Compresión de datos

Una manera de transmitir un entero de 32 bits, consiste simple y sencillamente en codificarlos como cuatro octetos, representados de alguna forma y transmitirlos.

Sin embargo, se sabe que el 95% de los enteros transmitidos se encuentran entre 0 y 250, por lo que podría ser más conveniente transmitir estos enteros en un solo octeto sin signo, y emplear el código 255 para indicar que le sigue un verdadero entero de 32 bits. Aunque es cierto que, de cuando en cuando, llega a ser necesario tener cinco en lugar de cuatro octetos, el ahorro por tener la posibilidad de utilizar un octeto la mayor parte del tiempo, compensa mucho esta pérdida.

La compresión de datos se ha utilizado extensamente para ahorrar espacio en la memoria, en los discos y en las cintas magnéticas.

3.2.6.3

Seguridad y confidencialidad en las redes

En los inicios de las computadoras era relativamente sencillo garantizar la seguridad de los datos, cuidando de que nadie moviera ninguna cinta, disco o tarjeta fuera del cuarto de trabajo.

Conforme fue avanzando la tecnología y con el advenimiento de las redes de computadoras el problema de la seguridad fue volviéndose un problema más grande, que iba más allá de asignar a una persona vigilando un cuarto, ya que era imposible vigilar todos los miles de procesos que eran realizados a través de la red.

Las compañías o simplemente alguien que tiene una red, tiene que tener cuidado de que su información no sea robada alterada o eliminada, por ejemplo, cuando se manda información vía satélite, puede ocurrir de que alguien este interceptando la señal para poder sabotear la información.

Todos estos problemas surgieron a raíz de la aparición de las redes de computadoras, pero tenía que buscarse la manera de solucionar los problemas relacionados con la seguridad de los datos, y la respuesta fue la “puesta en clave”, conocido también con el nombre de “cifrado de datos”. El principal objetivo de este método es lograr que los datos sean ininteligibles para todos aquellos usuarios no autorizados que por algún motivo quieran acceder a los archivos de la red.

El cifrado de los datos es uno de las soluciones que pueden ser utilizados para garantizar la seguridad de los archivos de la red, pero en realidad existen cuatro servicios de seguridad, los cuales son:

1. Proteger los datos para que no puedan ser leídos por personas que no tienen autorización para hacerlo.

2. Impedir que las personas sin autorización inserten o borren mensajes.

3. Verificar al emisor de cada uno de los mensajes

4. Hacer posible que os usuarios transmitan electrónicamente documentos firmados.

La puesta en clave o cifrado se puede llevar a cabo mediante el empleo de la criptografía convencional o la de clave pública. El cifrado también tiene un papel principal en la autentificación, así como en el suministro de firmas digitales.

Dentro de la criptografía podemos mencionar algunos tipos de usuario que utilizan este método: los militares, los cuerpos diplomáticos, las personas que llevan un diario y tal vez los enamorados.

Toda aquella información que quiere ser puesta en clave se conoce como “texto en claro”, mientras que para la función utilizada para transformar el texto es conocida como “clave”. Y por último el texto que fue puesto en clave es conocido como “texto cifrado o criptograma”. Esta información puesta en clave comúnmente es enviada a través de un mensajero o a través de un radio.

De esta manera cuando los datos han sido robados, el intruso tendrá que conocer la clave para poder llevar a cabo el proceso de “criptoanálisis”, el cual consiste en convertir el texto a su forma original utilizando la clave. Por lo general la clave es una cadena corta de caracteres.

3.2.7

Capa de Aplicación

La capa de aplicación se encarga de las aplicaciones o programas contenidos en las computadoras, a través de los cuales el usuario puede trabajar. Dichos programas hacen uso de los servicios proporcionados por la capa de presentación para satisfacer sus necesidades de comunicación.

Algunos de los problemas a los que debe hacer frente la capa de aplicación se encuentran las siguientes aplicaciones: la transferencia de archivos, el correo electrónico y las terminales virtuales.

3.2.7.1

Administración, acceso y transferencia de

archivos

Un servidor de archivo se puede caracterizar por las siguientes tres propiedades:

1. Estructura de los archivos

2. Atributos de los archivos

Todos los servidores de archivo utilizan ciertos modelos, los cuales indican la estructura de un archivo. Existen tres modelos principales, los cuales son:

 En el primer modelo, un archivo es un conjunto “no estructurado” de datos, es decir, el servidor de archivos no conoce nada sobre la estructura interna de sus archivos. De esta manera no podrá realizarse ningún proceso sobre los archivos, los únicos procesos permitidos serán la lectura y escritura de los archivos enteros.

 Un segundo modelo es el “archivo plano, el cual está constituido por una secuencia ordenada de registros. No todos los registros de un archivo necesitan tener el mismo tamaño y tipo. Además, algunos o todos los registros pueden tener etiquetas (llaves) asociadas a ellos. Estas etiquetas no son parte de los datos del archivo, como tampoco lo es el nombre del archivo”. En dichos archivos, lo usuarios podrán realizar un direccionamiento de registros específicos, por medio de sus etiquetas o sus posiciones, de esta manera el servidor podrá realizar procesos en los registros individuales, tales como su extensión, reemplazo y la eliminación.

 Como tercer modelo encontramos a los “archivos jerárquicos”, el cual se distingue por tener la forma de árbol en su estructura. De esta manera cada nodo del árbol puede tener una etiqueta, un registro de datos o ambos o en su defecto ninguno. En este tipo de archivos es muy conveniente contar con una norma de ordenamiento, para que de esta manera sea fácil localizar aquellos nodos que no cuentan con algún modo de identificación, tales como su etiqueta, y sean localizados por el número de nodo dentro de dicho árbol. De esta manera será más fácil la eliminación, reemplazo o transferencia de los archivos completos. Se tendrá que poner especial atención al momento de eliminación ya que al eliminar el nodo raíz serán eliminados las hojas de dicho nodo.

Todos los archivos pueden ser localizados a través de sus “atributos”, los cuales ayudan a describir al archivo. Podemos encontrar ciertos atributos como: el nombre, fecha y hora de creación, propietario, operaciones permitidas o tal vez el tamaño, el cual nos indica cuanto espacio está ocupando actualmente en memoria.

Algunos atributos son asignados de manera automática desde el momento en el que fueron creados por el servidor de archivos, los cuales permanecerán intactos hasta el momento de eliminación, y muchos otros serán alterados por el usuario según sus necesidades.

Otro tema de interés son las operaciones permitidas sobre los archivos, por ejemplo, un usuario puede asignarle permisos de lectura, pero no para reemplazarlo, extenderlo o borrar alguno de sus registros.

En el momento en el que es creado un archivo, el usuario es quien decide bajo que condiciones podrá ser abierto por otros usuarios y qué operaciones podrá realizar en ellos. Por otro lado algunos servidores de archivo, soportan operaciones de directorios, es decir, el usuario podrá realizar operaciones sobre los directorios directamente, operaciones tales como, la creación, eliminación, reemplazo o tal vez el enviar a un directorio de un lugar a otro.

Los servidores de archivo proporcionan un control de acceso y protección de archivos, una manera de asegurar la información puede ser el uso de contraseñas que brinden acceso a la información solamente aquellos usuarios que cuenten con ella, o tal vez usando métodos de firma digital.

Un servidor de archivos también se encarga del control de concurrencia, ya que podría ocurrir que más de dos usuarios requieran acceder a un mismo archivo, causando errores no deseados que podrían dañar el archivo.

Bajo estas condiciones podría darse la siguiente situación: dos usuarios requieren abrir un mismo archivo al mismo tiempo, haciendo la petición de reemplazo de uno de los registros, cada uno lo hará en su turno correspondiente, quedando la información del último usuario que accedió, y con esto estas aplicaciones son inseguras, ya que cualquiera puede tener acceso a la información.

Una solución para dicho problema podría ser que los usuarios contengan condados a sus archivos antes de utilizarlos. Existen dos tipos de candados, como son, el candado compartido y el candado exclusivo.

Los candados compartidos son utilizados para lectura, mientras que los candados exclusivos son utilizados para la escritura. Cuando un usuario lee un archivo, normalmente no le importa la existencia de otros lectores, pero requiere de un candado compartido para evitar que el archivo se modifique mientras está ocupado.

Por otro lado, cuando un usuario está escribiendo en un archivo, el usuario quiere estar seguro de que ningún otro lector o escritor esté activo. Utilizando colas de espera para que todas las peticiones sean atendidas en el momento en el que termine el usuario actual.

Siguiendo con el tema de la seguridad de los archivos, los servidores de archivos también tendrán que encargarse de la replicación de los archivos.

Una red, cuenta en ocasiones con múltiples servidores por varias razones:

1. para dividir la carga de trabajo entre múltiples servidores.

2. Para permitir que se tenga acceso a archivos aún cuando un servidor de archivos esté inactivo.

3. Para incrementar la fiabilidad al tener respaldos independientes de cada archivo.

Anteriormente la replicación consistía en dejar que el usuario abriera cuentas con tantos servidores creía necesario, llevando a cabo él mismo la réplica. Pero esto ocasionó ciertos problemas ya que en ocasiones era imposible realizar la replicación en todos los servidores.

Esto llevo a dejar que el mismo servidor de archivos realizara la replica de los archivos automáticamente. Realizar la réplica de un archivo era sencillo mientras este no fuera alterado, el verdadero problema se presentó cuando el archivo original era modificado y tenía que hacerse la actualización en todas las réplicas creadas por el servidor. La solución que se presentó ante este problema es la del replicado de la copia principal. De esta manera se designaba a una de las copias como copia maestra y todas las demás como esclavas.

De esta manera las actualizaciones se realizaban sobre la maestra, realizando de forma automática la actualización de todas las demás copias. Existen algunos otros métodos utilizados para la réplica de los archivos, tales como el voto. (Tema que no será analizado en este trabajo)