¿Cómo funciona y para qué sirve la resolución de nombres en Internet?

Internet, la red de redes, cumplirá 40 años en unos cuantos meses. Aunque es muy poco tiempo, y menos aun si se considera que su verdadera difusión se dio apenas a partir de 1992, con la invención de la interfaz World Wide Web, pareciera que ha estado con nosotros por un período mucho más largo.

Como muchos avances tecnológicos, los hemos adoptado como parte plena de nuestra vida, y nos hemos vuelto exigentes respecto a la calidad, eficiencia y velocidad con las que realizamos nuestras comunicaciones diarias, tanto de trabajo como de entretenimiento. Los miembros de la generación Net, los que literalmente han convivido toda su vida con Internet y otros avances de este nuestro mundo digitalizado, no alcanzan a comprender cómo funcionaban las cosas antes del teléfono celular, los procesadores de palabra, los servicios de comunicación como Messenger y Skype, los mensajitos por teléfono, las cámaras de fotos fijas y vídeos, y todas sus numerosas variantes y aplicaciones.

Lo que no siempre nos interesa o al menos nos detenemos a pensar, es cómo funcionan algunas de estas herramientas que utilizamos diariamente. En el caso específico de la comunicación que se realiza por medio de Internet, una de las cosas que puede sorprender, desde el punto de vista de la ingeniería y el diseño informático, es que unos conceptos desarrollados hace más de cuatro décadas se mantengan vigentes y continúen proveyendo la base para desarrollos tecnológicos posteriores, que aun no terminan de impresionarnos.

 

La base tecnológica de todas las comunicaciones, transacciones y procesos que llevamos a cabo en Internet es el protocolo de comunicación llamado TCP/IP (Protocolo de Control de Transmisión / Protocolo de Internet, por sus siglas en inglés). Un protocolo, en general, es una convención sobre pasos, esquemas y respuestas que dos o más entes involucrados en una operación específica deben realizar para que la transacción tenga éxito.

 

Estos protocolos se encuentran en la base de todas las aplicaciones que se realizan sobre Internet, y todas las personas que usamos Internet los estamos usando, estemos o no conscientes de ello. Lo otro que impresiona es la velocidad con que se ejecutan estos intercambios de información, que son necesarios para que todo funciones, pero que no contienen datos útiles para las personas.

 

La resolución de nombres de dominio

 

Como un ejemplo específico de las muchas cosas que ocurren en forma transparente y muy veloz cada vez que usamos Internet, podemos revisar el proceso de la resolución de nombres de dominio.

 

Los nombres de dominio iniciaron al mismo tiempo que Internet, o mejor dicho, un poco tiempo después. Para que una computadora se pudiera comunicar con otra en la red, la primera debía conocer la dirección de la segunda, y establecer una ruta para llegar a ella. Recordemos que para las computadoras, todo debe ser escrito utilizando únicamente ceros y unos, en el esquema binario.

 

Entonces, podemos decir que cuando Internet comenzó, con su primer nombre de ARPANet, y conectaba solamente a cuatro computadoras, éstas tenían las direcciones, escritas en sistema binario, de 00, 01, 10 y 11. Estos son los equivalentes a los números 0, 1, 2 y 3, respectivamente, en sistema decimal.

 

Pero la red seguía creciendo, y más computadoras se incorporaban. Mientras la cantidad se mantenía pequeña, aun era posible, para un ser humano, pensar y recordar cuál era la computadora 35, y cómo llegar a ella. Pero pronto este sistema dejó de ser práctico, y dado que los humanos recordamos más fácilmente los nombres que los números, no pasó mucho tiempo para que se creara el sistema de nombres de dominio.

 

Los nombres de dominio no son otra cosa que denominaciones hasta cierto punto arbitrarias, pero discernibles para los humanos, que se usan para identificar como una dirección de las computadoras en la red. Entonces, puesto que las computadoras trabajan solamente con números, y los humanos lo hacen mejor con letras y caracteres, es imprescindible un sistema que realice la traducción de uno a otro sistema, y viceversa. Este es el Sistema de Nombres de Dominio, o DNS (por sus siglas en inglés).

 

Una explicación gráfica

 

En la gráfica incluida a continuación, se explica en forma gráfica el funcionamiento del DNS, usando el ejemplo de una persona, ubicada en cualquier parte del mundo, que intenta visitar el sitio web de la Universidad Centroamericana José Simeón Cañas, cuyo nombre de dominio en Internet es www.uca.edu.sv.

 

Supongamos que esta persona está en un cibercafé, en cualquier país. Cuando la persona introduce el nombre de dominio, es decir la dirección en letras y caracteres, www.uca.edu.sv, el mecanismo resolvedor busca en los archivos caché próximos: los del cibercafé, los del proveedor de Internet del cibercafé, u otros cercanos (paso 1). Si la dirección en números, que es la 168.243.1.4, se encuentra en uno de estos archivos, el dato regresa al computador en el cibercafé, y la operación de visita al sitio web puede continuar sin problemas.

Funcionamiento del DNS
Funcionamiento del DNS

¿De qué depende que la dirección numérica se encuentre ya en uno de esos archivos caché? Esto ocurre cuando otra persona en la vecindad geográfica, y un período recién pasado, ya ha realizado esta misma visita al sitio web de la UCA. Buscando eficiencia, los archivos caché almacenan esta información para muchos nombres de dominio. La administración y configuración de estos archivos caché es toda una rama de la ingeniería de Internet, y a los proveedores comerciales les interesa muchísimo, puesto que puede ahorrar mucho tiempo y consumo de ancho de banda.

 

Si no existe la traducción en los archivos caché, la pregunta debe realizarse a uno de los servidores Raíz de Internet (paso 2). Estos servidores, 13 en total, pero con muchas réplicas a lo largo del mundo, son responsables del direccionamiento en toda Internet. Se puede decir que son el grupo de “ancianos sabios” de la tribu de las máquinas, pues tienen una respuesta segura para todos los posibles direccionamientos en Internet.

 

El servidor Raíz más cercano responde con una “pista”, pues puede no contener la respuesta completa, debido al alto dinamismo de cambios en Internet. La pista que el sabio servidor Raíz le da al que pregunta es algo así como “Yo no conozco la respuesta completa a tu pregunta sobre la dirección del computador www.uca.edu.sv, pero sí sé quién debe tener la respuesta, si es que existe alguna: se trata del servidor llamado cir.red.sv, que es la autoridad superior para todos los dominios terminados en SV (paso 3).

 

Con esta información, el computador original, el que está en el cibercafé, hace la misma pregunta al servidor cir.red.sv (paso 4). Dado que cir.red.sv es la autoridad superior de los dominios terminados en SV, si la terminación “uca.edu.sv” existe, le dará otra nueva pista, ya que por lo general tampoco este servidor tiene la respuesta completa. La respuesta de cir.red.sv es algo así como “Yo no conozco la respuesta completa a tu pregunta sobre la dirección del computador www.uca.edu.sv, pero sí sé quién debe tener la respuesta, si es que existe alguna: se trata del servidor llamado ns.uca.edu.sv, que es la autoridad delegada para todos los dominios terminados en uca.edu.sv (paso 5). Aunque las respuestas son parecidas, las diferencias importantes aparecen subrayadas y de color rojo.

 

El computador en el cibercafé toma esta pista, e interroga al servidor de nombres ns.uca.edu.sv (paso 6), ya que es la autoridad delegada del dominio uca.edu.sv. Es decir, todo lo que exista en Internet y que termine en uca.edu.sv (sitios web, servidores de archivos, direcciones de correo electrónico, etc.) debe ser configurado en este servidor ns.uca.edu.sv.

 

Entonces, el servidor ns.uca.edu.sv le responde al computador en el cibercafé que la traducción de dirección-nombre a dirección-número para www.uca.edu.sv corresponde al dato 168.243.1.4 (paso 7). Con esta información, el computador en el cibercafé sabe dónde dirigirse para recuperar la información solicitada por el ser humano en el cibercafé. Solamente le resta conocer la ruta por dónde llegar a esa dirección. Pero eso es otro proceso igual de complejo que el descrito.

 

Finalmente, y atendiendo a los comentarios sobre los archivos caché que hicimos antes, esta traducción es almacenada en los archivos caché correspondientes (paso 8), para ser más eficientes la próxima vez que alguien en la cercanía en espacio y tiempo repita la misma pregunta. De esta forma, si la traducción se encuentra en el archivo caché, todo este proceso podría ser tan breve como ejecutar el paso 1 y el 9 solamente.

 

Un comentario sobre “¿Cómo funciona y para qué sirve la resolución de nombres en Internet?”

  1. Me parece muy explicativo e interesante, sobre todo par las personas que no tienen ni idea del funcionamiento de la internet.

    Saludos

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