Linux implementa la mayor parte de las características que se encuentran en otras implementaciones de UNIX, más algunas otras que no son habituales. En esta sección nos daremos una vuelta por todo ello.

Linux es un sistema operativo completo con multitarea y multiusuario (como cualquier otra versión de UNIX). Esto significa que pueden trabajar varios usuarios simultáneamente en él, y que cada uno de ellos puede tener varios programas en ejecución.

El sistema Linux es compatible con ciertos estándares de UNIX a nivel de código fuente, incluyendo el IEEE POSIX.1, System V y BSD. Fue desarrollado buscando la portabilidad de los fuentes: encontrará que casi todo el software gratuito desarrollado para UNIX se compila en Linux sin problemas. Y todo lo que se hace para Linux (código del núcleo, drivers, librerías y programas de usuario) es de libre distribución.

En Linux también se implementa el control de trabajos POSIX (que se usa en los shells csh y bash), las pseudoterminales (dispositivos pty), y teclados nacionales mediante administradores de teclado cargables dinámicamente. Además, soporta consolas virtuales, lo que permite tener más de una sesión abierta en la consola de texto y conmutar entre ellas fácilmente. A los usuarios del programa "screen" les resultará familiar esto.

El núcleo es capaz de emular por su cuenta las instrucciones del coprocesador 387, con lo que en cualquier 386 con coprocesador o sin él se podrán ejecutar aplicaciones que lo requieran.

Linux soporta diversos sistemas de ficheros para guardar los datos. Algunos de ellos, como el ext2fs, han sido desarrollados específicamente para Linux. Otros sistemas de ficheros, como el Minix-1 o el de Xenix también están soportados. Y con el de MS-DOS se podrán acceder desde Linux a los disquetes y particiones en discos duros formateados con MS-DOS. Además, también soporta el ISO-9660, que es el estándar en el formato de los CD-ROMs.

Linux implementa todo lo necesario para trabajar en red con TCP/IP. Desde administradores para las tarjetas de red más populares hasta SLIP/PPP, que permiten acceder a una red TCP/IP por el puerto serie. También se implementan PLIP (para comunicarse por el puerto de la impresora) y NFS (para acceso remoto a ficheros). Y también se han portado los clientes de TCP/IP, como FTP, telnet, NNTP y SMTP.

El núcleo de Linux ha sido desarrollado para utilizar las características del modo protegido de los microprocesadores 80386 y 80486. En concreto, hace uso de la gestión de memoria avanzada del modo protegido y otras características avanzadas. Cualquiera que conozca la programación del 386 en el modo protegido sabrá que este modo fue diseñado para su uso en UNIX (o tal vez Multics). Linux hace uso de esta funcionalidad precisamente.

El núcleo soporta ejecutables con paginación por demanda. Esto significa que sólo los segmentos del programa que se necesitan se cargan en memoria desde el disco. Las páginas de los ejecutables son compartidas mediante la técnica copy-on-write, contribuyendo todo ello a reducir la cantidad de memoria requerida para las aplicaciones.

Con el fin de incrementar la memoria disponible, Linux implementa la paginación con el disco: puede tener hasta 256 megabytes de espacio de intercambio o "swap" en el disco duro. Cuando el sistema necesita más memoria, expulsará páginas inactivas al disco, permitiendo la ejecución de programas más grandes o aumentando el número de usuarios que puede atender a la vez. Sin embargo, el espacio de intercambio no puede suplir totalmente a la memoria RAM, ya que el primero es mucho más lento que ésta.

La memoria dedicada a los programas y a la caché de disco está unificada. Por ello, si en cierto momento hay mucha memoria libre, el tamaño de la caché de disco aumentará acelerando así los accesos.

Los ejecutables hacen uso de las librerías de enlace dinámico. Esto significa que los ejecutables comparten el código común de las librerías en un único fichero, como sucede en SunOS. Así, los ejecutables serán más cortos a la hora de guardarlos en el disco, incluyendo aquellos que hagan uso de muchas funciones de librería. También pueden enlazarse estáticamente cuando se deseen ejecutables que no requieran la presencia de las librerías dinámicas en el sistema. El enlace dinámico se hace en tiempo de ejecución, con lo que el programador puede cambiar las librerías sin necesidad de recompilación de los ejecutables.

1. Multitarea

La palabra multitarea describe la capacidad de ejecutar muchos programas al mismo tiempo sin detener la ejecución de cada aplicación.

Se le denomina multitarea prioritaria porque cada programa tiene garantizada la oportunidad de ejecutarse, y se ejecuta hasta que el sistema operativo da prioridad a otro programa para que se ejecute. Este tipo de multitarea es exactamente lo que hace Linux. MS-DOS y Windows 3.1 no admiten la multitarea prioritaria; admiten una forma de multitarea denominada multitarea cooperativa. Con ésta, los programas se ejecutan hasta que permiten voluntariamente que se ejecuten otros programas o no tienen nada más que hacer por el momento. Para comprender mejor la capacidad multitarea de Linux, examínelo desde otro punto de vista. El microprocesador sólo es capaz de hacer una tarea a la vez, pero las realiza en tiempos tan cortos que se escapan a nuestra comprensión es por eso que en sus "ratos libres" se dedica a ejecutar otras tareas que se le hayan pedido.

Es fácil ver las ventajas de disponer de multitarea prioritaria. Además de reducir el tiempo muerto (tiempo en el que no puede seguir trabajando en una aplicación porque un proceso aún no ha finalizado), la flexibilidad de no tener que cerrar las ventanas de las aplicaciones antes de abrir y trabajar con otras es infinitamente mucho más cómoda.

Linux y otros sistemas operativos multitarea prioritaria consiguen el proceso de prioridad supervisando los procesos que esperan para ejecutarse, así como los que se están ejecutando. El sistema programa entonces cada proceso para que disponga de las mismas oportunidades de acceso al microprocesador. El resultado es que las aplicaciones abiertas parecen estar ejecutándose al mismo tiempo (en realidad, hay una demora de billonésimas de segundo entre el momento en que el procesador ejecuta una serie de instrucciones de una aplicación y el momento programado por Linux para volver a dedicar tiempo a dicho proceso). Es esta capacidad de asignar tiempo a las aplicaciones que se están ejecutando desde una sistema operativo de acceso gratuito, lo que destaca a Linux de otros sistemas operativos y entornos disponibles en la actualidad.

2. Multiusuario

La idea de que varios usuarios pudieran acceder a las aplicaciones o la capacidad de proceso de un único PC era una utopía hace relativamente pocos años. UNIX y Windows NT ayudaron a convertir ese sueño en realidad. La capacidad de Linux para asignar el tiempo de microprocesador simultáneamente a varias aplicaciones ha derivado en la posibilidad de ofrecer servicio a diversos usuarios a la vez, ejecutando cada uno de ellos una o más aplicaciones. La característica que más resalta de Linux es que un grupo de personas puede trabajar con la misma versión de la misma aplicación al mismo tiempo, desde el mismo terminal o desde terminales distintos. No se debe confundir esto con el hecho de que varios usuarios puedan actualizar el mismo archivo simultáneamente, característica que es potencialmente confusa, peligrosa y decididamente indeseable.

Linux dispone de los dos principales protocolos de red para sistemas UNIX: TCP/IP y UUCP. TCP/IP (para los aficionados a los acrónimos, Transmission Control Protocol/Internet Protocol) es un conjunto de protocolos de red que permite a sistemas de todo el mundo comunicarse en una única red conocida como Internet. Con Linux, TCP/IP y una conexión a la red, puede comunicarse con usuarios y máquinas por toda Internet mediante correo electrónico, noticias (USENET news), transferencias de ficheros con FTP y mucho más. Actualmente hay muchos sistemas Linux conectados a Internet.

La mayoría de las redes TCP/IP usan Ethernet como tipo de red física de transporte. Linux da soporte a muchas tarjetas de red Ethernet e interfaces para ordenadores personales, incluyendo el adaptador Ethernet D-Link de bolsillo para ordenadores portátiles.

Pero dado que no todo el mundo tiene una conexión Ethernet en casa, Linux también proporciona SLIP (Serial Line Internet Protocol), el cual permite conectarse a Internet a través de un módem. Para poder usar SLIP, necesitará tener acceso a un servidor de SLIP, una máquina conectada a la red que permite acceso de entrada por teléfono. Muchas empresas y universidades tienen servidores SLIP disponibles. De hecho, si su sistema Linux dispone de conexión Ethernet y de módem, puede configurarlo como servidor de SLIP para otros usuarios.

NFS (Network File System) permite fácilmente compartir ficheros con otras máquinas de la red. FTP (File Transfer Protocol) permite la transferencia de ficheros entre máquinas.

Si tiene experiencia con aplicaciones TCP/IP en otros sistemas UNIX, Linux le será muy familiar. El sistema proporciona la interface estándar de programación por "sockets", lo que virtualmente permite que cualquier programa que use TCP/IP pueda ser llevado a Linux. El servidor Linux de X también soporta TCP/IP, permitiendo ver aplicaciones que están corriendo en otros sistemas sobre su pantalla.

UUCP (UNIX-to-UNIX Copy) es un viejo mecanismo usado para transferir ficheros, correo electrónico y noticias entre máquinas UNIX. Clásicamente las máquinas UUCP conectan entre ellas mediante líneas telefónicas y módem, pero UUCP es capaz de funcionar también sobre una red TCP/IP. Si no tiene acceso a una red TCP/IP o a un servidor SLIP, puede configurar su sistema para enviar y recibir ficheros y correo electrónico usando UUCP.

Todos los sistemas UNIX son distintos de un forma u otra y cada sistema individual UNIX es distinto en la forma en que debe administrarse. Linux no es una excepción. Las tareas de administración varían dependiendo, entre otras cosas, del número de usuarios a administrar, los tipos de periféricos conectados al conmutador, las conexiones de red y el nivel de seguridad necesaria.

Un administrador de sistema tiene que proporcionar a los usuarios del sistema un entorno eficiente, seguro y fiable.

La delegación de las responsabilidades de administración varía de un sistema a otro. En sistemas pequeños se asigna a un simple usuario la tarea de administrador. Si se trabaja en un entorno de red, la administración la realiza un administrador de red.

Todos los sistemas Linux tienen un sólo usuario que puede realizar cualquier operación en el computador denominado superusuario, con un nombre especial de entrada llamado root (descripto a continuación).

0. Acerca de raíces, sombreros y la sensación de poder

Como sabe, UNIX distingue diferentes rangos de usuarios. Cada usuario recibe una cuenta que incluye un nombre de usuario y un directorio inicial entre otras cosas. Además de las cuentas dadas a personas reales, existen cuentas especiales, definidas por el sistema, que tienen privilegios especiales. La más importante de éstas es la cuenta raíz, con el nombre de usuario root.

1. La cuenta root

Debido al avance tecnológico durante las décadas de 1950 y 1960, los sistemas operativos comenzaron a permitir que varios usuarios compartieran recursos desde terminales distintos. Dos usuarios podían, en una secuencia de proceso por lotes, ejecutar dos conjuntos de instrucciones al mismo tiempo que compartían un procesador, el almacenamiento y la salida.

Con la llegada de la red telefónica conmutada, los computadores comenzaron a utilizar los recursos telefónicos para extender geográficamente los recursos informáticos. Con este modelo, cada procesador utilizaba recursos de proceso de comunicaciones para conectarse con terminales remotos. Esto hizo necesario que los terminales y computadores se pudieran comunicar de una forma mejor. El resultado fue el desarrollo del procesamiento de interfaz de cara al usuario para las tareas de comunicación y el modelo de procesamiento centralizado.

Hasta que los computadores personales fueron de un precio accesible, potentes, y de uso general, la mayoría de los sistemas UNIX utilizaban el modelo de proceso centralizado. Con este tipo de modelo los computadores mainframe se encargaban de todo el procesamiento. Este modelo cada vez se utiliza menos hoy en día, aunque es adecuado para las ubicaciones informáticas cuyos usuarios estén dispersos geográficamente.

Para hacer que funcione un modelo de procesamiento centralizado se necesitan muchos elementos, como el servidor, procesadores de interfaz de cada usuario, terminales, módems y adaptadores multipuerto.

Un servidor puede ser descripto como un computador configurado para compartir sus recursos. Un procesador de interfaz de cara al usuario conecta los canales de comunicación y el servidor. Se encarga de los detalles de la comunicación de modo que el servidor esté libre para procesar sus datos.

Hoy en día se utilizan dos tipos de terminales populares: terminales bobas y terminales inteligentes.

Tradicionalmente, UNIX se ha utilizado con los primeros, que sólo cuentan con un teclado y un monitor. No tienen potencia local de proceso. El puerto de comunicación del terminal está conectado al servidor, a través de un módem o directamente. Cuando se escribe en una terminal boba, cada pulsación se transmite al servidor que la procesa.

Los terminales inteligentes, pueden realizar varios procesos mínimos localmente. Las cajas registradoras y otros dispositivos de punto de venta son ejemplos de terminales inteligentes. El dispositivo local, almacena la petición de transacción y la envía completa al servidor en vez de enviar cada pulsación.

Para aumentar el número de puertos disponibles a los que se puede conectar el usuario, hay que instalar un adaptador multipuerto. Por ejemplo, el PC normalmente tiene sólo dos puertos serie: COM1 y COM2. Se necesitan más puertos si se quiere utilizar un PC como servidor para más de dos usuarios.

En el procesamiento distribuido, el terminal se sustituye por una estación de trabajo, que en sí misma es un computador, normalmente ejecutando DOS o UNIX. Los programas pueden estar situados en el servidor, y ejecutarse desde allí, o dentro de la misma estación de trabajo. Se puede imprimir en impresoras conectadas a la estación o en dispositivos distantes conectados al servidor.

La palabra topología, se refiere al modo en que las estaciones de trabajo y los servidores de archivos se conectan en una red. El nombre de varias de las topologías proviene del patrón que hacen los cables después de que se conectan varios terminales, estaciones de trabajo y servidores de archivos.

Las topologías más corrientes son: estrella, bus y anillo. Cuando se utiliza más de una topología en una red, esta se describe como una red híbrida.

Topología en estrella: Con esta topología todas las estaciones de trabajo están conectadas a un servidor de archivos o nódulo. Con esta disposición se pueden tener nódulos activos o pasivos.

Topología en bus: En una topología en bus, todas las estaciones de trabajo y servidores de archivos comparten un mismo camino. De hecho, están conectados directamente. La topología en bus, constituye la base de los buses ethernet y del token.

Topología en anillo: Una topología en anillo parece una rueda sin eje. El servidor está conectado en modo bus con las estaciones de trabajo, sin embargo los últimos elementos de la red están conectados juntos hasta formar un bucle cerrado. La topología anillo, utiliza un repetidor, al que IBM llama MAU (Multistation Access Unit). La red token-ring de IBM es un ejemplo de topología en anillo.

Topología híbrida: Una topología híbrida, está compuesta por la integración de redes con distintas topologías, haciendo así, una red global homogénea.

El resultado del desarrollo del procesamiento distribuido es un modelo Cliente/Servidor. Ahora Linux puede utilizarse como el cliente, el servidor o ambos.

Para ilustrar una configuración del modelo Cliente/Servidor, podemos asumir que varias estaciones de trabajo Linux (los clientes) están conectados a un servidor por medio de una topología de bus. El servidor tiene directorios para cada cliente, donde pueden almacenarse los archivos importantes, de los que se hará copia con la copia de seguridad de cada noche. El servidor tiene también directorios donde los clientes pueden compartir archivos. Están conectados al sistema una rápida impresora láser, a la que todos tienen acceso y una unidad de cinta apropiada para hacer copias de seguridad de los discos grandes. Además, algunos clientes tienen sus propias impresoras, que son más económicas y más lentas que la del servidor.

El tipo de hardware más usado en las LANs es lo que comúnmente conocemos como Ethernet. Consta de un solo cable con los nodos colgando de él a través de conectores, clavijas o transceptores. Las ethernets simples son poco caras de instalar, lo que unido a un flujo de transferencia neto de 10 Megabits por segundo avala gran parte de su popularidad.

Las Ethernets pueden conectarse mediante tres tipos diferentes de cables: coaxil grueso, coaxil fino y par trenzado. Tanto el fino como el grueso utilizan cable coaxial, difiriendo en el grosor y el modo de conectar este cable a los nodos. El Ethernet fino usa conectores "BNC" con forma de T, que se insertan en el cable y se enganchan en un enchufe en la parte trasera de su ordenador. El Ethernet grueso requiere que taladre un pequeño agujero en el cable ,y conecte un transceptor usando un "conector vampiro". Entonces se pueden conectar uno o más nodos al transceptor. Los cables Ethernet fino y grueso pueden alcanzar una distancia de 200 y 500 metros, respectivamente, y es por ello que se les llama también 10base-2 y 10base-5.

El par trenzado usa un cable hecho de dos líneas de cobre como las que se encuentran en las instalaciones telefónicas ordinarias, pero generalmente necesitan hardware adicional.

También se le conoce como 10base-T. A pesar de que añadir un nodo a una Ethernet gruesa es una tarea tediosa, eso no tirará abajo la red. Para añadir un nodo en una instalación de cable fino, se debe interrumpir el servicio de red al menos por unos minutos ya que se debe cortar el cable para insertar el conector.

La mayoría de gente prefiere el Ethernet fino porque es barato: las tarjetas de PC pueden encontrarse por unos $40, o menos, y el cable esta por unos centavos el metro. Sin embargo, para instalaciones de gran escala, es más apropiado el Ethernet grueso. Por ejemplo, la Ethernet del Departamento de Matemáticas de GMU usa Ethernet gruesa, de modo que no se interrumpe el tráfico cada vez que se añade un nodo a la red.

Uno de los inconvenientes de la tecnología Ethernet es su limitada longitud de cable, que imposibilita cualquier uso fuera de las LANs. Sin embargo, pueden enlazarse varios segmentos de Ethernet entre sí usando repetidores, puentes o routers. Los repetidores simplemente copian las señales entre dos o más segmentos, de forma que todos los segmentos juntos actúan como si fuese una única Ethernet. Los puentes y routers son más sofisticados. Analizan los datos de entrada y los reenvían sólo si el nodo receptor no esta en la Ethernet local.

Ethernet funciona como un sistema de bus, donde un nodo puede mandar paquetes (o tramas) de hasta 1500 bytes a otro nodo de la misma Ethernet. Un nodo se direcciona por una dirección de seis bytes grabada en el firmware de su tarjeta Ethernet. Estas direcciones se escriben generalmente como una secuencia de números hexadecimales de dos dígitos separados por dos puntos, como en aa:bb:cc:dd:ee:ff.

Una trama enviada por una estación es visible a todas las estaciones conectadas, pero sólo el nodo destinatario la toma y la procesa. Si dos estaciones intentan emitir al mismo tiempo, se produce una colisión, que se resuelve por parte de las dos estaciones abortando el envío, y reintentándolo al cabo de un tiempo determinado.

0. Tarjetas Ethernet

En instalaciones mayores, como la Universidad de Groucho Marx, Ethernet no es el único tipo de equipo usado generalmente. En la Universidad de Groucho Marx cada LAN de un departamento esta enlazada a la troncal del campus, que es un cable de fibra óptica funcionando en FDDI (Fiber Distributed Data Interface). FDDI usa una aproximación enteramente diferente para transmitir datos, que básicamente implica el envío de un número de testigos, de modo que una estación sólo pueda enviar una trama si captura un testigo.

La principal ventaja de FDDI es una velocidad de hasta 100 Mbps, y una longitud de cable máxima de hasta 200 km.

Para enlaces de red de larga distancia, se usa frecuentemente un tipo distinto de equipos, que se basa en un estándar llamado X.25. Muchas de las llamadas Redes Publicas de Datos, como Tymnet en Estados Unidos, Datex-P en Alemania, o Iberpac en España, ofrecen este servicio.X.25 requiere un hardware especial, llamado Ensamblador/Desensamblador de Paquetes o PAD. X.25 define un conjunto de protocolos de red de derecho propio, pero sin embargo se usa frecuentemente para conectar redes corriendo TCP/IP y otros protocolos.

Ya que los paquetes IP no se pueden mapear de modo simple en X.25 (y viceversa), estos son encapsulados en paquetes X.25 y enviados a través de la red.

Frecuentemente, los radioaficionados usan sus propios equipos para conectar sus ordenadores en red; esto se llama packet radio o ham radio. El protocolo utilizado por el packet radio es el llamado AX.25, que deriva del X.25. Otras técnicas implican el uso de las lentas pero baratas líneas serie para acceder bajo llamada. Esto requiere otro protocolo para la transmisión de paquetes, como SLIP o PPP, que se describen más adelante.

Siendo el resultado del esfuerzo concentrado de programadores de todo el mundo, Linux no habría sido posible sin la red global. Así que no sorprende que ya en los primeros pasos del desarrollo, varias personas comenzaron a trabajar en dotarlo de capacidades de red. Una implementación de UUCP corría en Linux casi desde el comienzo, y el trabajo sobre redes basadas en TCP/IP comenzó por el otoño de 1992, cuando Ross Biro y otros crearon lo que ahora se conoce como Net-1.

Después de que Ross dejara el desarrollo activo en Mayo de 1993, Fred van Kempen comenzó a trabajar en una nueva implementación, reescribiendo grandes partes del código.

Este esfuerzo continuado se conoce como Net-2. Una primera versión pública, Net-2d, salió en el verano de 1992 (como parte del kernel 0.99.10), y ha sido mantenida y ampliada por varias personas, muy especialmente por Alan Cox, como Net-2 Debugged. Tras una dura corrección y numerosas mejoras en el código, cambió su nombre a Net-3 después de que saliese Linux 1.0. Esta es la versión del código de red que se incluye actualmente en las versiones oficiales del kernel.

Net-3 ofrece drivers de dispositivo para una amplia variedad de tarjetas Ethernet, así como SLIP (para enviar tráfico de red sobre líneas serie), y PLIP (para líneas en paralelo). Con Net-3, Linux tiene una implementación de TCP/IP que se comporta muy bien en entorno de red de área local, mostrándose superior a algunos de los UNIX de PC comerciales. El desarrollo se mueve actualmente hacia la estabilidad necesaria para su funcionamiento fiable en nodos de Internet.

Además de estas facilidades, hay varios proyectos en marcha que mejorarán la versatilidad de Linux. Un driver para PPP (el protocolo punto a punto, otra forma de enviar trafico de red sobre líneas serie) está en estado Beta actualmente, y otro driver AX.25 para ham radio está en estado Alfa. Alan Cox también ha implementado un driver para el protocolo IPX de Novell, pero el esfuerzo para un paquete de red completo compatible con el de Novell se ha paralizado por el momento, debido a la negativa de Novell para facilitar la documentación necesaria. Otro proyecto muy prometedor es samba, un servidor de NetBIOS gratis para Unixes, escrito por Andrew Tridge.

0. Diferentes etapas de desarrollo

Mientras, Fred siguió desarrollando, Net-2e, que dispone de un más revisado diseño de la capa de red. En el momento de escribir esto, Net-2e es aun software Beta. Lo más notable sobre Net-2e es la incorporación de DDI, el Device Driver Interface (Interface de driver de dispositivo). DDI ofrece un acceso y un método de configuración uniforme a todos los dispositivos y protocolos de red.

Otra implementación más de red TCP/IP viene de Matthias Urlichs, quien escribió un driver de RDSI para Linux y FreeBSD. Para esto, integró algo del código de red de BSD en el kernel de Linux.

En un futuro previsible, sin embargo, Net-3 parece estar aquí para quedarse. Alan trabaja actualmente en una implementación del protocolo AX.25 usado por radioaficionados. Sin duda, el código de "módulo" aún por desarrollar para el kernel traerá también nuevos impulsos al código de red. Los Módulos le permiten añadir drivers al kernel en tiempo de ejecución.

Aunque todas estas diferentes implementaciones de red intentan dar el mismo servicio, hay grandes diferencias entre ellas a nivel de kernel y dispositivos. Además, no podrá configurar un sistema con un kernel Net-2e con utilidades de Net-2d o Net-3, y viceversa. Esto solo se aplica a comandos que tienen mucho que ver con el funcionamiento interno del kernel; aplicaciones y comandos de red comunes como rlogin o telnet se ejecutan en cualquiera de ellos.

Por supuesto, Ud. no querría que su red estuviese limitada a una Ethernet. Idealmente, Ud. desearía poder usar una red sin importarle que hardware dispone y de cuantas subunidades se compone. Por ejemplo, en instalaciones grandes como la Universidad de Groucho Marx, habrá un número de Ethernets separadas, que han de conectarse de alguna manera. En la GMU, el departamento de matemáticas tiene dos Ethernets: una red de máquinas rápidas para profesores y graduados, y otra con maquinas lentas para estudiantes. Ambas están colgadas de la red troncal FDDI del campus.

Esta conexión se maneja con un nodo dedicado, el llamado pasarela, o gateway, que maneja los paquetes entrantes y salientes copiándolos entre las dos Ethernets y el cable de fibra óptica. Por ejemplo, si está en el Departamento de Matemáticas, y quiere acceder a quark en la LAN del Departamento de Físicas desde su Linux, el software de red no puede mandar paquetes a quark directamente, porque no esta en la misma Ethernet. Por tanto, tiene que confiar en la pasarela para que actúe como retransmisor. La pasarela (llamémosla sophus) reenvía entonces estos paquetes a su pasarela homóloga niels del Departamento de Físicas, usando la troncal, y por fin niels los entrega a la maquina destino.

Este esquema de dirección de los datos al nodo remoto se llama encaminamiento, y a los paquetes se des denomina a menudo datagramas en este contexto. Para facilitar las cosas, el intercambio de datagramas está gobernado por un único protocolo que es independiente del hardware utilizado.

El principal beneficio del IP es que convierte a redes físicamente distintas en una red aparentemente homogénea. A esto se le llama internet working, y la resultante "metared" se llama internet. Observe aquí la sutil diferencia entre una internet y La Internet. El último es el nombre oficial de una internet global particular. Existen casos especiales de internets llamadas intranets, las cuáles pueden ser o no parte de La Internet.

Claro que el IP también necesita un esquema de direccionamiento independiente del hardware. Esto se consigue asignando a cada nodo un número único de 32 bits, que define su dirección IP. Una dirección IP se escribe normalmente como 4 números en decimal, uno por cada división de 8 bits, y separados por puntos. Por ejemplo, quark podría tener una dirección IP 0x954C0C04, que se escribiría como 149.76.12.4. A este formato se le llama notación de puntos.

Se dará cuenta de que ahora tenemos tres tipos distintos de direcciones: primero, tenemos el nombre del nodo, como quark, después tenemos las direcciones IP, y por fin están las direcciones hardware, como la dirección Ethernet de 6 bytes. De alguna forma todas ellas deben coincidir, de modo que cuando escriba rlogin quark, se le pueda pasar la dirección IP al software de red; y cuando IP envíe datos a la Ethernet del Departamento de Físicas, de algún modo tiene que encontrar que dirección Ethernet corresponde con la dirección IP. Lo cual es bastante confuso.

No entraremos en esto aquí, sino que lo dejamos para próximos capítulos. De momento, es suficiente con recordar que estos pasos para encontrar las direcciones se llaman resolución de nombres, para mapear nombres de nodo con direcciones IP; y resolución de direcciones, para mapear éstas últimas con direcciones hardware.

0. Problemas con números IP en Internet

Hay personas fuera del mundo de las redes que solo poseen un PC y no tienen dinero para gastarlo en un enlace Internet T1. Para conseguir su dosis diaria de noticias y mensajes, dependen de enlaces SLIP, redes UUCP y BBS, que usan las redes telefónicas publicas.

Este capitulo pretende ayudar a todas aquellas personas que dependen del módem para mantener sus enlaces. Sin embargo, hay muchos detalles que este capitulo no puede abordar, por ejemplo, como configurar el módem para marcar ya que no todos los módems tienen una misma configuración. Por otro lado, nuestra tarea es comprender la administración de redes, sería un trabajo muy extenso abordar temas tan específicos. Para más información, puede consultar "serial HOWTO" de Greg Hankins que es enviado a comp.os.linux.announce regularmente.

1. Software de comunicaciones vía módem

Existen varios paquetes de comunicaciones disponibles para Linux. Muchos de ellos son emuladores de terminales, que permiten a un usuario conectarse a otro ordenador como si estuviera frente a uno de sus terminales. El emulador de terminales tradicional en UNIX es kermit. Este es, sin embargo, algo duro. Hay programas disponibles más cómodos que soportan agenda telefónica y guiones para llamar y entrar en ordenadores remotos. Uno de estos es el minicom, muy parecido a los primitivos programas emuladores de terminal a los que tan acostumbrados están los usuarios del DOS. Hay también paquetes de comunicaciones bajo X-11 como por ejemplo seyon.

También, existe un buen numero de programas para instalar BBS bajo Linux, disponibles para aquellos que quieran ofrecer este sistema.

A parte de los programas de terminal, hay también software que usa la línea serie de forma no interactiva para el transporte de datos hasta su ordenador. La ventaja de esta técnica es que se usa menos tiempo en transferir varios kilobytes automáticamente que el necesario para leer los mensajes en algunos buzones y visualizar noticias interesantes en un BBS. Por otra parte, esto requiere más espacio de disco debido a la transferencia de más información inútil de la que normalmente se obtendría.

El compendio de esta clase de software de comunicaciones es UUCP. Este es un conjunto de programas que copia ficheros desde una maquina a otra, ejecuta programas en un ordenador remoto, etc. Se utiliza frecuentemente para transferir mensajes y noticias (news) entre redes privadas. Otro software de comunicaciones no interactivo es utilizado, por ejemplo, en Fidonet. También están disponibles puertos para aplicaciones de Fidonet como ifmail.

Los dispositivos proporcionados por núcleo UNIX para el acceso a dispositivos serie son llamados normalmente ttys. Esta es una abreviatura de Teletype, los cuales solían ser uno de los mayores productores de terminales en los primeros días de UNIX. El termino se usa actualmente para cualquier terminal de texto. A través de este capitulo, lo usaremos exclusivamente para referirnos a los dispositivos.

Linux distingue tres clases de ttys: consolas (virtuales), pseudo terminales (similares a las tuberías de doble vía, usadas por aplicaciones tales como X11), y dispositivos serie. Estos últimos son considerados también como ttys, porque permiten sesiones interactivas sobre conexiones serie, ya sea esta un terminal conectado por cable o un ordenador remoto a través de la línea telefónica.

Los Ttys tiene un numero de parámetros configurables mediante la llamada al sistema ioctl. Muchas de ellas se aplican solo a dispositivos serie, puesto que necesitan una distribución mayor y más flexible para manejar varios tipos de conexiones.

Entre los más destacados parámetros para la línea se encuentra la velocidad y la paridad. Pero hay también elementos para la conversión entre caracteres en mayúscula y minúscula, de retorno de carro en el avance de línea, etc. El manejador tty puede también soportar varias líneas dedicadas las cuales hacen que el manejador de dispositivo tenga un comportamiento completamente distinto. Por ejemplo, el driver SLIP para Linux está desarrollado por medio de una línea especial dedicada.

Hay una pequeña ambigüedad sobre la forma de medir la velocidad de línea. El termino correcto es Bit rate, el cual esta relacionado con la velocidad de transferencia de la línea medida en bit por segundo (bps para abreviar). Algunas veces se oye a la gente referirlo como velocidad en Baudios, el cual no es muy correcto. Esos dos términos no son intercambiables. La velocidad en Baudios se refiere a una característica física de algunos dispositivos serie, es decir, la velocidad de reloj a la que se transmiten los impulsos. El "bit rate", indica el estado actual de una conexión serie existente entre dos puntos, a saber, el número medio de bits transferidos por segundo. Es importante saber que estos dos valores suelen ser diferentes, ya que la mayoría de los dispositivos codifican más de un bit por cada impulso eléctrico.

Como todos los dispositivos en un sistema UNIX, se accede a los puertos serie a través de ficheros especiales, localizados en el directorio /dev. Hay dos tipos de ficheros de dispositivos relacionados con los manejadores serie, y cada puerto tiene su archivo. Dependiendo del fichero por el que se acceda, el dispositivo se comportara de forma diferente.

El primer tipo se utiliza para las llamadas de entrada, tienen el 4 como número mayor, y los ficheros son nombrados ttyS0, ttyS1, etc. El segundo tipo se utiliza para llamadas de salida a través de un puerto, los ficheros son llamados cua0, etc. y tienen como número mayor el 5.

Los números menores son idénticos en ambos tipos. Si tiene su módem en uno cualquiera de los puertos COM1 a COM4, su número menor será el numero de puerto COM + 63.

Asumamos que su módem esta en el COM2, en ese caso su numero menor será 65, y su numero mayor será 5 para llamadas. Para esto, debería existir un dispositivo que tuviera esos números. A continuación vemos una lista de ttys serie del directorio /dev.

$ ls -l /dev/cua*

crw-rw-rw-1 root root 5, 64 Nov 30 19:31 /dev/cua0

crw-rw-rw-1 root root 5, 65 Nov 30 22:08 /dev/cua1

crw-rw-rw-1 root root 5, 66 Oct 28 11:56 /dev/cua2

crw-rw-rw-1 root root 5, 67 Mar 19 1992 /dev/cua3

Si no hubiese un dispositivo ta