisco vendía y tuvo que resolverse con un acuerdo entre ambos.

Estos equipos, conocidos como Encaminadores, Enrutador o Router, no eran una novedad y se inspiraban en las capacidades de los viejos IMP (Interface Message Processor). Aun así, el Router de Cisco se convirtió en un pequeño éxito al contar con un software especializado en trabajar en los Niveles Físico, Enlace y Red al que llamaron Cisco IOS (Internetwork Operating System). Su hardware, también de uso exclusivo, estaba basado en un microprocesador 68000 de Motorola y una arquitectura de bus Multibus. La primera familia de productos que comercializaron fueron los Cisco AGS. Era 1987 y aquellos equipos no tardaron en convertirse en un estándar de la nueva Internet que nacía gracias al impulso de la NSFNet. A España llegaron de la mano de Unitronics, quien los introdujo tras conocer sus capacidades en una feria en EE.UU. mientras eran presentados por los propios Sandy y Leo.

Desde hace años Cisco es una de las compañías más importantes de mundo tecnológico. Ellos han logrado mantenerse como líderes mientras que el resto de competidores fracasaron al intentar evolucionar del área en la que triunfaron. Posiblemente, esta capacidad de supervivencia, es consecuencia de la rápida profesionalización que experimentó su gestión con John Morgridge (1933) y John Chambers (1949) como CEOs al frente de la compañía, borrando así de su historia los controvertidos años iniciales y apartando a Sandy Lenner y Leo Bosack. Sin duda, de haber mantenido aquel espíritu original, habría sido difícil la toma de decisiones tan ambiciosas como la compra e integración de decenas de empresas.

Check Point Firewall
La conexión de las empresas a Internet, unido al pleno desarrollo de las redes locales Ethernet, puso de manifiesto la importante brecha de seguridad que aquello suponía. Por ejemplo, cuando trabajaba en Unitronics a finales de los ´90, mi ordenador tenía una dirección IP pública con la que podía ser visto por cualquiera desde Internet. Hoy aquello sonará raro pero en aquel momento era habitual contar con un rango de direcciones asignadas públicas. En resumen, era relativamente fácil colarse en los servidores de correo o en la web de cualquier compañía. Por eso era necesario contar con algún equipo con al menos dos adaptadores Red de Ethernet que hiciera de cortafuegos entre un segmento potencialmente inseguro, como la conexión a Internet, y una red segura o nuestra red interna. Para detectar una intrusión sospechosa este equipo tenía que inspeccionar todo el tráfico a Nivel Red  (IP), mensajes ICMP e IGMP y Transporte (UDP y TCP) y poder, llegado el caso, filtrar un determinado intento de conexión. A este equipo, por razones evidentes, se le denominó Firewall y solía consistir en un ordenador potente, como una máquina Sun Microsystems, donde se instalaban varios adaptadores de Red, uno para cada segmento Ethernet. Por último y más importante, sobre esta máquina y su sistema operativo Solaris, corría un software especializado en seguridad llamado Firewall-1 de la firma Check Point.

Check Point es una compañía israelí que ha desarrollado y distribuye un software que hace posible establecer un punto de demarcación lógico y seguro entre redes locales. Inicialmente ellos trabajaban sobre máquinas de uso genérico como Sun Microsystems y Solaris. Más tarde empezaron a comercializar su solución en un hardware de uso específico fabricado por Nokia y el sistema operativo IPSO. ¿Nokia? Si, la misma marca de los teléfonos móviles y que, en aquellos años ya contaba con una fuerte división de equipos de red. Nokia compró a una empresa californiana llamada Ipsilon Network que era un fabricante de conmutadores ATM. Ipsilon también desarrolló un sistema operativo especializado que hacia de plano de control de sus conmutadores. Este se llamaba IPSO. De hecho, de la combinación de sus conmutadores ATM y su IPSO nació IPSwitch que era una de las fuentes (junto a otras) que inspiraría MPLS. IPSO a su vez estaba basado en Unix FreeBSD. En resumen, aunque el Firewall-1 de Check Point ha podido correr en otros sistemas operativos, tras la compra en 1997 de Ipsilon Networks y su IPSO por parte de Nokia, esta ha sido su plataforma hardware y sistema operativo habitual. Tanto es así que en el año 2009 Check Point se independizaría de Nokia al comprarle esta área. Aquel hardware ya estaba basado en procesadores Intel Pentium II y Pentium III. Más allá de esto y volviendo a las bondades de Check Point, estaba su capacidad de hacer firewalling Stateful. Esto es, entender la comunicación que se establece entre dos máquinas y conocer al acuerdo que llegan ambas para trabajar en un determinado puerto TCP o UDP y, si procedía, abrirlo para que se comuniquen. Esto a velocidad de línea y para un montón de usuarios…

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Sistemas Operativos de Red (2)

diciembre 2, 2018 on 9:09 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | 1 Comment

Adolfo García Yagüe | En el texto anterior expliqué como un medio compartido -como el cable coaxial- ponía en contacto a usuarios de un mismo grupo de trabajo o de un departamento afín. Veíamos como ARCnet, Ethernet o Token Ring son tecnologías de Red a través de las cuales se han conectado nuestros ordenadores, compartiendo un medio físico -el cable- y definiendo como la información viajaba por este, pero ahí acaba su competencia. Por lo tanto, estas y otras soluciones, no saben nada de aplicaciones, compartición de recursos o ficheros. Para esta tarea se han empleado dos aproximaciones: Por un lado era posible añadir a nuestro sistema operativo un conjunto de capacidades que nos permitiera estar en red, al alcance de otros usuarios y, otra posibilidad, es especializar a un sistema operativo en estas labores y que, sin llegar a ser un gran ordenador, desempeñe el papel de máquina central o Servidor.

UNIX y Xenix
Hay que decir que en 1980 aquel sistema operativo especializado en trabajar con muchos usuarios a la vez existía y estaba a disposición de ordenadores de tamaño mediano, también conocidos como miniordenadores. Era Unix de los Bell Labs. Como podemos ver en la galería donde se recogen las piezas de la cuarta generación, el Unix ya era objeto de estudio en las aulas universitarias en la década ´70 gracias a los apuntes publicados por John Lions (1937-1998) y la propia Bell Labs. No obstante, Unix quedaba un poco lejos de la potencia que podía ofrecer una máquina personal de aquella década. A pesar de esto, Microsoft compró en 1978 una licencia a Bell Labs para desarrollar una distribución de Unix para máquinas personales a la espera de que estas fueran lo suficiente potentes. Así fue como en 1980, aprovechado las capacidades del 8086 de Intel, se anunció un sistema operativo basado en Unix bajo el nombre de Xenix. Aquello estaba adelantado a su tiempo y su impacto no fue muy grande. Otra prueba de que Unix ya podía funcionar en Red fue que, también en 1980, 3Com presentaría UNET para el Digital PDP-11, convirtiéndose así en una de las primeras implementaciones conocidas de TCP/IP para Unix y Ethernet.

Digital Research MP/M
Más cercano a lo que los usuarios conocían fue la apuesta de Digital Research. Como he comentado en otro texto, esta compañía dominaba el mercado de los sistemas operativos para el 8080 de Intel y el Z80 de Zilog y su planteamiento, en el ámbito de la conectividad, fue más práctico al añadir capacidades de conexión remota a una máquina central para que, desde otros ordenadores CP/M, fuese posible acceder. A este sistema operativo lo llamarón MP/M (Multi-Programming Monitor Control Program) y representó un éxito al estar basado en una línea de comandos ya conocida y que no requería máquinas con capacidades muy avanzadas. Recordar que era 1979 y la conexión aún se hacía a través de líneas RS-232. De aquellos primeros ordenadores departamentales y multiusuario con MP/M el más destacado fue el Altos Computer System ACS 8000 que empleaba un procesador Z80 de Zilog (no confundir con el legendario Alto de Xerox). Unos años después, en 1981, Altos aposto por Xenix para intentar ofrecer más capacidades y así aprovechar al máximo su futura línea de máquinas ACS 8600, ya basadas en un 8086 de Intel.

3Com EtherSeries
MP/M, y el mundo CP/M en general, quedaría en un segundo plano cuando Microsoft lanzó su DOS. Con este sistema de 16 bits y la consiguiente apuesta de IBM por él, Digital Research tenía enfrente a dos grandes compañías y en el mercado se empezaba a hablar de nuevas formas de conexión como Ethernet o ARCnet para las que CP/M y MP/M aún no estaban preparados. Aquella tendencia fue detectada por 3Com quien, en 1982, puso en el mercado una tarjeta de red Ethernet para el IBM PC acompañada del software EtherSeries para DOS y cuyas comunicaciones reposaban en XNS de Xerox. De esta forma, de manera sencilla, se ofrecía al usuario una tarjeta Ethernet de 3Com junto a un protocolo de comunicaciones y las aplicaciones necesarios para constituir una pequeña red local o grupo de trabajo.

IBM PC Network y NetBIOS
En aquel momento era difícil desacoplar la tarjeta de Red y las aplicaciones y pretender ser compatible con el software de terceros, o desarrollar un software que trabajase con cualquier tarjeta de red. Esta situación animó a Microsoft a comercializar en 1984 el MS-Net y ofrecerlo a otros fabricantes como licencia de desarrollo. Esto significa que ellos -Microsoft- ponen a disposición de terceros el software con el que se dota de capacidades de Red a DOS pero este, el fabricante del adaptador, se tiene que trabajar las capas inferiores, o drivers, para usar sus tarjetas de Red. Así es como IBM lanzó para su tarjeta PC Network el PC Network Program. Para simplificar las cosas, Microsoft en el lado de las aplicaciones de su MS-Net, y Sytek e IBM en la tarjeta de Red, implementaron una serie de mensajes o API (Application Programming Interface) conocidos como NetBIOS. Así, a través de NetBIOS, quedaban normalizadas a las rutinas básicas para que un sistema operativo, aplicación u ordenador trabajara en Red. El uso de NetBIOS llegó a convertirse en algo habitual en las redes Microsoft e IBM hasta la popularización de TCP/IP y su API basada en Sockets y Winsock.

Novell Netware
En aquel entonces se recomendaba instalar PC Network Program o EtherSeries en una máquina potente para desempeñar las funciones de Servidor. A pesar de esto no se resolvía bien todo lo que a un sistema así se le podía pedir, en particular rapidez, capacidad para trabajar simultáneamente con muchos usuarios y alta disponibilidad. Este importante hueco sería ocupado por Novell y su NetWare. Ellos comenzaron en 1983 comercializando un software y hardware especializado en tareas de Red Local empleando un microprocesador 68000 de Motorola. Concibieron su software desde cero no dependiendo de ningún sistema operativo anterior. Como Servidor este solo estaría dedicado a tal fin no siendo utilizado por usuarios en sus tareas cotidianas. También cambiaron el enfoque hecho hasta entonces y, en lugar de compartir discos, atomizaron el elemento de compartición, es decir el fichero y estos, además de residir en el disco, se mantenían en memoria RAM desde la cual se compartía en Red. Esto se traducía en un gran incremento en el tiempo de acceso. También, inspirados por lo que hacía Unix, crearon un sistema de archivos más rico en atributos donde era posible bloquear el acceso a un determinado fichero en función de los permisos de acceso que tenía cada usuario y grupo al que pertenecía, o el uso simultaneo que se podía hacer de él. Además concibieron en NetWare un conjunto de mecanismos que aseguraban la alta disponibilidad de la solución. Aunque de configuración compleja, había que mirar a los grandes sistemas para ver algo parecido. Era el NetWare System Fault Toleran (SFT) y había diferentes grados de producto en función del nivel de criticidad que resolvían: Level I, II y III.

Otra de las grandes ventajas de Novell NetWare residía en la posibilidad de usar otra tarjeta de red diferente a las fabricadas por IBM o 3Com. Esta característica permitía a NetWare abstraerse de una determinada topología de Red como Ethernet o Token Ring pudiendo, por ejemplo, utilizar ARCnet y tarjetas del fabricante Standard Microsystems Corporation (SMC). En sentido, en 1987 y con el fin de fomentar el desarrollo de las redes, Novell desarrolló los adaptadores Ethernet NE1000 y NE2000 cuyo diseño de referencia fue puesto a disposición de cualquier fabricante y los liberó del pago de royalties. Así estás tarjetas se convirtieron en un estándar de mercado seguido por numerosas marcas.

En 1986 Microsoft seguía ofreciendo su MS-Net a fabricantes como IBM. Esta es la razón de que se lanzara PC LAN Program donde ya se contemplaba el uso de la tarjeta Token Ring de IBM. Como hemos visto este software, junto a EtherSeries y PC Network Program, reforzaban la venta de tarjetas de Red al facilitar el desarrollo de pequeñas redes locales pero, si queríamos una gran red, teníamos que recurrir a soluciones como NetWare.

Microsoft LAN Manager y OS/2
Es por eso que, coincidiendo con el desarrollo del sistema operativo OS/2 entre IBM y Microsoft, cobraba fuerza la idea de competir de igual a igual con Novell. Así es como en 1988 Microsoft, junto con 3Com, pusieron en el mercado LAN Manager y este fue ofrecido a fabricantes como IBM quien lo comercializó bajo el nombre de LAN Server. Aquel lanzamiento y su dependencia de OS/2 apenas araño cuota de mercado a NetWare quien seguía manteniéndose como líder. Para agravar la situación, tras el abandono del codesarrollo de OS/2 por Microsoft, IBM se quedó solo promocionando este software de red como complemento de red para su OS/2. LAN Server funcionaba muy bien y su grado de robustez era alto y además, a través de una configuración basada en las ventanas de OS/2, era relativamente fácil montar un Servidor de Red. Como pasaba con Token Ring, el binomio OS/2 y LAN Server se tenía en cuenta solo en los clientes más fieles a IBM y esto, como no, limitaba las ventas y el crecimiento al que aspiraba Microsoft.

Microsoft Windows
En mayo de 1991 Bill Gates (1955) anunció que la asociación con IBM en la apuesta por OS/2 se daba por concluida y que todos los recursos de desarrollo pasaban a enfocarse en Windows. Así, en 1993, aparecerá la versión 3.11 for Workgroups con la que se incluían las capacidades básicas de Red y, por otro lado, se lanzaba Windows NT 3.1 con el que se redefinió el papel de un Servidor de Red. Con ambos productos se ponía al alcance de muchas organizaciones la posibilidad de levantar una Red casi por intuición. Para arropar esta estrategia, Microsoft fue lanzando una serie de productos como Exchange y SQL Server con los que cualquiera podía tener acceso a servicios de correo electrónico o bases de datos en Red.

Windows NT era lo opuesto a Novell NetWare. Es indiscutible que NetWare era muy bueno pero su grado de complejidad era alto y su amigabilidad nula. En cambio, a través de las ventanas de NT, uno se movía con cierta familiaridad y los conceptos eran fáciles de entender. Cualquiera que haya trabajado aquellos años con NT y NetWare sabe de lo que hablo. Era habitual ver como algunos clientes creaban redes con NT sin ninguna idea pero aquello funcionaba relativamente bien. En cambio, cada vez que -el escribe- asistía a alguna instalación o problema con NetWare, daban escalofríos solo con ver la multitud de manuales que acompañaban al producto…

GNU/Linux
He comentado como a Unix le sobraban capacidades para trabajar en Red. De hecho, algunas empresas como Banyan presentaron en 1984 su sistema operativo de red, el Vines, basado en Unix. En este sentido, como olvidarse del Unix de Unisys, NCR, HP e incluso IBM con su AIX y, como no, el Solaris de Sun Microsystems. Otras empresas, como Siemens, optaron por usar el Xenix de Microsoft hasta que esta se desprendió de él y acabó en las manos de SCO (The Santa Cruz Operation). Durante buena parte de la década de los noventa, SCO fue el líder del Unix para el mundo PC y representaba una gran opción cuando se pensaba usar Sistemas Abiertos. Todo ello cambiaría con el desarrollo de GNU/Linux.

Aunque ya se ha contado cientos de veces como apareció GNU/Linux, merece la pena recordar que este sistema ha nacido y se ha desarrollado alrededor la figura de Linux Torvals (1969), Richard Stallman (1953) y miles de desarrolladores, mayoritariamente anónimos. El primero, a partir de las ideas de Andrew S. Tanenbaum (1944) y su Minix escrito en 1987 con propósitos docentes, creó un núcleo o kernel de apariencia Unix que corría en un 80386 de Intel. Stallman, por su parte, había desarrollado un conjunto de utilidades para Unix pero libres, sin restricciones del copyright, como un editor, un compilador y shell o línea de comandos, pero le faltaba el kernel. Así se unieron ambos y pusieron a disposición de la comunidad un sistema operativo compatible con el POSIX de Unix (Portable Operating System Interface uniX). No olvidemos que ponerlo a disposición de la comunidad significa abrir su código y distribuirlo libremente para que cualquiera lo pueda modificar y adapte a sus necesidades. Esto sucedió en la primera mitad de los noventa, justo cuando Internet empezó a ser popular y era necesario montar fácilmente un servidor web. En este escenario TCP/IP, donde la unidad de información eran decenas de pequeños objetos a los que apuntaba un fichero HTML, las capacidades de NetWare y Windows NT y su licenciamiento quedaban lejos de los presupuestos y la flexibilidad que esperaba, sobre todo, el mundo académico.

GNU/Linux resolvía a la perfección la posibilidad de poner en marcha un servidor en Internet incluso, los más atrevidos, se lanzaban a poner en marcha una Intranet Corporativa pero, en este caso, se echaba en falta el respaldo de una compañía que certificara una determinada versión y, además, ofreciera alguna línea de soporte más allá de abrir un hilo en la comunidad de desarrolladores. Para paliar este hueco nace Red Hat en 1993. Red Hat, además de ser un importante contribuyente del desarrollo de GNU/Linux, ofrece servicios de soporte para que sus distribuciones sean adoptadas dentro de un entorno empresarial. Es, además, una empresa que cotiza en bolsa y recientemente ha sido adquirida por IBM. En cambio, en otras distribuciones como Debian, también aparecida en 1993, es una comunidad de desarrolladores quien se encarga de su evolución y evita, escrupulosamente, utilizar cualquier software cuya licencia pueda ser privativa. Ambas distribuciones: Debian y Red Hat son las más importantes en este momento y, a partir de ellas, nacen otras muchas como Ubuntu, CentOS, Fedora, Raspbian, etc

Hoy recurrir a un servidor GNU/Linux no es una aventura. Millones de CRM (Customer Relationship Management) y ERP (Enterprise Resource Planning), bases de datos, máquinas virtuales y servidores web reposan sobre él. Por su parte, aun teniendo una importante presencia en Internet, el entorno habitual de los servidores de Microsoft es la empresa. Ahí son los reyes indiscutibles al ofrecer una integración perfecta con la ofimática existente en los escritorios de usuario.

Con este texto he intentado acercar al recién llegado lo que ha pasado en este sector en las últimas décadas. Realmente todo ha sido mucho más complejo de lo que cuento pero, en buena medida, resume lo sucedido y lo vivido en primera persona. Por eso, pido disculpas si echáis en falta algún dato o más precisión. Hasta pronto.

Colección | Redes de Área Local (1) | Electrónica de Red (y 3) | Redes LAN inalámbricas: WaveLAN, Altair y ARLAN

Redes de Área Local (1)

noviembre 3, 2018 on 12:02 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | 5 Comments

Adolfo García Yagüe | Con el comienzo de la década de los ’80 se produjo una transformación en la forma de trabajar de muchas organizaciones. Cómo hemos visto, los ordenadores personales se convirtieron en una herramienta que aumentaba la productividad de los empleados y hacía más competitivas a sus respectivas compañías. En gran parte, esta nueva tendencia se debida a la capacidad que ofrecían los nuevos equipos personales pero, además, a la posibilidad de compartir remotamente con otros usuarios recursos tan valiosos como una impresora, un disco duro, la mensajería electrónica y alguna aplicación o archivo.

Antes de esta transformación se estilaba un modelo centralizado donde todo el proceso y tratamiento de datos giraba alrededor de una o varias máquinas del centro de cálculo. Al principio, este proceso centralizado se basaba en que el resto de departamentos como el financiero, producción o incluso los programadores necesitaban definir con exactitud lo que deseaban del ordenador central y allí, un pequeño ejército de empleados, se encargaban de procesar los datos para entregar las respuestas a los interesados.

Más adelante se empezaron a utilizar terminales y las líneas de un operador de telecomunicaciones para permitir el acceso remoto al ordenador central, es la época del Teleproceso. Estas terminales eran como “pequeñas ventanas” a través de las cuales era posible interactuar directamente con el ordenador. Por esta razón, en aquellos tiempos, se empieza a hablar de capacidades Multiusuario al referirse a la característica que tiene un ordenador central y sistema operativo de atender a múltiples usuarios al mismo tiempo y dar la sensación de que trabaja solo para ellos.

Aquellas ventanas o terminales dependían de la conexión y cable serie RS-232 o V.24. Este cable estaba a su vez compuesto por varios hilos de cobre: uno para transmitir datos, otro para recibirlos, otro para señalizar la confirmación de la recepción y así un largo etcétera que, a menudo, difería de cada fabricante y máquina. Además, la conexión RS-232 imponía un límite importante en su velocidad que, como máximo, era de 9600 bps. Por eso IBM, en su arquitectura SNA, empezó a utilizar cables coaxiales en la comunicación de sus terminales con el ordenador central. Aun así, para conexiones distantes con el ordenador central, no quedaba más remedio de recurrir a los módems y las redes de operador.

Ethernet y ARCnet
Estas razones llevaron a la Universidad de Hawái, en 1970, a poner en práctica un modelo que comunicara sus terminales, dispersos a kilómetros, usando señales de radiofrecuencia. A aquella red la llamarón ALOHANET y, básicamente, consistía en un mecanismo por el cual todos los terminales eran capaces de enviar información por el mismo canal radio UHF (407,350 MHz) hacia el ordenador central y, en caso de que dos o más terminales ocuparan el canal de envío al mismo tiempo (colisión), se establecía un mecanismo de acceso aleatorio entre ellos para resolver esta colisión. En el caso contrario, cuando era el ordenador central el que enviaba la información, se empleaba un canal distinto (413,475 MHz) y este llegaba a todos los terminales a la vez (broadcast) y solo el destinatario abría.

La experiencia de ALOHANET y la Universidad de Hawái sirvió para que Robert Metcalfe (1946) y David Reeves Boggs (1950), unos jóvenes empleados del Xerox PARC en California, desarrollaran una tecnología de comunicación llamada Ethernet empleando un cable coaxial como medio físico. Estamos en 1976 y este modelo de comunicación fue implementado en el ordenador Alto y permitía la comunicación a una velocidad 3Mbps. Este fue un ordenador experimental, adelantado a todo lo existente, con el que Xerox pretendía redefinir el trabajo en las oficinas. No tenía un propósito comercial y, aunque se cedieron máquinas Alto a unas cuantas universidades, era una prueba de nuevos conceptos como la citada conexión Ethernet y las redes locales o LAN (Local Area Network), el entorno gráfico o el ratón como dispositivo apuntador.

Como hemos dicho, hacia finales de los años ´70, las redes locales y los sistemas de comunicación empezaban a ser una preocupación para algunas compañías. Ethernet era una tecnología más junto a otras como ARCnet (Attached Resource Computer), desarrollada en 1977 por John Murphy (1943) y Gordon Peterson en la compañía Datapoint Corporation. Realmente, ARCnet fue la primera en llegar comercialmente al mercado y podía presumir de tener como cliente al Chase Manhattan Bank. A simple vista Ethernet y ARCnet podían parecer similares. Ambas prescindían de los cables RS-232 y resolvían la conectividad en un edificio facilitando que varias máquinas se conectaran entre sí. La diferencia más llamativa era que el cableado ARCnet era muy sencillo, empleaba coaxiales flexibles del tipo RG-62/U y su topología se basaba en una estrella pasiva donde se conectan los diferentes brazos, o máquinas, mientras Ethernet usaba un cable coaxial grueso y rígido RG-8 en el que había que “pinchar” literalmente cada máquina y obligaba a respetar unas distancias entre equipos.

Como vemos en ambos casos estamos en un medio compartido –el cable coaxial- donde tenemos que gestionar el acceso simultáneo. En ARCnet no se producían colisiones porque un testigo pasaba de una máquina a otra y solo el propietario del citado testigo podía enviar información (Token Passing). En cambio, en Ethernet, se pensó en una técnica derivada de ALOHA pero con alguna mejora. En este caso cada máquina escucha el medio (el cable coaxial) y si está desocupado se envía información. Si por alguna circunstancia se produce una colisión, esta se detecta y se espera un tiempo aleatorio para reenviar el paquete de información: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD).

ARCnet era más eficiente a pesar de que su velocidad era solo de 2Mbps. No obstante, era una tecnología propietaria de Datapoint, lo que significaba que está compañía tenían pleno control sobre ella, y Ethernet -sin llegar a considerarse libre- tenía un modelo de patentes más flexible lo que podía animar a cualquier fabricante a desarrollar un producto. Esta aproximación más laxa hizo que Ethernet triunfara en los primeros años frente a otras aproximaciones que, sobre el papel, demostraban ser mejores. De aquel cambio de concepto, difusión y éxito se encargaría Robert Metcalfe. Ya hemos visto como esta tecnología fue coinventada por él tras su paso por Xerox. Un poco más tarde de aquello, en 1979, Metcalfe propuso constituir un consorcio a Digital Equipment Corporation, Intel y a Xerox (DIX) para reescribir las especificaciones técnicas de Ethernet y publicarlas para que cualquiera las implementase y pudiese comprar, si lo deseaba, chips Ethernet de Intel o equipos de Digital y Xerox. Así se lanzó Ethernet II (DIX v2.0) donde se diferenciaba 10Base5 describiendo el uso de un cable coaxial grueso RG-8/U (Thick) y 10Base2 para un coaxial más flexible RG-58/U (Thin), ambas a una velocidad de 10Mbps. Robert Metcalfe, por su parte, montó una empresa especializada en productos Ethernet llamada 3Com (Computer Communication Compatibility).

El éxito de 3Com fue en aumento al comercializar el primer adaptador Ethernet y software de red local para el IBM modelo 5150. El mercado Ethernet no paraba de crecer con las soluciones de 3Com y de otros fabricantes, animándose así, la bajada de precios e innovaciones sobre el estándar de Xerox, Intel y Digital. En vista de ello, Ethernet fue elevado al IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) quien se encargó de regular su evolución y mejoras bajo el estándar 802.3.

IBM PC Network, NetBIOS y Token Ring
IBM, aun teniendo un papel importante en el mundo de las redes de área local, parecía no sentirse cómoda. Por un lado, en su negocio principal, la venta de ordenadores centrales, aquello de las redes locales “chocaba” un poco con su arquitectura SNA. Por otro lado, en los genes de IBM no estaba -en aquella época- seguir un estándar que ellos no habían inventado y sobre el cuál no tenían control. En resumen, ante aquel tsunami, empezaron comercializando en 1984 la PC Network, cuya tecnología estaba basada en solución de la empresa Sytek pero alcanzando velocidades de 2Mbps. Esta también recurría a los cables coaxiales pero en este caso emplea convencionales RG-6/U, de los usados en televisión. Para ello se emitía en canales VHF dentro de las regiones de los 70-106MHz y 206-226MHz, y se empleaba CSMA/CD para acceso al medio y detección de colisiones. Como acabo de citar, Sytek desarrolló está tecnología en 1982 y comercializó unos módems llamados LocalNet 20/100 para conectar terminales a coaxiales a velocidades de 128Kbps. Como dato importante, en la PC Network encontramos, por primera vez, una BIOS específica para las tareas de red: el NetBIOS.

Aunque la tecnología de Sytek pretendía ser más sencilla que Ethernet al emplear coaxiales más baratos y comunes, la realidad es que la electrónica de las tarjetas de red es mucho más cara y compleja al incluir etapas de alta frecuencia. Supongo que esta fue una de las razones que impulsó a IBM a desarrollar su propia tecnología de red y lanzar así Token Ring en 1986.

Token Ring fue desarrollada en los laboratorios de investigación de IBM en Zúrich, Suiza. Al frente de esta tecnología estaban Werner Bux y Hans Müller. En Token Ring se pretendía suplir las carencias de Ethernet y de otras tecnologías de red. Para empezar se pensó en la alta disponibilidad, tan común en el mundo mainframe o gran ordenador. Es decir, tenía que ser posible bloquear a una estación si esta daba errores al entrar en un entorno compartido como un cable. También tenía que ser posible llegar al mainframe por diferentes caminos o anillos con la misma dirección de destino. Tampoco agradaba a IBM un modelo de acceso basado en las colisiones pues esto impedía hacer de la red local un espacio determinista donde fuese posible estimar el tiempo en que hablaba cada máquina. Para ello se recurrió al sistema de paso de un testigo (Token) y, de forma parecida a ARCnet, solo el propietario del Token podía hablar. Por último y más importante, se prescindía de los buses de cable coaxial y en cambio se proponía una topología basada en anillo (Ring), donde a uno o más elementos centrales o MAU (Multi-Access Unit) se conectaba cada máquina con cables STP (Shielded Twisted Pair), también conocidos como IBM Categoria 1 y constituidos en su interior por dos parejas de dos hilos cada una y un apantallamiento metálico o blindaje. Este tipo de cableado y las MAU, como elemento central, sentarían las bases de lo que en 1991 sería la norma EIA/TIA 568 para cableado estructurado.

Token Ring gozó de la aceptación del mercado, especialmente en aquellos clientes tradicionales de IBM como banca y las empresas de seguros. La primera versión ofrecía velocidades de 4Mbps y, al poco tiempo, se puso en el mercado una tarjeta de velocidad dual a 4 y 16Mbs. Conscientes del potencial de Token Ring, IBM también estandarizó a través del IEEE su tecnología bajo la norma IEEE 802.5 abriéndola a otros fabricantes pero sobre la que siempre pesó la poca oferta de soluciones y productos, y su elevado precio en comparación con Ethernet. En este sentido, no puedo evitar recordar a la danesa Olicom, donde trabajé y fabricábamos productos Token Ring y ATM, y de la estimulante competencia que manteníamos con la británica Madge.

Para acabar
Aunque en el mundo LAN (Local Area Network) han existido más soluciones, con ARCnet, Token Ring y Ethernet quedan bien resumidos estos primeros años. Quizás habría que añadir FDDI (Fiber Distributed Data Interface), aparecida al comienzo de los ’90, y ATM (Asynchronous Transfer Mode) hacia mediados de la misma década. Con ambas tecnologías se venía a dotar a Ethernet y Token Ring de velocidades de 100Mbps (FDDI), 155Mbps y 622Mbps en conexiones de troncales o en la conexión de estaciones de trabajo. Ambas tuvieron su momento y buenas referencias hasta que se desarrolló y arrasó con el mercado la aparición de Gigabit Ethernet a una velocidad de 1Gbps.

Por último, tampoco me puedo olvidar de los sistemas operativos de red, que son tan importantes como las redes físicas. Ni de la electrónica asociada, como concentradores o hubs, repetidores, bridges o conmutadores. Todo ello queda para próximos textos.

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Fibra Óptica

julio 17, 2018 on 8:36 pm | In colección, hist. telecomunicaciones | 2 Comments

Adolfo García Yagüe | Hoy en día el empleo de la fibra óptica como medio de transmisión forma parte de nuestra cotidianidad. En otros textos hemos visto cómo llegó a nuestras casas y, a través de ella, nos conectamos a Internet, hablamos por teléfono o vemos la televisión.

Usar la luz -o los fotones para ser más preciso- como medio de transmisión no es una novedad. Ya en los albores de la telefonía, Alexander Graham Bell (1847-1822) patentó un ingenio llamado Photophone que permitía la comunicación hablada -a pequeñas distancias- usando un rayo luminoso. Aquello, aun considerándolo un hito, quedó como una curiosidad técnica por lo limitado de la distancia alcanzada y su estabilidad. También John Tyndall (1820-1893) estudió como un rayo de luz podía viajar a través de la curva que forma un chorro de agua. Este fenómeno fue antes descrito por Jacques Babinet (1794-1872) y Daniel Colladon (1802-1893). Como digo, estos pasos son importantes y otros, como el Telégrafo Óptico de Claude Chappe (1763-1805), merecen ser recordados en esta historia pero distan mucho de la invención de láser y la fibra óptica. Esto quiere decir que, aunque la idea de enviar voz usando un rayo luminoso fuera llamativa, en el tiempo de Bell, no se sabía lo suficiente.

Por lo anterior podemos establecer como punto de partida la invención de una fuente de luz coherente como es el Láser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Conocemos muchas aplicaciones que éste tiene y por eso hay distintos tipos y, en el tema que nos ocupa, el primer láser inventado en 1960 por Theodore Maiman (1927-2007), no se utiliza en comunicaciones por fibra. Lo importante aquí no es tanto su potencia luminosa como la frecuencia o “color” al que emite, y la capacidad de controlar -o modular- este haz de luz a nuestro antojo. Esta es la razón por la que el descubrimiento de materiales semiconductores con propiedades ópticas, como el Arseniuro de Galio (GaAs), hicieron posible el láser semiconductor y la posibilidad de modular este con un tren de datos a una temperatura controlada. Eso pasó en 1967 en los Laboratorios Bell y fue consecuencia del trabajo previo de muchas personas y compañías.

En el estudio de la fibra óptica sucede igual. Aunque los principios de funcionamiento básicos, casi intuitivos, se pueden comprender desde el estudio de la óptica geométrica (Siglo XVII), no es hasta el desarrollo de las teorías sobre de la naturaleza electromagnética de la luz y la teoría cuántica (en el Siglo XX) cuando se está en condiciones de pensar seriamente en ella, así como en el proceso industrial asociado a su fabricación. Esto último tiene que ver con la purificación del vidrio y la existencia de ciertos iones que absorben los fotones que viajan a su través. También está relacionado con el uso de unas ventanas ópticas próximas a la región infrarroja para la transmisión de datos. Esta dificultad no era desconocida, de hecho el uso de fibras ya se empezaba a usar en los años 60 para enviar luz y recoger imágenes con fines médicos, como las laparoscopias. En este caso se trabaja con fibras de pequeñas longitudes por lo que la atenuación o las pérdidas que la imagen sufre no es un gran problema. En cambio, en comunicaciones, la distancia y atenuación son esenciales. Fueron Charles Kao (1933) y George Hockham (1938-2013) quienes demostraron en 1966 que era posible usar el vidrio a ciertas frecuencias para comunicaciones, pero previamente es necesario “limpiarlo” de impurezas -de tamaño atómico- responsables de la atenuación del rayo de luz. Aquel trabajo sirvió para que en 1970, científicos de Corning Glass Works, fabricaran la primera fibra óptica multimodo con una atenuación inferior a los 20dB por kilómetro. Dos años más tarde se fabricarían fibras multimodo de 4dB/Km y, a continuación, llegarían las fibras monomodo con atenuaciones de 0.4 dB/Km. En 1976, en Atlanta, EE.UU., entró en servicio la primera conexión experimental por fibra entre los centros de la Western Electric y Bell Labs.

Telefónica, la antigua CTNE, en 1981 experimentó con un tendido de 500m entre sus edificios del antiguo Centro de Investigación y Estudios (CIE), en la calle Lérida de Madrid, y la central de la calle Tetuán. Posteriormente y ya en explotación, se unirían las centrales de Atocha, Rios Rosas y Bellas Vistas. No obstante, fue en 1982, cuando RENFE consiguió una “ventaja simbólica” al conectar por fibra óptica y poner en servicio sus centrales telefónicas de las estaciones de Chamartín y Atocha. Fueron los primeros 9,5Km de un cable que llevaba en su interior 4 fibras ópticas y resolvía la inmunidad electromagnética derivada del tendido eléctrico y motores de los trenes. Ya en el año 1986 Telefónica puso en servicio entre Gran Canaria y Tenerife el OPTICAN, el primer cable submarino de fibra óptica del mundo.

Como podéis imaginar, por su tamaño y material de fabricación, la fibra óptica es muy frágil. Si a esta fragilidad le añadimos las leyes geométricas que nos impone para que la luz se propague por su interior, nos encontramos que su utilidad a la intemperie es bien poca como, por ejemplo, en un tendido aéreo, o por la fachada de un edificio, o sumergida en el océano. Es ahí donde reside saber fabricar un cable que proteja a una o cientos de fibras y, a la vez, permita su instalación en entornos donde el cable va a sufrir fuertes estiramientos, torsiones o, mordiscos de ratas… (y no es broma)

España puede presumir de dominar a la perfección la fabricación de cables de fibra óptica. Standard Eléctrica, adaptó su fábrica de Maliaño, Santander, para fabricar este tipo de cable. En Barcelona, en Vilanova i la Geltrú, ocurrió algo parecido con la fábrica que allí tenía Pirelli. Y en Zaragoza, en Malpica, en la fábrica de Cables de Comunicaciones –antiguamente participada por Telefónica y los americanos de General Cable– también se pusieron manos a la obra con esta tecnología.

Hoy en día no se concibe ninguna línea ferroviaria u obra civil sin tender, en paralelo, cable de fibra óptica. De hecho ADIF ofrece en alquiler el uso de estas fibras para que otras compañías puedan conectar sus equipos. Dejando a un lado el uso de la fibra por parte de compañías ferroviarias, autopistas, energía o Correos, la gran red de fibra pertenece a Telefónica. Ya hemos visto que en los años ’80 empezaron a conectar sus nodos principales con este cable. De esta forma, fueron prescindiendo de los pesados y caros cables coaxiales y cuadretes en rutas interprovinciales y urbanas. Así, si en el año 1988 en España tenían algo más de 1000 Km instalados y en 1992 hablaban de 23000Km, actualmente los kilómetros de cable de fibra se deben contar por millones si incluimos todos los países en los que opera, los cables submarinos en los que participa y los tendidos FTTH a hogares.

Este ambicioso despliegue era necesario si se quería poner en servicio nuevas tecnologías de transporte como SDH (Synchronous Digital Hierarchy), o Jerarquía Digital Síncrona como le gusta decir a Telefónica. Por otro lado, los nuevos nodos Frame Relay (Red UNO) que complementaba y a veces sustituía a Iberpac y X.25, ya contemplaban conexiones por fibra. Ambas tecnologías empezaron a funcionar en 1991 y representan un hito de evolución técnica. El gran salto para sus clientes vendría con el Plan Fotón. En efecto, aunque ya comentamos que en 1990 Telefónica empezó a experimentar con la conexión por fibra de los hogares, fue en 1994 cuando decidió llevar la fibra a los edificios de sus primeros 500 clientes corporativos de Madrid, Barcelona, Sevilla, Valencia, Bilbao, Palma, Alicante y Coruña. Aquello supuso sentar las bases para nuevas tecnologías de red como ATM (Asynchronous Transfer Mode) y servicios como Gigacom, necesarios para poder desarrollar comunicaciones multimedia y una Internet que empezaba a nacer.

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56K, ADSL y GPON

junio 30, 2018 on 5:52 pm | In colección, hist. telecomunicaciones | 3 Comments

Adolfo García Yagüe | Hace unas semanas hablábamos sobre el empleo de la red telefónica por los ordenadores. Recordábamos como los cables de cobre se han usado, además de para comunicarnos entre nosotros, para enviar datos. Desde los años ‘60 se han sucedido diferentes recomendaciones técnicas que intentaban aumentar el caudal de datos que podíamos enviar por los citados pares de cobre. Las más habituales fueron V.21, V.22, V.22bis, V.23, V.32, V.34, y así hasta la norma V.92. Aunque implementando diferentes técnicas, la aproximación de los módems y su correspondiente norma, usaban la región espectral dedicada a transportar nuestra voz. En cambio, hacia el final del siglo XX, se usó otra tecnología de transporte que también aprovechaba el cable de cobre pero haciendo uso de otras bandas de trasmisión siendo posible, incluso, simultanear una conversación telefónica con el envío de datos. Me refiero a ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line).

ASDL rompía el techo de los 56Kbps (Kilobits por segundo) alcanzados con la tecnología V.92 y nos ofrecía un escalado de velocidades que arrancaba en los 128Kbps hasta llegar a cerca de 12Mbps. Semejante salto de velocidad se debía al uso simultáneo de todas las bandas de trasmisión existentes en un cable de cobre, y también al factor longitud y calidad del cable que nos unía con la central telefónica. Como he dicho antes, en la tecnología más popular, o ADSL, se respeta la región del espectro -del cable de cobre- dedicada a transportar una conversación.

Del gran salto de velocidad que ofrecía ADSL se aprovechó en la incipiente navegación en Internet. En efecto, fue una de las tecnologías que popularizaron su uso aunque años atrás ya se empezaba navegar con módems V.32bis (19200 bits por segundo), V.34 (28800 bps) y V.90 (56Kbps). ADSL nos brindaba la llamada “Banda Ancha” e introdujo en nuestras vidas los famosos test de velocidad para medir la respuesta de nuestra conexión. Aún hoy esta técnica y sus descendientes (ADSL2, ADSL2+ y VDSL) se siguen utilizando y, para muchas personas, es la única opción ya que carecen de otro medio de transmisión que no sea el veterano par de cobre.

Los grandes núcleos urbanos no tardaron en disponer del ADSL de Telefónica. Incluso los primeros usuarios tuvimos el privilegio de navegar por Internet con una dirección IP pública fija. En cambio, esta celeridad no se daba en pequeños municipios donde, en muchas ocasiones, no llegaban ni siquiera los servicios portadores necesarios para conectar el DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) a una red de transporte. El DSLAM ADSL es el equipo que se conecta a los pares telefónicos y que agrega nuestro tráfico de datos en un interfaz ATM de 155Mbps o 622Mbps. También hemos comentado las dificultades que tiene ADSL en tramos demasiado largos donde, quizás, se nos presta el servicio de voz desde un pueblo próximo pero separado una distancia incompatible con ADSL. Aun así, con alguna dificultad y soluciones subvencionadas como la conexión vía satélite, en el año 2011, en España, se hizo universal el servicio de Banda Ancha para acceso a Internet a una velocidad mínima de 1Mbps. Todo un logro si pensamos en la cantidad de zonas catalogadas como rurales que hay en nuestro país.

Hacia el año 2005 los Operadores de Telecomunicaciones empezaron a pensar en la evolución de sus redes de acceso. Por un lado era evidente que necesitaban aumentar el ancho de banda que nos ofrecían y, por otro, sus redes de transporte (donde se conectan los DLSAM) estaban en plena evolución a MPLS (Multiprotocol Label Switching), es decir IP. Atrás quedaba, por lo tanto, ATM. Sobre la mesa estaba la evolución natural de ADSL: VDSL. Otra opción era seguir las recomendaciones del ITU-T y el FSAN (Full Service Access Network) donde –desde hacía años- ya se consideraba llevar fibra óptica a cada hogar y usar las tecnologías APON y BPON. En este caso la red de trasporte seguía siendo ATM. Por otra parte, en países como Corea de Sur y Japón, se estaban montando redes de fibra óptica hasta los hogares pero siguiendo las recomendaciones del IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Allí optaron por la norma EPON que básicamente es Ethernet punto-multipunto. Así las cosas, ya se empezaba a hablar de un nuevo estándar llamado GPON (Gigabit-capable Passive Optical Network) como evolución de APON y BPON.

Fijaros que dilema y las opciones que se abren. De una parte estamos hablando de un despliegue VDSL que aprovecha el bucle de abonado existente pero se requiere estar muy cerca de este (del abonado) para poder garantizar más ancho de banda. Telefónica llegó a considerar esta opción y dedicó un gran esfuerzo a ella bajo el nombre de Red 50. Incluso se llegó a plantear la instalación de armarios en las calles y en las propias comunidades de vecinos o RITI (Recinto de Instalación de Telecomunicaciones Inferior) -a menos de 300 metros del abonado- y conectar estos (los armarios) a una red de fibra óptica. Por otro lado, también en Telefónica, se deshojaba margarita con GPON y una red de acceso totalmente de fibra hasta los hogares, pero esto eran palabras mayores ya que estamos hablando de sustituir la actual red de pares por una nueva… Por lo tanto, se enfrentaban a una evolución (VDSL) o plantearlo como una revolución (GPON) que lo cambiaria todo.

En el mundo operador siempre se aprende de la experiencia ajena y, en este sentido, la experiencia asiática de una red totalmente pasiva, de fibra óptica, demostraba que se podía prescindir de los históricos cables de cobre. Por otra parte, en EE.UU., ya se estaban prestando servicios de banda ancha con APON y BPON, y la nueva tecnología GPON era la opción de continuidad. No obstante, la fisionomía de los tendidos y la planta exterior de Japón y EE.UU. difiere de la española y su experiencia no es 100% trasplantable a nuestras ciudades. Por eso, hacia el año 2006, la experiencia en GPON de vecinos como Portugal y Francia era más enriquecedora y, en muchos sentidos, se convirtieron en el referente para toda Europa de lo que estaba por venir.

Por fin, en el año 2008, Telefónica empezó a comercializar su servicio Imagenio de Televisión bajo demanda para fibra donde, además, integraba el tradicional servicio de voz. Es decir, sobre una única red de fibra óptica se transportaban los tres servicios esenciales: Voz fija, Datos y TV (a aquel pack de servicios se le llamó Trio Futura). En aquellos primeros pasos la nueva red se puso a funcionar con equipos de Ericsson, Alcatel-Lucent y Huawei. Al poco tiempo Ericsson dejó de ser una opción válida y quedaron solo Alcatel-Lucent y Huawei. Una cosa curiosa, que no ha pasado con las tecnologías precedentes, era la cuestión de la interoperabilidad entre fabricantes. Es decir, si el equipo de cabecera GPON, u OLT (Optical Line Termination) de Huawei, se conecta al equipo que tenemos en casa, u ONT (Optical Network Units) de Alu (Alcatel-Lucent abreviado), no funciona. Al contrario y entre cualquier fabricante, sucede igual. Es decir, GPON es un estándar pero cada fabricante “personaliza” la configuración para así tener un total control de sus equipos -extremo a extremo-… y exclusividad en la venta de los equipos de usuario…

Así las cosas, a los grandes operadores esto no les agradaba porque les impedía abrir el mercado a otros suministradores de ONTs y tampoco les permitía proyectar su imagen de marca en el dispositivo de usuario. Ante esta limitación, Telefónica encargó a TELNET Redes Inteligentes (empresa española en la que trabajo) un analizador que “viese” lo que estaba pasando con el tráfico y la configuración GPON, y así hacer un análisis de interoperabilidad entre fabricantes. TELNET se puso a trabajar en el proyecto con Tecnalia y ambos presentamos el primer analizador GPON del mundo: el GPON Doctor 8000.

Otro hito fue diseñar y fabricar -para Telefónica- la primera ONT interoperable con Alu y Huawei, y cualquier fabricante de OLT. Además fue un equipo pionero en el mundo en integrar los tres servicios anteriores (Voz, Datos y TV) en una caja y simplificar así la instalación del usuario. A aquello lo llamamos TriWave y fue el germen de las actuales ONTs de Telefónica. Si, esas tan simpáticas de color gris y blanco.

Acabo recordando que en el año 1990 en Tres Cantos, Madrid y en Sant Cugat del Vallés, Barcelona, Telefónica puso en marcha un proyecto piloto de fibra hasta los hogares con equipos del fabricante Raynet. Pocos conocen aquella experiencia pero, sin lugar a dudas, representa una parte de esta historia.

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Internet e Infovía

junio 4, 2018 on 5:51 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones, internet | 3 Comments

Adolfo García Yagüe | No es redundante recordar que Internet nació en las Universidades y que llegó a nuestras casas gracias a ellas. Fueron los Centros de Investigación de estas los que, necesitados de nuevas formas de comunicarse, empezaron a desarrollar una tecnología que, de otra forma, no nos habría llegado igual. No quiero decir que los fabricantes no fueran capaces de impulsar semejante innovación, simplemente recordar que a ellos les motiva promocionar una determinada tecnología si tienen control sobre esta. Es decir, inicialmente son cerrados e intentan posicionar sus patentes, más adelante, cuando ya no queda más remedio, se abren a estándares libres o de la competencia.

Los investigadores que desarrollaban su labor en las Universidades necesitaban compartir sus trabajos con otros con los que colaboraban. Querían poder mandar un mensaje a alguien o, simplemente, pertenecer a una lista donde cientos de colegas tenían intereses comunes. Todo esto, sin olvidar, que podía resultar imprescindible tener acceso a recursos como un ordenador central que, posiblemente, quedaba muy lejos de su país.

Como hemos visto, ARPANET se inició con un claro propósito militar. Aun así, conscientes de la innovación que nace en las mencionadas Universidades, se contó con ellas para que aportaran ideas. Más tarde, en el año 1984, los militares se separarían de ARPANET quedando esta en manos de investigadores y universitarios. Al año siguiente la NSF (National Science Foundation) cogió el testigo y puso en marcha una troncal que comunicaba cinco nodos equipados con grandes ordenadores. Aquella red se llamó NSFNET y ya, con una clara administración y objetivo, se convertiría en el núcleo sobre el crecer e ir pasando desde la antigua ARPANET.

Mientras esto sucedía, en Europa empezaban a “tejerse” las primeras redes entre Centros Universitarios. Obviamente, aquí la cosa era un poco más complicada porque había que poner de acuerdo a muchas Universidades, países, operadores, etc. No obstante, hacia mediados de los años ‘80, hay algunas redes entre Universidades escandinavas y Centros de Investigación. Estos, además, como el NORSAR de Noruega y el University College de Londres ya mantenían conexiones con la citada ARPANET.

Aun así, a pesar de estos aventajados, Europa es una región de “grandes” decisiones políticas y consenso… Por esta razón, para ponernos todos de acuerdo y que los políticos empezaran a subvencionar una red europea de investigación, se apostó -en lugar de TCP/IP– por protocolos avalados por instituciones como el CCITT o ITU-T, ejemplo de ello es la adopción de X.400 para el correo electrónico. También sucedió que, empresas como IBM, con la excusa de montar una red de (sus) grandes sistemas apostara por su tecnología y su red. En resumen, las Universidades tendían redes pero eran islas con dificultades para hablar con otras Universidades y Centros, y la evolución de estas era demasiado lenta y cara, y marcada por el CCITT y sus recomendaciones.

En 1988 resulta evidente que es necesario homogenizar el panorama e impulsar el desarrollo de una Red Paneuropea. Además es urgente arbitrar la conexión con otras redes. Ahí es donde comienza su actividad RedIRIS. Han sido sus profesionales los encargados de construir la gran red que conecta a las Universidades y Centros de Investigación españoles. Su labor ha sido y es imprescindible porque era necesario, además de conectar, negociar con los operadores, encargarse de fijar los criterios de evolución y divulgar entre todos los interesados.

Si el esfuerzo anterior no era suficiente, fue el mundo Universitario quién no tardaría mucho en darse cuenta que era necesario “abrir” el acceso a otros individuos y actores. Es por esta razón que, en el seno de Internet, aparecen los primeros negocios comerciales encargados de facilitar el acceso. Eran los ISP (Internet Service Provider) y, en España, el pionero en este terreno sería una empresa nacida en la Universidad Politécnica de Madrid, Goya Servicios Telemáticos.

A mi entender, el impulso definitivo de Internet vino de dos ámbitos totalmente dispares y distantes. Por un lado, en lo político, Bill Clinton y Al Gore sentaron las bases legales y económicas de aquella “autopista de la información”. De alguna forma se abría la veda para que cualquier actor pudiese usar Internet y, sobre todo, ya se advertía su potencial para desarrollar una nueva economía basada en la información, en lo digital, el conocimiento y los servicios. Por otra parte, y volvemos al entorno académico y científico del CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire), Tim Berners-Lee, un Ingeniero Informático, mientras desarrollaba herramientas para categorizar y compartir los resultados de las investigaciones de los científicos, inventó el World Wide Web e hizo amigable el uso de Internet.

Es este escenario de rápido crecimiento hay que hablar de nuestros ordenadores y empresas. Casi podemos decir que nos cogió desprevenidos porque Microsoft no nos había preparado para esta revolución :-). No quiero decir que para ellos Internet pasara desapercibido pero -da la sensación- que al inicio no supieron calibrar la magnitud de lo que se avecinaba. Prueba de ello es el tardío, aunque posteriormente exitoso, Microsoft Internet Explorer, fruto de la compra de la empresa Spyglass. En efecto, con Microsoft y con IBM estábamos atascados en los protocolos (sus protocolos) NetBIOS y NetBEUI. Aquello resolvía la comunicación básica en una red de área local pero presentaba numerosas limitaciones. Además no eran protocolos enrutables, como sí lo eran IPX de Novell o DECnet de Digital. Por otro lado, en lo que arquitecturas de redes se refiere, como dependiéramos de IBM se nos “premiaba” con su compleja y cautiva arquitectura SNA, o Token Ring para la Red Local.

Así las cosas, cuando empezó la década de los años 90, estrenábamos la versión 3.0 de Windows. Aquella versión, ni mucho menos, nos permitía desarrollar una Red Local. Era un mero entorno gráfico que corría sobre MS-DOS. Tuvimos que esperar la llegada de Windows 3.11 para tener un sistema operativo (aunque seguía dependiendo de MS-DOS) con capacidades de Red para compartir ficheros e impresoras. Pero, curiosamente, no existía soporte TCP/IP para navegar. Teníamos que recurrir a una aplicación o suite que nos ofreciera el protocolo TCP/IP y aplicaciones como PING, FTP o TELNET. Es por eso que, en aquella época, tuvieron cierta fama para conectarnos a Internet o redes IP programas como Chamaleon o Trumpet.

Todo cambiaría con la llegada del famoso Windows 95 e Internet Explorer. Aunque algunos seguíamos confiando en Netscape Navigator empezábamos a darnos cuenta que el fenómeno Microsoft parecía imparable: Windows NT, BackOffice, W95, las herramientas de Office, el Outlook, Visual Basic, IE, etc.

Para acabar tengo que citar a la fugaz Infovía. Aun siendo importante, su existencia fue efímera y consecuencia de un época. Básicamente, aquella iniciativa de Telefónica nos servía de Red de Acceso donde estaba presente nuestro ISP. De esta forma, si nuestro ISP estaba allí, podíamos llegar a él al precio de una llamada local. Todo un acierto que permitía a un ISP de otra ciudad distinta a la nuestra ser competitivo y abrirse a más clientes. Infovía también intentaba alargar la vida al concepto Ibertex. Es decir, podías navegar dentro de Infovía y acceder a los servicios (ya TCP/IP) que algunas empresas e instituciones allí prestaban: una red dentro de Internet. Obviamente aquel invento era consecuencia de una época y, la posterior liberalización de las comunicaciones, era incompatible con el acceso a los ISPs a través de Telefónica. También carecía de sentido mantener un coto de empresas y entidades bajo una red controlada por Telefónica.

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ARPANET, X.25 e Iberpac

mayo 29, 2018 on 8:30 pm | In colección, hist. telecomunicaciones | 2 Comments

Adolfo García Yagüe | En los años 60 el ejército americano era consciente de las limitaciones y vulnerabilidades de la red telefónica que conectaba a sus ordenadores y centros de mando. Por ejemplo, en el caso de fallo de un circuito implicado en una comunicación, la red telefónica no era sensible al mensaje y, automáticamente, no buscaba una ruta alternativa. Con esta preocupación, el ARPA o la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados dependiente del Departamento de Defensa, empezó a financiar proyectos entre Universidades e Instituciones con el fin de buscar soluciones al problema anterior. Uno de aquellos proyectos fue ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network).

Conmutación de Paquetes
Básicamente, ARPANET era una Red de Transporte de Datos donde los nodos que formaban la Red eran inteligentes. Es decir, eran sensibles y conocedores del tráfico de datos que se cursaba a través de ellos. Esta Red se formaba conectado cada nodo por diferentes rutas que estos eran capaces de monitorizar con el fin de conocer el estado de la citada conexión. Además, cada uno de estos nodos era capaz de trocear un mensaje en pequeños paquetes y enviarlo a un destino común por diferentes rutas. Ya en el nodo receptor se ensamblan los paquetes hasta reconstruir el mensaje original. En caso de que un nodo o ruta cayese no pasaba nada porque los nodos de la Red eran capaces de advertir el fallo y solicitar un reenvío de los paquetes afectados por otro camino. Es lo que conocemos como Conmutación de Paquetes y es la génesis de Internet.

Como he dicho, en esta de Red participaban múltiples nodos ubicados en centros de Defensa, Universidades y empresas que mantuviesen alguna relación con el ARPA y sus proyectos. En ellos encontramos, acompañando al ordenador central y encargados de procesar el tráfico de datos y de gestionar las líneas de comunicación a los IMP (Interface Message Processor) o lo que lo que es lo mismo, los antecesores de los conocidos router.

Red Especial de Transmisión de Datos (RETD)
Lo que pretendo con esta breve introducción no es comentar los detalles de ARPANET, simplemente introducir el concepto de Conmutación de Paquetes y como esta técnica inspiró a Telefónica a poner en servicio, en 1971, la Red Especial de Transmisión de Datos (RETD). Sus ingenieros, tras hacer una prospección de las redes de EE.UU., se dieron cuenta de las ventajas experimentales de ARPANET frente a la aproximación más madura y basada en la conmutación de mensajes usada por la Western Union (antiguo operador de telegrafía en EE.UU.), por eso se decidieron a crear algo similar a la primera. En aquel momento no existía ningún estándar ni protocolo que tomar como referencia, tampoco había un fabricante al que comprar esta tecnología. Por estas razones, como nodo, usaron máquinas Univac 418-III y desarrollaron todo el software y hardware para que sus líneas telefónicas fueran gestionadas por aquellas máquinas.

Normalmente en estos textos dejo para el final la adopción de una u otra innovación en España. En el caso que nos ocupa, y habiendo citando el carácter experimental de ARPANET, hay que recordar que la antigua Compañía Telefónica Nacional de España (CTNE) fue el primer operador del mundo en adoptar y ofrecer a sus clientes este tipo de red. Además, los españoles tenemos que sentirnos orgullosos al decir que este desarrollo fue propio.

En 1978, aquella Red basada en ordenadores Univac, dio otro salto importante al incorporar nodos desarrollados por la propia Telefónica y dos compañas más, Secoinsa y Sitre. Nos referimos al Tesys. Ambas empresas eran españolas e ilustran, a la perfección, la capacidad técnica de nuestro país y el ecosistema industrial que ha crecido gracias a las necesidades de Telefónica y su participación en un buen número de compañías. Lamentablemente, hace muchos años que la participación industrial de Telefónica ha desaparecido y la globalización de otros competidores y nuevos desafíos tecnológicos le hicieron difícil competir aquel frente.

Aquella Red de Conmutación diseñada y fabricada por Telefónica se adelantó a su tiempo y, como consecuencia de ello, se tuvo que adaptar a la posterior recomendación internacional X.25 del CCITT (Comité Consultivo Internacional de Telégrafos y Teléfonos). Este estándar ponía de acuerdo a todos los operadores, y facilitaba la interoperabilidad entre las redes permitiendo extender los servicios a otros países. Estamos en los años ´80 y Telefónica llama a esta red Iberpac.

Nuevos Servicios
Además de desarrollar servicios para grandes empresa basados en las conexiones virtuales punto-a-punto entre dos de sus sedes, era posible poner en marcha circuitos para conectar numerosas sedes con un punto central, como una red de oficinas bancarias o terminales de venta de billetes de avión o de tren. También, por Iberpac, viajaban los datos procedentes de los datafonos de aquellos comercios que empezaban a aceptar el pago con tarjeta de crédito magnética. En este caso, el datafono efectuaba una llamada a un número telefónico especial donde un nodo conectaba con la Red X.25, es decir entraba en Iberpac.

Como he comentado estos servicios se limitaban al transporte de una pequeña transacción, generalmente de tipo económico, donde intervenía un datafono, un cajero automático o un terminal de venta. También se prestaba el servicio Teletex con el que Telefónica pretendía ir un paso más allá en su competición con el veterano Telex, que prestaba Correos y Telégrafos. El Teletex permitía a las empresas -con un terminal compatible- enviar textos sobre Iberpac de una forma más rápida y flexible.

Quizás, el servicio que todos recordamos y que en muchos aspectos se acercaba a Internet, es Videotex, conocido en España como Ibertex. Una vez más el acceso se realizaba a través de la Red Telefónica común pero un nodo de acceso se encargaba de “meternos” en Iberpac. Allí podíamos encontrar los servicios de diferentes empresas para, desde la comodidad de nuestro domicilio, acceder a la banca online, reservar unos pasajes o consultar una noticia. En España, el inicio experimental del servicio Ibertex, coincidió con la celebración de los Mundiales de 1982. Semejante acontecimiento de modernidad nos obligaba a ofrecer una información precisa y actualizada a todos los periodistas que cubrían el evento.

Como hemos visto antes la Red X.25 se inspira en ARPANET y, como tal, su cualidad principal es la de garantizar el envío seguro de información. Además de pequeñas transacciones, hemos comentado que esta Red se ha usado para el envío de otros datos “más pesados” como Ibertex y conectar Redes Locales, no obstante, para este último fin, la red carece de capacidad y su uso es caro. Esta fue una de las razones que impulso la adopción de Frame Relay (Red UNO de Telefónica) y, posteriormente, ATM (Asynchronous Transfer Mode). Más adelante, estas redes han acabado desapareciendo basándose, actualmente, en Ethernet, IP y MPLS.

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Módems, teleproceso, servicios on-line y BBS

abril 11, 2018 on 7:01 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | 5 Comments

Adolfo García Yagüe | A lo largo de su dilatada historia, el desarrollo de la red de telefonía ha tenido que hacer frente a numerosos retos técnicos. Dejando a un lado el perfeccionamiento del propio terminal telefónico, los más tempranos tenían que ver con la red de transporte o pares de cobre. Si se quería llegar a todos los rincones, había que bajar el precio de aquellos (carísimos) cables pensados para el envío de telegramas. Con este reto en mente se fue disminuyendo la cantidad de cobre empleado su fabricación. Esto, obviamente, suponía mejorar las técnicas de trefilado, y así conseguir cables más finos y económicos. La distancia también era un desafío complicado. Para tener una red que llegara lejos era necesario salvar grandes distancias y conseguir que la voz viajara correctamente, sin apreciar molestos ecos, interferencias o diafonías. Esta razón impulsó enormemente el desarrollo de soluciones capaces de amplificar el impulso eléctrico de la voz y la cancelación de ecos. La red de larga distancia, incluyendo los tendidos transoceánicos, se benefició enormemente de estas mejoras.

Otro reto fue la capacidad de transportar por un solo cable varias conversaciones a la vez, es lo que se conoce como multiplexación. Como podemos imaginar, este avance economiza cada conversación ya que no es necesario dedicar un par de cables a cada una de ellas. Al principio, esta multiplexación era muy limitada y estaba basada en circuitos o cables fantasma. Es decir, por dos parejas de cables físicos (cuatro cables) se desarrollaba un circuito virtual que era aprovechado por una tercera conversación. Hay que reconocer lo imaginativo de este ingenio pero, técnicamente, podía ser la causa de misteriosas diafonías y resultaba complejo de amplificar. El uso de cables fantasma dejó paso al empleo de otras técnicas y cables: los llamados coaxiales. Estos cables diferían significativamente del clásico par de conductores de cobre. El cable coaxial ofrece mejor aislamiento electromagnético y mayor ancho de banda. Esto quiere decir que puede trasportar más capacidad y que “funciona” a otras frecuencias diferentes a la banda base. Es decir, además del canal base, pueden viajar otros canales en otras frecuencias. Cada uno de estos canales es, virtualmente, un cable por el que puede viajar una conversación. En este caso la multiplexación se hace por frecuencia. El empleo de los mencionados cables coaxiales se hizo en rutas de larga distancia y cables transoceánicos. Cuando la voz se convirtió en datos, mediante la digitalización o modulación en pulsos codificados (o PCM – Pulse Code Modulation), a la multiplexación en frecuencia se le añadió la multiplexación en tiempo. Hoy, en los cables de fibra óptica, también se mantienen ambas técnicas para aprovechar al máximo un portador.

Lo que quería introducir en el párrafo anterior es el concepto de innovación y evolución constante. Aquella red, que se concibió y creció para permitir el transporte de la voz, le tocaba adaptarse a la comunicación entre ordenadores. Este reto suponía modificar la red o hacer que los ordenadores emitiesen algún sonido que pudiera ser trasportado por los cables telefónicos. Por esta razón, se optó -ya que era más económico- por la “sencilla” solución de inventar algún tipo de modulador que convirtiese el lenguaje de los ordenadores en tonos de audio. Ese es el nacimiento del MÓDEM (modulador y demodulador). Este ingenio, como si se tratase de un intermediario, se conecta a la máquina y a la red de comunicaciones, permitiendo que los primeros intercambien mensajes mediante “pitidos”. A ambos lados de la conexión era necesario poner uno de estos MÓDEM para que convirtiesen los datos y tonos, y viceversa.

Para homogenizar las comunicaciones entre MÓDEMs era necesario garantizar el funcionamiento entre distintos fabricantes y así marcar su evolución, por esta razón la CCITT (Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico), ahora ITU (International Telecommunication Union), ha ido publicando diferentes recomendaciones para enviar datos sobre líneas telefónicas. Estas normas, por ejemplo, facilitan que dos MÓDEM de la norma V.21 puedan hablar entre ellos. Las citadas especificaciones han ido evolucionando para permitir mayor velocidad hasta que ha sido imposible exprimir más al viejo cable de cobre. Por esa razón pasamos a la tecnología ADSL y sus variantes y, en la actualidad, a la fibra óptica. Pero, de momento, volvamos a los MÓDEM.

Como podéis suponer, el mayor reto al que se han enfrentado los fabricantes de MÓDEMS es el de la velocidad y adaptarse a la calidad de las líneas telefónicas. Lograr esto significa una evolución constante en la técnica de modulación y compresión de los datos. De distintas formas, lo que se ha conseguido en este tiempo, es convertir en analógico los datos digitales que produce un ordenador y, una vez en el dominio analógico, actuar sobre los parámetros de esa señal: su frecuencia, fase y amplitud. Por eso hablamos de modulaciones FSK (Frequency Shift Keying) y QAM (Quadrature Amplitude Modulation) entre otras.

Los primeros MÓDEMS a los que tuvimos acceso los usuarios más humildes eran los denominados Acopladores Acústicos. Estos inventos se conectaban físicamente al teléfono y su velocidad era muy baja, no superando los 300 bits por segundo, definidos en la norma V.21. Estos Acopladores Acústicos fueron importantes pero, como su nombre indica, se “acoplaban” físicamente al terminal telefónico siendo muy limitada su velocidad. Pronto tendríamos acceso a una nueva generación de MÓDEMS, más compactos y rápidos.

Antes hablábamos que el MÓDEM se conectaba a los pares de cobre y al ordenador. Es importante recordar que esta comunicación entre MÓDEM y ordenador estaba también normalizada y no era nueva. Se utilizaba (y aun hoy se utiliza en muchas conexiones) una comunicación serie, estandarizada en el año 1969 según la norma RS-232. Esta norma, o tipo de interface, describe como se conectan dos máquinas e intercambian y aceptan cada mensaje.

Otra de las dificultades a las que se tuvieron que enfrentar los fabricantes de MÓDEMS, era la necesidad de mandar y recibir mensajes -desde o hacia- el ordenador sobre la velocidad o estado de la línea. De esta forma un ordenador podía informar al usuario y tomar una determinada decisión. Esta señalización tenía que viajar por el RS-232 en banda, esto es, junto con los datos del usuario. Por ejemplo, en caso de que nos llegue una llamada para conectar con un ordenador central, el equipo destinatario que tiene atender la entrada debe ser capaz de informar al usuario o aplicaciones de que alguien quiere conectar remotamente. De manera contraria, si nosotros deseamos “forzar” o configurar un determinado comportamiento del MÓDEM, tenemos que ser capaces de programarle a través de algún comando. Aunque ya se utilizaban y se conocían estos mensajes eran casi de uso específico a cada tipo y fabricante de MÓDEM. No eran de uso generalizado ni existía compatibilidad de fabricantes.

Sería una pequeña y joven empresa la que inventó un conjunto de instrucciones que se convertirían en el estándar a seguir para el resto de competidores. Aquella empresa se llamaba Hayes y fue fundada por Dennis C. Hayes (1950) y Dale Heatherington (1948). Ellos convirtieron al MÓDEM en algo de uso normal, fácil y sencillo. Al comienzo de la década de los ´80, acercaron esta tecnología al mundo de los incipientes ordenadores personales y los equipos domésticos. También facilitaron el camino de un nuevo mercado que nacía, consistente en el acceso remoto a sistemas de información, como CompuServe, juegos on-line y las populares BBS. Por supuesto, el famoso Teleproceso y la Teleinformática, existentes en los grandes ordenadores, eran algo más cercano gracias a Hayes y otros fabricantes.

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Telegrafía y Telefonía

marzo 18, 2018 on 11:56 am | In colección, hist. telecomunicaciones | 1 Comment

Adolfo García Yagüe | La necesidad de comunicarse es tan antigua como la humanidad. La capacidad de generar diferentes sonidos y, a cada uno de ellos, darle un significado nos permitió comunicar al resto lo que nos rondaba por la cabeza. Esta forma de comunicación basada en nuestra voz, tan básica y natural, tenía una importante limitación relacionada con la distancia. Si esta aumentaba entre los interlocutores, las dificultades de escucha se presentaban. Por esta razón recurrimos al uso de señales y el sonido de nuestra voz quedó solo para comunicaciones muy próximas. Las señales nos permitieron llegar más lejos. Solo había que poner, entre emisor y receptor, a alguien que supiera interpretar las señales y se encargara de reenviar el mensaje. Esa interpretación requería de una codificación en la que cada letra o palabra se representaba por una secuencia limitada símbolos que podían ser vistos en la distancia. Así nacieron las primeras “comunicaciones ópticas” y hablamos de telegrafía óptica.

Aquella telegrafía óptica era flexible y los militares se dieron cuenta de ello. Si el campo de batalla así lo exigía, rápidamente podían mandar un mensaje a casi cualquier parte. Únicamente necesitaban tener visibilidad entre el punto que enviaba y recibía el mensaje. También era importante que el enemigo no viera el mensaje y, si esto sucedía, no lo entendiera. Es lo que se conoce como cifrado o encriptación del mensaje. En el caso de que se quisiera mantener una comunicación estable entre los puntos era necesario “acomodar” a los intermediarios en un lugar de visibilidad privilegiada, algo así como un faro o torreón. Las ruinas de aquellos torreones aun hoy se pueden ver en algunos puntos de España y son lo que queda del telégrafo óptico del teniente Mathé (1800-1875).

Las redes del telégrafo óptico fueron eclipsadas -nunca mejor dicho- por el telégrafo eléctrico. El descubrimiento y dominio de la electricidad permitió enviar un mensaje entre dos puntos como una serie de pulsos eléctricos. Lógicamente era necesario que, entre ambos extremos, existiera un cable metálico por el que viajaban los citados pulsos. A este cable le llamaremos circuito. Samuel Morse (1791-1872) inventó una forma de codificar el mensaje: el famoso código Morse. De esta forma de codificar un mensaje se podían beneficiar las ya mencionadas comunicaciones ópticas o las -recién inventas- eléctricas.

En aquel momento las comunicaciones dejaron de ser cosa exclusiva de militares. Si queríamos dar capilaridad y llegar a muchos usuarios, estaba claro que era necesario tender y mantener una gran red de cables entre ciudades. Así nacen los operadores de telecomunicaciones y hacen posible el envío de mensajes entre, principalmente, hombres de negocios y gente acaudalada.

Nos encontramos en 1874 cuando Alexander Graham Bell (1847-1922), un logopeda de personas sordomudas, investigaba en las posibles aplicaciones de la electricidad en el campo de sonido. Bell inventó un aparato o transductor con el que era posible convertir una vibración mecánica -como la voz- en un pulso eléctrico. Con ciertas limitaciones, ese pulso eléctrico podía viajar por los mencionados circuitos o cables telegráficos. No sin dificultades, aquel transductor también permitía el proceso contrario, es decir, convertir el pulso eléctrico en sonido audible. Bell se dio cuenta del potencial de su invento al que bautizó como Telégrafo Armónico. Tuvo serias disputas sobre aquella invención en la que otros inventores ya trabajaban pero, al final, sería Bell el que se llevó el gato al agua. En aquellas luchas ayudo -sin duda- la brillante dialéctica y carisma de Bell, y que no tardó en montar una compañía para explotar el invento, la Bell Telephone Company. Se ponía en marcha el servicio telefónico.

En los primeros años el teléfono era un asunto menor comparado con la seriedad del envío de un telegrama. Los hombres de bolsa lo veían con cierto desdén y cosa de “amas de casa”, casi un entretenimiento más. En cambio, los mensajes enviados a través del telégrafo eran concretos y “veraces”, estos se imprimían y no se podían manipular. En favor del terminal telefónico, es decir, el aparato a través del cual nos comunicamos, hay que mencionar que era más barato e infinitamente más fácil de manejar que el telégrafo. Casi cualquiera podía tener acceso a un teléfono y la red de cables tenía algo de humana porque, al descolgar el transductor por el hablábamos (o micrófono), nos preguntaban por el auricular (o transductor de la escucha) con quien deseábamos hablar. Incluso, en aquellos locos años, había tiempo para ensayar nuevos modelos de negocio alrededor de la mencionada red de cables. Uno de ellos es el antecesor del actual “hilo musical” y consistía en emitir música generada por un intérprete a través de una red de cables. Nos referimos al Tellarmonium, hito de la ingeniería y de la música eléctrica.

El teléfono se convirtió en el método de comunicación predilecto para las comunicaciones no oficiales o que exigían esa autentificación. Era una comunicación natural y rápida basada en la voz. Esta razón hizo que su crecimiento fuera exponencial. Todo el mundo quería tener un teléfono en casa y aquel aspecto humano de la Red (las señoritas que te preguntaban con quién querías hablar) dejó paso a una red automática donde tú tenías de indicar el número de teléfono de destino.

La red y los cables se perfeccionaron para transmitir los débiles impulsos eléctricos. Se trabajó en la estandarización a nivel internacional y, con los años, se produjo una fuerte evolución en los terminales disponibles y en la automatización de la red, llegando a casi cualquier rincón del mundo.

Era necesario inventar una red que combinara lo mejor de ambos mundos: la sencillez de un dial, a través del cual podíamos llamar a alguien, y la “robustez” de un mensaje telegráfico o escrito. Eso originó el nacimiento de la Red Telex cuyos terminales eran Teleimpresores con aspecto de máquina de escribir, fácilmente operables por cualquiera. Aunque la codificación Morse quedó anticuada años atrás, esta no cayó en desuso ya que era fácil de aprender por personas. En cambio para las máquinas o “modernos” terminales resultaba un poco limitada y lenta. Así se alumbró el telégrafo y codificación Baudot (1845-1903), más rápida y eficiente, y pensada para la comunicación de máquinas. Los primeros Teleimpresores usaban codificación Baudot para enviar sus mensajes y el circuito, o cable, que une a dos teleimpresores era un circuito que se establecía durante la comunicación y se liberaba cuando esta finalizaba. La Red se encargaba de establecer el circuito.

Para acabar, solo recordar que frente al terminal se sentaba una persona para hablar o escribir un mensaje. Eran los años ’50 del siglo pasado y la Red Telefónica ya estaba extendida y, sobre todo, pensada para transportar la voz de personas. Los ordenadores se acababan de inventar y, como hemos visto en otros textos, eran un recurso clave. Parecía lógico pensar que el siguiente paso era conectarlos entre si y acceder remotamente a ellos.

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