ARPANET: los primeros pasos de Internet

Prá­c­ti­ca­me­n­te todo el mundo conoce Internet e incluso los que no tienen acceso a la red tienen una idea apro­xi­ma­da de en qué consiste la red global. ¿Has oído de hablar de Arpanet? Antes de que existiera Internet, esta red de or­de­na­do­res ya estaba en fu­n­cio­na­mie­n­to. Sin embargo, des­apa­re­ció en 1990 y desde entonces ha ido cayendo pro­gre­si­va­me­n­te en el olvido. No obstante, conocer el fu­n­cio­na­mie­n­to y la historia de Arpanet permite co­m­pre­n­der mejor cómo funciona Internet hoy en día.

Los años 60 su­pu­sie­ron la entrada triunfal en escena de los or­de­na­do­res. Estos di­s­po­si­ti­vos técnicos no re­su­l­ta­ban muy ase­qui­bles para los usuarios pa­r­ti­cu­la­res, aunque las ca­l­cu­la­do­ras se co­n­vi­r­tie­ron en im­pre­s­ci­n­di­bles en los sectores de la ciencia y el ejército, y estas se hicieron incluso cada vez más im­po­r­ta­n­tes para las pequeñas y medianas empresas. Para permitir un in­te­r­ca­m­bio de in­fo­r­ma­ción más rápido, muchos tuvieron incluso que conectar las máquinas en red.

Para en­te­n­de­r­lo mejor, pensemos que en aquella época los cie­n­tí­fi­cos todavía tenían que enviar datos de forma impresa, lo que co­n­s­ti­tuía un proceso engorroso y pesado. Conviene también tener presente el contexto histórico si se aspira a entender la evolución de la red Arpanet: Estados Unidos se en­co­n­tra­ba en Guerra Fría con la Unión Soviética.

Estas dos grandes potencias no solo llevaron a cabo una impetuosa carrera ar­ma­me­n­tí­s­ti­ca y una deses­pe­ra­da guerra de poderes en Vietnam, sino que en el sector de la ciencia también se hicieron intentos por superarse mu­tua­me­n­te, por ejemplo en el ámbito de la na­ve­ga­ción espacial. Si se tiene en cuenta la situación política de la época, no es de extrañar que el ejército o, para ser más precisos, la Advanced Research Projects Agency (ARPA), impulsara la creación de una red in­fo­r­má­ti­ca es­ta­dou­ni­de­n­se. El entonces pre­si­de­n­te Dwight D. Ei­se­nho­wer fundó la ARPA en 1958 como un de­pa­r­ta­me­n­to del Mi­ni­s­te­rio de Defensa, reac­cio­na­n­do así a la puesta en marcha del satélite soviético Sputnik. 

Para una mejor coor­di­na­ción de los proyectos cie­n­tí­fi­cos y, asimismo, ponerse a la altura de los avances en la in­ve­s­ti­ga­ción soviética, la tarea de dicho de­pa­r­ta­me­n­to fue la de organizar proyectos de in­ve­s­ti­ga­ción militares de un modo ce­n­tra­li­za­do (en la ac­tua­li­dad sigue activo bajo el nombre de DARPA). Con este objetivo, también se dedicó a conectar los or­de­na­do­res de di­fe­re­n­tes in­s­ti­tu­cio­nes uni­ve­r­si­ta­rias de in­ve­s­ti­ga­ción entre sí. En 1962, el in­fo­r­má­ti­co y psicólogo J. C. R. Licklider adoptó el cargo de director de ARPA. Este ya tenía una idea concreta para una red y en­tu­sia­s­mó a los pioneros en te­c­no­lo­gías de la in­fo­r­ma­ción (TI) Robert Taylor e Ivan Su­the­r­la­nd con su visión, tras lo que ambos in­fo­r­má­ti­cos rea­li­za­ron in­ve­s­ti­ga­cio­nes en una red de­s­ce­n­tra­li­za­da. El mismo Licklider abandonó tanto ARPA como el proyecto en el año 1964.

Ini­cia­l­me­n­te, el Mi­ni­s­te­rio de Defensa no ofreció su apoyo, pero en 1965 la in­ve­s­ti­ga­ción obtuvo algunos éxitos re­ma­r­ca­bles, pu­dié­n­do­se finalizar en 1969. Su rea­li­za­ción técnica fue en­co­me­n­da­da a BNN Te­ch­no­lo­gies, una empresa de TI para la que cu­rio­sa­me­n­te Licklider había trabajado durante mucho tiempo.

El 29 de octubre de 1969, casi tres meses después de que Buzz Aldrin y Neil Armstrong se co­n­vi­r­tie­ran en los primeros hombres en pisar la luna, el pro­gra­ma­dor Charley Kline envió el primer mensaje legible a través de Arpanet, que consistió en la palabra “login”. En este punto, la red re­cie­n­te­me­n­te de­sa­rro­lla­da contaba con cuatro or­de­na­do­res en cuatro lo­ca­li­za­cio­nes distintas: la Uni­ve­r­si­dad de Ca­li­fo­r­nia en los Ángeles (UCLA), la Uni­ve­r­si­dad de Ca­li­fo­r­nia en Santa Bárbara (UCSB), el Stanford Research Institute (SRI In­te­r­na­tio­nal) y la Uni­ve­r­si­dad de Utah.

La red fue am­pliá­n­do­se de forma pro­gre­si­va vi­n­cu­la­n­do así a más uni­ve­r­si­da­des y or­ga­ni­s­mos es­ta­dou­ni­de­n­ses. En 1973, la red consiguió saltar el Atlántico y es­ta­ble­ce­r­se en Europa. En 1983 también se utilizó el protocolo de red TCP/IP para Arpanet, lo que hizo que la red antigua se co­n­vi­r­tie­ra en una parte esencial de Internet. En 1990 se puso fin a lo que es Arpanet, que fue su­s­ti­tui­da por la ya existente NSFNet desde 1985 (que en 1995 deja de funcionar).

En el de­sa­rro­llo de la historia de Arpanet entraron en juego diversos avances técnicos e ideas de las ciencias de la in­fo­r­ma­ción. Algunas de las in­ve­n­cio­nes fu­n­da­me­n­ta­les no pro­ce­die­ron de los cie­n­tí­fi­cos re­s­po­n­sa­bles de la in­ve­s­ti­ga­ción, sino que, conforme a una cultura global del co­no­ci­mie­n­to libre, surgieron de la co­n­tri­bu­ción de otros in­ve­s­ti­ga­do­res.

La idea central surgió de la mano de J. C. R. Licklider y esta se manifestó pri­n­ci­pa­l­me­n­te en su visión de la In­te­r­ga­la­c­tic Computer Network (red in­fo­r­má­ti­ca in­te­r­ga­lá­c­ti­ca). El objetivo de Licklider era de­sa­rro­llar una red que fu­n­cio­na­ra in­de­pe­n­die­n­te­me­n­te de la lo­ca­li­za­ción del ordenador y de los sistemas uti­li­za­dos y, en el mejor de los casos, que no de­pe­n­die­ra de los co­no­ci­mie­n­tos de TI de los usuarios. Dentro de dicha red, los pa­r­ti­ci­pa­n­tes (tanto los humanos como las máquinas uti­li­za­das) deberían poder co­mu­ni­car­se entre sí. Para ello fueron y son im­po­r­ta­n­tes los nodos, pero sin embargo no existe ninguna entidad central desde la que se di­s­tri­bu­yan los datos.

Esto significa que se prescinde de la conexión de extremo a extremo propia de la telefonía que pre­do­mi­na­ba en aquel momento: las llamadas te­le­fó­ni­cas se recibían en una interfaz central y son los te­le­fo­ni­s­tas quienes las tra­n­s­mi­ten, de modo que se crea una línea directa al receptor.

En las redes de­s­ce­n­tra­li­za­das se envían paquetes de datos, pero no se colocan todos los datos en un mismo paquete, sino que se di­s­tri­bu­yen en varios paquetes: la palabra clave para ello es co­n­mu­ta­ción de paquetes o packet switching. Cada paquete es autónomo de los otros paquetes que tra­n­s­mi­ten la in­fo­r­ma­ción. Esto también significa que los paquetes pueden seguir di­fe­re­n­tes caminos, puesto que no se establece ninguna conexión de extremo a extremo y los paquetes se agrupan una vez llegan al receptor. La co­n­mu­ta­ción de paquetes funciona de un modo diferente a la co­n­mu­ta­ción de circuitos que se conoce a partir de la red te­le­fó­ni­ca.

La ventaja del packet switching es que la red se utiliza de forma mucho más eficiente. Los diversos pa­r­ti­ci­pa­n­tes se reparten las líneas y envían sus paquetes a través de ellas con los mismos derechos. Por lo tanto, Arpanet ha sentado las bases de lo que se conoce como la neu­tra­li­dad de red. Además, el que haya diversas rutas posibles impide el fallo total de la red.

Para que los di­fe­re­n­tes or­de­na­do­res, a su vez basados en diversos sistemas, pudieran co­mu­ni­car­se entre sí, tuvieron que crearse in­te­r­fa­ces que regularan la co­mu­ni­ca­ción entre los pa­r­ti­ci­pa­n­tes. Para este propósito se buscó un software, aunque fi­na­l­me­n­te se optó por colocar mi­nio­r­de­na­do­res entre los or­de­na­do­res y la red. Estos Interface Message Pro­ce­s­so­rs (IMP) eran máquinas más pequeñas, en relación con los or­de­na­do­res que ocupaban toda una ha­bi­ta­ción, en­ca­r­ga­das de la in­te­ro­pe­ra­bi­li­dad de la red.

Co­n­s­trui­dos por BBN Te­ch­no­lo­gies, las bases de los IMP se erigen sobre mi­nio­r­de­na­do­res de Honeywell, cuya función es co­m­pa­ra­ble hoy en día con la de los routers: a través de ellos los paquetes de datos se envían a los re­ce­p­to­res. El IMP del receptor envía para ello una co­n­fi­r­ma­ción, pero solo cuando el paquete llega sin errores, si no, el remitente se activa de nuevo au­to­má­ti­ca­me­n­te y vuelve a iniciar la tra­n­s­fe­re­n­cia, que durante los comienzos de la red Arpanet tenía una velocidad de 50 kbits por segundo y se llevaba a cabo a través de líneas te­le­fó­ni­cas.

Para que los IMP pudieran co­mu­ni­car­se entre sí, BBN Te­ch­no­lo­gies introdujo un nuevo estándar, el protocolo 1822, de­no­mi­na­ción derivada del informe 1822 de BBN en el que la empresa describía el protocolo. En este se es­ta­ble­cie­ron las fo­r­ma­li­da­des que tenía que cumplir la co­mu­ni­ca­ción en Arpanet y, dado que solo los mi­nio­r­de­na­do­res in­te­r­me­dios tenían que cumplir estas normas (cada ubicación tenía que realizar la conexión de host a IMP por su cuenta), se garantiza la in­te­ro­pe­ra­bi­li­dad a través del protocolo.

El protocolo exigía que los paquetes co­n­tu­vie­ran dos áreas: por un lado la in­fo­r­ma­ción (o parte de la in­fo­r­ma­ción) que se pretendía tra­n­s­mi­tir y, por otro, un header (en­ca­be­za­do). En este se deposita una dirección numérica del de­s­ti­na­ta­rio (equi­pa­ra­ble a la dirección IP) con la que el remitente de IMP puede informar al receptor del IMP acerca de si los paquetes llegan al lugar correcto. Los paquetes tenían un tamaño máximo de 8159 bits, de los que 96 estaban re­se­r­va­dos para el en­ca­be­za­do.

El Network Control Program (NCP) también es un protocolo utilizado en la capa in­te­r­me­dia (transport layer) de la co­mu­ni­ca­ción, por lo que es superior al protocolo 1822, in­tro­du­ci­do en los tres niveles in­fe­rio­res de la ar­qui­te­c­tu­ra de red: physical layer (capa física), data link layer (capa de enlace de datos) y network layer (capa de red). Las tareas del NCP son es­ta­ble­cer co­mu­ni­ca­cio­nes entre dos hosts, fi­na­li­zar­las o de­s­viar­las. Para poder es­ta­ble­cer la conexión se integró lo conocido como logger en el protocolo, servicio encargado de buscar intentos de inicios de sesión de otros or­de­na­do­res host.

El Network Control Program fue su­s­ti­tui­do el 1 de enero de 1983 por su sucesor TCP/IP (familia de pro­to­co­los de red sobre la que se construye Internet hoy en día). El día del cambio de sistema, que se conoce como flag day, fue largo, ya que no se pueden utilizar los di­fe­re­n­tes pro­to­co­los uno al lado del otro, de tal modo que no es posible que los hosts que utilizan el NCP se co­mu­ni­quen con hosts que emplean el modelo TCP/IP. Esto hizo necesario reiniciar la red al completo en la fecha prevista.

Si bien es cierto que el sistema operativo Unix no está di­re­c­ta­me­n­te vinculado con Arpanet, también lo es que el de­sa­rro­llo de ambas te­c­no­lo­gías tra­n­s­cu­rrió de forma paralela. Así, tanto Unix como el lenguaje de pro­gra­ma­ción C en el que se basa el sistema operativo in­flu­ye­ron en el de­sa­rro­llo de la red Arpanet. El software ya pudo uti­li­zar­se entonces en muchas pla­ta­fo­r­mas di­fe­re­n­tes, por lo que Unix se convirtió, por así decirlo, en un estándar en la recién creada red y la ho­mo­ge­nei­dad re­su­l­ta­n­te facilitó la in­tro­du­c­ción de apli­ca­cio­nes y pro­to­co­los obli­ga­to­rios.

Re­tro­s­pe­c­ti­va­me­n­te, muchos co­n­si­de­ran que el principal beneficio de la red Arpanet es que le ha fa­ci­li­ta­do el camino a Internet. Ya en las primeras décadas po­s­te­rio­res a su de­sa­rro­llo, Arpanet fue de gran utilidad para las uni­ve­r­si­da­des asociadas, pues gracias a ella fue posible ejecutar programas en or­de­na­do­res remotos. El servicio co­rre­s­po­n­die­n­te era y es conocido como “Remote job entry” o NETRJS. Para co­m­pre­n­der su si­g­ni­fi­ca­do ple­na­me­n­te es necesario ser co­n­s­cie­n­te de que la potencia de pro­ce­sa­mie­n­to de la mayoría de los or­de­na­do­res de entonces no se acercaba a lo que hoy es habitual. Dado que los cie­n­tí­fi­cos solo podían valerse de los recursos de or­de­na­do­res co­ne­c­ta­dos, esto po­si­bi­li­tó un trabajo mucho más eficiente.

Otras dos apli­ca­cio­nes que ca­ra­c­te­ri­zan a la red global hasta hoy ya se in­tro­du­je­ron a pri­n­ci­pios de la exi­s­te­n­cia de Arpanet, es decir, las co­ne­xio­nes FTP y los correos ele­c­tró­ni­cos, servicios im­ple­me­n­ta­dos en 1972. El protocolo de tra­n­s­fe­re­n­cia de archivos permitía in­te­r­ca­m­biar archivos entre dos hosts pero, por el contrario, el correo ele­c­tró­ni­co es un servicio común para todos los usuarios de Internet. Por aquel entonces ya se habían de­sa­rro­lla­do los programas READMAIL (read mail) y SNDMG (send message), que permitían a los usuarios de Arpanet enviar y recibir mensajes ele­c­tró­ni­cos. El pro­gra­ma­dor de ambos fue Ray Tomlinson, que trabajó en BBN Te­ch­no­lo­gies y a quien también se debe la uti­li­za­ción de la @ para separar el nombre del usuario del nombre del servidor. 

Otro de los servicios que forman parte de Internet, pero que ha perdido bastante im­po­r­ta­n­cia, es Telnet. El protocolo cliente-servidor permite acceder a otro ordenador mediante una conexión remota. Mediante el panel de entrada, los usuarios pueden ejecutar comandos en otros or­de­na­do­res para, por ejemplo, buscar bases de datos o iniciar programas. No obstante, ac­tua­l­me­n­te apenas se utiliza. Aunque Telnet ofrece algunas ventajas (por ejemplo, es co­m­pa­ti­ble con cualquier pla­ta­fo­r­ma), también plantea una de­s­ve­n­ta­ja notable, y es que debido a que el in­te­r­ca­m­bio de datos se realiza sin cifrar, los accesos son puertas de enlace para ci­be­r­de­li­n­cue­n­tes. En lugar de Telnet, hoy en día se utiliza ge­ne­ra­l­me­n­te el protocolo SSH (Secure Shell).

Casi nadie puede negar que Internet, tal como lo conocemos hoy en día, se convirtió en algo esencial gracias a Arpanet, pero ¿qué significa esto? Después de todo, Arpanet no era Internet con otro nombre. Algunas de las in­no­va­cio­nes de­sa­rro­lla­das por la ARPA y por BBN Te­ch­no­lo­gies en los años 60 y 70 siguen uti­li­zá­n­do­se en la ac­tua­li­dad, como son el correo ele­c­tró­ni­co y el File Transfer Protocol. Pri­n­ci­pa­l­me­n­te fue el concepto de una red de­s­ce­n­tra­li­za­da y móvil lo que impulsó la creación de Internet.

Otros logros cambiaron tanto que es difícil conocer sus orígenes hoy en día. El hecho de que hoy nuestros pequeños routers se encarguen de lo que en su día hacían IMP del tamaño de un fri­go­rí­fi­co es difícil de imaginar para muchos. También fue decisivo el de­sa­rro­llo de TCP/IP, una técnica promovida por los in­fo­r­má­ti­cos de ARPA. La te­c­no­lo­gía de redes Ethernet también surgió en el entorno de Arpanet y hoy sigue siendo un estándar para la conexión de or­de­na­do­res. 

Lo que todavía no existía en ese momento y que pro­ba­ble­me­n­te sea una de las di­fe­re­n­cias más im­po­r­ta­n­tes entre Arpanet e Internet es la World Wide Web. El sistema de hi­pe­r­te­x­tos fue de­sa­rro­lla­do por Berners-Lee en 1989, poco antes de que des­apa­re­cie­ra Arpanet. Sin embargo, no se podía acceder a los datos di­s­po­ni­bles en una red de se­r­vi­do­res operativa a todas horas, sino que tenían que so­li­ci­tar­se los hosts de manera in­di­vi­dual y los primeros na­ve­ga­do­res web todavía estaban muy lejos en 1969.