Familia de Protocolos de Internet TCP/IP

La familia de protocolos de Internet es un conjunto de protocolos de red en la que se basa Internet y que permiten la transmisión de datos entre redes de computadoras. En ocasiones se la denomina conjunto de protocolos TCP/IP, en referencia a los dos protocolos más importantes que la componen: Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y Protocolo de Internet (IP), que fueron los dos primeros en definirse, y que son los más utilizados de la familia. Existen tantos protocolos en este conjunto que llegan a ser más de 100 diferentes, entre ellos se encuentra el popular HTTP (HyperText Transfer Protocol), que es el que se utiliza para acceder a las páginas web, además de otros como el ARP (Address Resolution Protocol) para la resolución de direcciones, el FTP (File Transfer Protocol) para transferencia de archivos, y el SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) y el POP (Post Office Protocol) para correo electrónico, TELNET para acceder a equipos remotos, entre otros.

El TCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN). TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa del departamento de defensa.

La familia de protocolos de internet puede describirse por analogía con el modelo OSI, que describe los niveles o capas de la pila de protocolos, aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en Internet. En una pila de protocolos, cada nivel soluciona una serie de problemas relacionados con la transmisión de datos, y proporciona un servicio bien definido a los niveles más altos. Los niveles superiores son los más cercanos al usuario y tratan con datos más abstractos, dejando a los niveles más bajos la labor de traducir los datos de forma que sean físicamente manipulables.

El modelo de Internet fue diseñado como la solución a un problema práctico de ingeniería. El modelo OSI, en cambio, fue propuesto como una aproximación teórica y también como una primera fase en la evolución de las redes de ordenadores. Por lo tanto, el modelo OSI es más fácil de entender, pero el modelo TCP/IP es el que realmente se usa. Sirve de ayuda entender el modelo OSI antes de conocer TCP/IP, ya que se aplican los mismos principios, pero son más fáciles de entender en el modelo OSI.

Niveles en la pila TCP/IP [editar]Hay algunas discusiones sobre como encaja el modelo TCP/IP dentro del modelo OSI. Como TCP/IP y modelo OSI no están delimitados con precisión no hay una respuesta que sea la correcta.

El modelo TCP/IP no está lo suficientemente dotado en los niveles inferiores como para detallar la auténtica estratificación en niveles: necesitaría tener una capa extra (el nivel de Interred) entre los niveles de transporte y red. Protocolos específicos de un tipo concreto de red, que se sitúan por encima del marco de hardware básico, pertenecen al nivel de red, pero sin serlo. Ejemplos de estos protocolos son el ARP (Protocolo de resolución de direcciones) y el STP (Spanning Tree Protocol). De todas formas, estos son protocolos locales, y trabajan por debajo de las capas de Interred. Cierto es que situar ambos grupos (sin mencionar los protocolos que forman parte del nivel de Interred pero se sitúan por encima de los protocolos de Interred, como ICMP) todos en la misma capa puede producir confusión, pero el modelo OSI no llega a ese nivel de complejidad para ser más útil como modelo de referencia.

DNS

On the Internet, the Domain Name System (DNS) associates various sorts of information with so-called domain names; most importantly, it serves as the "phone book" for the Internet by translating human-readable computer hostnames, e.g. en.wikipedia.org, into the IP addresses, e.g. 66.230.200.100, that networking equipment needs to deliver information. It also stores other information such as the list of mail exchange servers that accept email for a given domain. In providing a worldwide keyword-based redirection service, the Domain Name System is an essential component of contemporary Internet use.

Uses
The most basic task of DNS is to translate hostnames to IP addresses. In very simple terms, it can be compared to a phone book. For example, if you want to know the internet address of en.wikipedia.org, DNS can tell you that it is 145.97.39.155. DNS also has other important uses.

Preeminently, DNS makes it possible to assign Internet names to organizations or concern they represent, independently of the physical routing hierarchy represented by the numerical IP address. Because of this, hyperlinks and Internet contact information can remain the same, whatever the current IP routing arrangements may be, and can take a human-readable form (such as "wikipedia.org") which is rather easier to remember than an IP address (such as 66.230.200.100). People take advantage of this when they recite meaningful URLs and e-mail addresses without caring how the machine will actually locate them.

The Domain Name System (DNS) distributes the responsibility for assigning domain names and mapping them to IP networks by allowing an authoritative server for each domain to keep track of its own changes, avoiding the need for a central registrar to be continually consulted and updated.

History
The practice of using a name as a more human-legible abstraction of a machine's numerical address on the network predates even TCP/IP, and goes all the way to the ARPAnet era. Back then however, a different system was used, as DNS was only invented in 1983, shortly after TCP/IP was deployed. With the older system, each computer on the network retrieved a file called HOSTS.TXT from a computer at SRI (now SRI International). The HOSTS.TXT file mapped numerical addresses to names. A hosts file still exists on most modern operating systems, either by default or through configuration, and allows users to specify an IP address (eg. 192.0.34.166) to use for a hostname (eg. www.example.net) without checking DNS. As of 2006, the hosts file serves primarily for troubleshooting DNS errors or for mapping local addresses to more organic names. Systems based on a hosts file have inherent limitations, because of the obvious requirement that every time a given computer's address changed, every computer that seeks to communicate with it would need an update to its hosts file.

The growth of networking called for a more scalable system: one that recorded a change in a host's address in one place only. Other hosts would learn about the change dynamically through a notification system, thus completing a globally accessible network of all hosts' names and their associated IP Addresses.

At the request of Jon Postel, Paul Mockapetris invented the Domain Name System in 1983 and wrote the first implementation. The original specifications appear in RFC 882 and 883. In November 1987, the publication of RFC 1034 and RFC 1035 updated the DNS specification[1] and made RFC 882 and RFC 883 obsolete. Several more-recent RFCs have proposed various extensions to the core DNS protocols.

In 1984, four Berkeley students — Douglas Terry, Mark Painter, David Riggle and Songnian Zhou — wrote the first UNIX implementation, which was maintained by Ralph Campbell thereafter. In 1985, Kevin Dunlap of DEC significantly re-wrote the DNS implementation and renamed it BIND (Berkeley Internet Name Domain, previously: Berkeley Internet Name Daemon). Mike Karels, Phil Almquist and Paul Vixie have maintained BIND since then. BIND was ported to the Windows NT platform in the early 1990s.

Due to BIND's long history of security issues and exploits, several alternative nameserver/resolver programs have been written and distributed in recent years.

World Wide Web

World Wide Web (o la "Web") es un sistema de documentos de hipertexto y/o hipermedios enlazados y accesibles a través de Internet. Con un navegador Web, un usuario visualiza sitios Web, forjados de páginas Web que pueden contener texto, imágenes u otros contenidos multimedia, y navega a través de ellas usando hiperenlaces.

La Web fue creada alrededor de 1990 por el inglés Tim Berners-Lee y el belga Robert Cailliau mientras trabajaban en el CERN en Ginebra, Suiza. Desde entonces, Berners-Lee ha jugado un papel activo guiando el desarrollo de estándares Web (como los lenguajes de marcado con los que se crean las páginas Web), y en los últimos años ha abogado por su visión de una Web Semántica.

Historia [editar]
Artículo principal: Historia de World Wide Web
Este NeXTcube usado por Berners-Lee en el CERN se convirtió en el primer servidor web.
Este NeXTcube usado por Berners-Lee en el CERN se convirtió en el primer servidor web.

La idea subyacente de la Web se remonta a la propuesta de Vannevar Bush en los años 40 sobre un sistema similar: a grandes rasgos, un entramado de información distribuido con un interface operativo que permite el acceso tanto a la misma como a otros artículos relevantes determinados por claves. Este proyecto nunca fue materializado, quedando relegado al plano teórico bajo el nombre de MEMEX. Es en los años 50 cuando Ted Nelson realiza la primera referencia a un sistema de hipertexto, donde la información es enlazada de forma libre. Pero no es hasta 1980, con un soporte operativo tecnológico para la distribución de información en redes informáticas, cuando Tim Berners-Lee propone ENQUIRE al CERN (refiriéndose a Enquire Within Upon Everything, en castellano Preguntando de Todo Sobre Todo), donde se materializa la realización práctica de este concepto de incipientes nociones de la Web.

En marzo de 1989, Tim Berners Lee, ya como personal de la divisón DD del CERN, redacta la propuesta [2] , que referenciaba a ENQUIRE y describía un sistema de gestión de información más elaborado. No hubo un bautizo oficial o un acuñamiento del término web en esas referencias iniciales utilizándose para tal efecto el término mesh. Sin embargo, el World Wide Web ya había nacido. Con la ayuda de Robert Cailliau, se publicó una propuesta más formal para la world wide web [3] el 12 de noviembre de 1990.

Berners-Lee usó un NeXTcube como el primer servidor web del mundo y también escribió el primer navegador web, WorldWideWeb en 1990. En las Navidades del mismo año, Berners-Lee había creado todas las herramientas necesarias para que una web funcionase[4] : el primer navegador web (el cual también era un editor web), el primer servidor web y las primeras páginas web[5] que al mismo tiempo describían el proyecto.

El 6 de agosto de 1991, envió un pequeño resumen del proyecto World Wide Web al newsgroup[6] alt.hypertext. Esta fecha también señala el debut de la web como un servicio disponible públicamente en Internet.

El concepto, subyacente y crucial, del hipertexto tiene sus orígenes en viejos proyectos de la década de los 60, como el Proyecto Xanadu de Ted Nelson y el sistema on-line NLS de Douglas Engelbart. Los dos, Nelson y Engelbart, estaban a su vez inspirados por el ya citado sistema basado en microfilm "memex", de Vannevar Bush.

El gran avance de Berners-Lee fué unir hipertexto e Internet. En su libro Weaving the Web (en castellano, Tejiendo la Red), explica que él había sugerido repetidamente que la unión entre las dos tecnologías era posible para miembros de las dos comunidades tecnológicas, pero como nadie aceptó su invitación, decidió, finalmente, hacer frente al proyecto él mismo. En el proceso, desarrolló un sistema de identificadores únicos globales para los recursos web y también: el Uniform Resource Identifier.

World Wide Web tenía algunas diferencias de los otros sistemas de hipertexto que estaban disponibles en aquel momento:

* WWW sólo requería enlaces unidireccionales en vez de los bidireccionales. Esto hacía posible que una persona enlazara a otro recurso sin necesidad de ninguna acción del propietario de ese recurso. Con ello se reducía significativamente la dificultad de implementar servidores web y navegadores (en comparación con los sistemas anteriores), pero en cambio presentaba el problema crónico de los enlaces rotos.
* A diferencia de sus predecesores, como HyperCard, World Wide Web era no-propietario, haciendo posible desarrollar servidores y clientes independientemente y añadir extensiones sin restricciones de licencia.

El 30 de abril de 1993, el CERN anunció[7] que la web sería gratuita para todos, sin ningún tipo de honorarios.

ViolaWWW fué un navegador bastante popular en los comienzos de la web que estaba basado en el concepto de la herramienta hipertextual de software de Mac denominada HyperCard. Sin embargo, los investigadores generalmente están de acuerdo en que el punto de inflexión de la World Wide Web comenzó con la introducción[8] del navegador[9] web Mosaic en 1993, un navegador gráfico desarrollado por un equipo del NCSA en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (NCSA-UIUC), dirigido por Marc Andreessen. Funding para Mosaic vino del High-Performance Computing and Communications Initiative, un programa de fondos iniciado por el entonces gobernador Al Gore High Performance Computing and Communication Act of 1991, también conocida como la Gore Bill[10] . Antes del lanzamiento de Mosaic, las páginas web no integraban un amplio entorno gráfico y su popularidad fue menor que otros protocolos anteriores ya en uso sobre Internet, como el protocolo Gopher y WAIS. El interfaz gráfico de usuario de Mosaic permitió a la WWW convertirse en el protocolo de Internet más popular de una manera fulgurante.

ARPANET

La red de computadoras "ARPANET" (Advanced Research Projects Agency Network) fue creada por encargo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos como medio de comunicación para los diferentes organismos del país. El primer nodo[1]se creó en la Universidad de California y fue la espina dorsal de Internet hasta 1990, tras finalizar la transición al protocolo TCP/IP en 1983.


Trasfondo

El concepto de una red de computadoras capaz de comunicar usuarios en distintas computadoras fue formulado por J.C.R. Licklider de Bolt, Beranek and Newman (BBN) en agosto de 1962, en una serie de notas que discutían la idea de "Red Galáctica".

En octubre del mismo año, Licklider fue convocado por ARPA (Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados) perteneciente al Departamento de Defensa de los Estados Unidos. En este foro, convenció a Ivan Sutherland y Bob Taylor de la importancia del concepto antes de abandonar la agencia, y antes de que se iniciara trabajo alguno.

Mientras tanto, Paul Baran estaba trabajando desde 1959 en la RAND Corporation en una red segura de comunicaciones capaz de sobrevivir a un ataque con armas nucleares, con fines militares.

Sus resultados se publicaron a partir de 1960, y en ellos se describían dos ideas clave:

* El uso de una red descentralizada con múltiples caminos entre dos puntos.
* La división de mensajes completos en fragmentos que seguirían caminos distintos. La red estaría capacitada para responder ante sus propios fallos.

El resumen final de este esquema se presentó en 1962 y se publicó en 1964.

En la misma época, Leonard Kleinrock ya trabajaba en el concepto de almacenar y reenviar mensajes en su tesis doctoral en el MIT. Esto incluía un importante análisis de la teoría de colas aplicada a las redes de comunicaciones (publicado como libro en 1964). Su trabajo aún no incluía la idea de fragmentación en paquetes.

Por último, Donal Davies, del Laboratorio Nacional de Física comenzó a relacionar todos estos conceptos en 1965, después de asistir a una conferencia en el Reino Unido sobre multiplexación en el tiempo. Su investigación tuvo lugar independientemente de los trabajos de Baran, de los que no tuvo conocimiento hasta 1966. Casualmente, fue Davies quien empezó a usar el término "paquete".

En este estado de las cosas, cuatro centros de investigación independientes (DARPA, la corporación RAND, el MIT y NPL en el Reino Unido) acabarían convirtiéndose en los primeros nodos experimentales de ARPANET.

Orígenes

Mientras todo esto ocurría, ARPA y Taylor seguían interesados en crear una red de ordenadores. Al final de 1966, Taylor contactó a Lawrence G. Roberts (del Laboratorio Lincoln, en el MIT) con el objeto de que liderase el proyecto de creación de la nueva red. Roberts ya conocía a Davies gracias a la mencionada conferencia sobre multiplexación en el tiempo.

El concepto original de Roberts consistía en utilizar la técnica de multiplexación en el tiempo, uniendo máquinas directamente con cables telefónicos. En una de las primeras reuniones (de 1967), muchos participantes no estaban dispuestos a que sus computadoras tuvieran que gestionar líneas telefónicas. Uno de estos participantes, Wesley A. Clark, tuvo la idea de usar pequeños ordenadores separados sólo para gestionar los enlaces de comunicaciones. Esta idea permitió descargar de trabajo a las computadoras principales, además de aislar la red de la distinta naturaleza de cada computadora.

Sobre esta base comenzó el diseño inicial de ARPANET. Roberts presentó su primer plan en un simposio de 1967. En este mismo evento se encontraba presente Roger Scantlebury, colaborador de Davies. Gracias a este encuentro discutieron la idea de la conmutación de paquetes, y permitió a Roberts conocer el trabajo de Baran.

Nacimiento de ARPANET

En el verano de 1968 ya existía un plan completo y aprobado por ARPA. De manera que se celebró un concurso con 140 potenciales proveedores. Sin embargo, solamente 12 de ellos presentaron propuestas. En 1969, el contrato se adjudicó a BBN (donde había trabajado Lickliderel, creador del concepto de Red Galáctica).

La oferta de BBN seguía el plan de Roberts a rajatabla. Los pequeños ordenadores se denominaron Procesadores del interfaz de mensajes (IMPs). Éstos implementaban la técnica de almacenar y reenviar y utilizaban un modem telefónico para conectarse a otros equipos (a una velocidad de 50 kbits por segundo). Los ordenadores centrales se conectaban a los IMPs mediante interfaces serie a medida.

Los IMP se implementaron inicialmente con ordenadores DDP-516 de Honeywell. Contaban con 24 kilobytes de memoria principal con capacidad para conectar un máximo de cuatro ordenadores centrales, y comunicarlos con otros seis IMP remotos. BBN tuvo disponible todo el hardware y el software necesario en tan sólo nueve meses.

Primer despliegue

La ARPANET inicial consistía en cuatro IMP instalados en:

* UCLA, donde Kleinrock creó el Centro de medición de red. Un ordenador SDS Sigma 7 fue el primero en conectarse.
* El Augmentation Research Center en el Instituto de investigación de Standford, donde Doug Engelbart creó el novedoso sistema NLS, un incipiente sistema de hipertexto. Un ordenador SDS 940 fue el primero en conectarse.
* La Universidad de California, con un IBM 360.
* El Departamento Gráfico de la Universidad de Utah, donde Ivan Sutherland se trasladó. Con un PDP-10 inicialmente conectado.

El primer enlace de ARPANET se estableció el 21 de noviembre de 1969 entre UCLA y Stanford. el 5 de diciembre del mismo año, toda la red inicial estaba lista.

En marzo de 1970 ARPANET cruzó hasta la costa Este cuando la propia BBN se unió a la red. En 1971 ya existían 23 ordenadores conectados, pertenecientes a universidades y centros de investigación. Este número creció hasta 213 ordenadores en 1981 con una nueva incorporación cada 20 días en media.

Software desarrollado

En 1972, Ray Tomlinson de la BBN inventó el correo electrónico. En 1973, el protocolo FTP ya estaba definido e implementado, facilitando el movimiento de ficheros en ARPANET. Para entonces el 75% del tráfico ya se debía al éxito del correo electrónico. También se especificó un protocolo para transmisión de voz (RFC 741), que llegó a implementarse pero fue un fracaso por motivos técnicos. Esto no vería la luz hasta varias décadas más tarde.

Posteriores mejoras en hardware

En 1970 los circuitos entre IMPs se mejoraron hasta los 230,4 kilobits por segundo. No obstante, esta capacidad no fue muy aprovechada por limitaciones de capacidad de proceso de los IMP, y por motivos de coste.

En 1971 se empezó a utilizar el ordenador H-316 como IMP. También podía utilizarse como Terminal IMP (TIP), ya que facilitaba la conexión de hasta 63 terminales informáticos gracias a un controlador multi-circuito en el lugar donde se conectaría uno de los ordenadores centrales. Éste ya disponia de 40 kilobytes de memoria principal, posteriormente ampliada a 32 y 56 kilobytes en 1973.

En este periodo la red creció muy rápidamente: 9 IMPs en junio de 1970 y otros 13 en diciembre, 18 en septiembre de 1971, 29 en agosto de 1972, y 40 en Septiembre de 1973. En este año, dos enlaces vía satélite permitían la incorporación de Hawaii y Noruega a la red. Además, Noruega también permitía la conexión de Londres gracias a enlaces terrestres. En 1974 ya existían 46 IMPs, alcanzando 57 en 1975.

En 1975, los IMPs fueron sustituidos por los ordenadores Multiprocesador Pluribus de BBN. Posteriormente, quedaron obsoletos en favor del llamado C/30, un diseño a medida construido por BBN. Algunos IMP continuaron en servicio hasta 1989, cuando ARPANET ya había sido desmantelada y reemplazada por NSFNET.

ARPA

ARPA es acrónimo de la expresión en inglés Advanced Research Projects Agency ("Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada"), denominación del organismo del Departamento de Defensa de Estados Unidos creado en 1958 como consecuencia tecnológica de la llamada Guerra Fría, y del que surgieron, una década después, los fundamentos de ARPANET, red que dio origen a Internet. La agencia cambió su denominación en 1972, conociéndose en lo sucesivo como DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency o "Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de la Defensa").

Compuertas Logicas

Puerta lógica

Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.

Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición «abierto», la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo.

La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.

Puerta Y (AND)


Símbolo de la función lógica Y a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado
Símbolo de la función lógica Y a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND, realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:

F = AB\,

Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta AND Entrada A Entrada B Salida AB


Se puede definir la puerta AND, como aquella compuerta que entrega un 1 lógico sólo si todas las entradas están a nivel alto 1.

Puerta O (OR)


Símbolo de la función lógica O a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado
Símbolo de la función lógica O a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR, realiza la operación de suma lógica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

F = A + B\,

Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta OR Entrada A Entrada B Salida A + B

Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1.

Puerta NO (NOT)


Símbolo de la función lógica NO a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado
Símbolo de la función lógica NO a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

La puerta lógica NO (NOT en inglés) realiza la función booleana de inversión o negación de una variable lógica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOT es:

F=\overline{A}\,

Su tabla de verdad es la siguiente:
Tabla de verdad puerta NOT Entrada A Salida \overline{A}

Se puede definir como una puerta que proporciona el estado inverso del que esté en su entrada.

Transistores en un Microprocesador

El primer microprocesador fue el Intel 4004, producido en 1971. Se desarrolló originalmente para una calculadora, y resultaba revolucionario para su época. Contenía 2.300 transistores en un microprocesador de 4 bits que sólo podía realizar 60.000 operaciones por segundo. El primer microprocesador de 8 bits fue el Intel 8008, desarrollado en 1979 para su empleo en terminales informáticos. El Intel 8008 contenía 3.300 transistores. El primer microprocesador realmente diseñado para uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4.500 transistores y podía ejecutar 200.000 instrucciones por segundo. Los microprocesadores modernos tienen una capacidad y velocidad mucho mayores. Entre ellos figuran el Intel Pentium Pro, con 5,5 millones de transistores; el UltraSparc-II, de Sun Microsystems, que contiene 5,4 millones de transistores; el PowerPC 620, desarrollado conjuntamente por Apple, IBM y Motorola, con 7 millones de transistores, y el Alpha 21164A, de Digital Equipment Corporation, con 9,3 millones de transistores.

Eniac

ENIAC es un acrónimo inglés de Electronic Numerical Integrator And Computer (Computador e Integrador Numérico Electrónico), utilizada por el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos.

Máquina gigantesca que ha sido la primera computadora electrónica de propósito general (a excepción del Colossus, que fue usado para descifrar código alemán durante la Segunda Guerra Mundial y destruido tras su uso para evitar dejar pruebas, siendo recientemente restaurada para un museo británico) totalmente digital, es decir, que ejecutaba sus procesos y operaciones mediante instrucciones en lenguaje máquina, a diferencia de otras máquinas computadoras contemporáneas de procesos analógicos. Presentada en público el 15 de febrero de 1946.

La ENIAC fue construida en la Universidad de Pennsylvania por John Presper Eckert y John William Mauchly, ocupaba una superficie de 167 m² y operaba con un total de 17.468 válvulas electrónicas o tubos de vacío. Físicamente, la ENIAC tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 tn, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m; utilizaba 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés; requería la operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, tardaba semanas de instalación manual.

La ENIAC elevaba la temperatura del local a 50ºC. Para efectuar las diferentes operaciones era preciso cambiar, conectar y reconectar los cables como se hacía, en esa época, en las centrales telefónicas, de allí el concepto. Este trabajo podía demorar varios días dependiendo del cálculo a realizar.

Uno de los mitos que rodea a este aparato es que la ciudad de Filadelfia, donde se encontraba instalada, sufría de apagones cuando la ENIAC entraba en funcionamiento, pues su consumo era de 160 kW. Esto no es cierto, ya que ésta tenía un sistema aparte de la red eléctrica.

A las 23.45 del 2 de octubre de 1955, la ENIAC fue desactivada para siempre.


Las mujeres del ENIAC

Aunque resulta frecuente encontrar en numerosos textos el nombre de los creadores del ENIAC - John Presper Eckert y John William Mauchly- no lo es tanto encontrar la referencia de quienes se encargaron de hacer funcionar la computadora. En la descripción del puesto de trabajo se decía: «Requiere esfuerzo, creatividad mental, espíritu innovativo y un alto grado de paciencia» ya que, por cierto, el ENIAC no tenía manual de programación.

Quienes se encargaron de que la computadora funcionara fueron seis mujeres: Kay Antonelli (1921-2006), Jean Bartik (1924- ), Betty Holberton (1917-2001), Marlyn Meltzer, Frances Spence (1922- ) y Ruth Teitelbaum (1924-86). Sus nombres fueron ocultados durante años y han sido recuperados recientemente para la historia de la computación.

Ellas que desarrollaron los primeros programas de software de la primera computadora electrónica y crearon el campo de la programación. A mediados de los cuarenta del siglo XX eran las únicas programadoras de computadoras de propósito general en el mundo. Fueron así las maestras de la primera generación de programadores digitales.

La historia de estas mujeres ha estado invisibilizada hasta que en 1986 una estudiante de Harvard, Kathryn Kleiman descubrió la historia de estas mujeres al realizar una investigación sobre el papel de las mujeres en la computación. La información fue difundida por Tom Petsinger que realizó un reportaje reconociendo el trabajo de las mujeres del ENIAC para Wall Street Journal.

Ellas, junto a la primera programadora en la historia del ordenador Ada Lovelace también conocida como Ada Byron, son claves en el desarrollo de la informática.


Descripción Técnica

La ENIAC pesaba 27 tn, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m y ocupaba una superficie de 167 m². Físicamente, la ENIAC tenía:

* 17.468 tubos de vacío
* 7.200 diodos de cristal
* 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés
* 70.000 resistencias
* 10.000 condensadores
* 5 millones de soldaduras.


Prestaciones

La computadora podía calcular trayectorias de proyectiles, lo cual fue el objetivo primario al construirla. En 1.5 segundos era posible calcular la potencia 5000 de un número de hasta 5 cifras.

La ENIAC podía resolver 5.000 sumas y 360 multiplicaciones en 1 segundo. Pero entre las anécdotas estaba la poco promisoria cifra de un tiempo de rotura de 1 hora.

Goerge Boole

George Boole's parents were Mary Ann Joyce and John Boole. John made shoes but he was interested in science and in particular the application of mathematics to scientific instruments. Mary Ann was a lady's maid and she married John on 14 September 1806. They moved to Lincoln where John opened a cobbler's shop at 34 Silver Street. The family were not well off, partly because John's love of science and mathematics meant that he did not devote the energy to developing his business in the way he might have done. George, their first child, was born after Mary Ann and John had been married for nine years. They had almost given up hope of having children after this time so it was an occasion for great rejoicing. George was christened the day after he was born, an indication that he was a weak child that his parents feared might not live. He was named after John's father who had died in April 1815. Over the next five years Mary Ann and John had three further children, Mary Ann, William and Charles.

If George was a weak child after his birth, he certainly soon became strong and healthy. George first attended a school in Lincoln for children of tradesmen run by two Misses Clarke when he was less than two years old. After a year he went to a commercial school run by Mr Gibson, a friend of John Boole, where he remained until he was seven years old. His early instruction in mathematics, however, was from his father who also gave George a liking for constructing optical instruments. When he was seven George attended a primary school where he was taught by Mr Reeves. His interests turned to languages and his father arranged that he receive instruction in Latin from a local bookseller.

Having learnt Latin from a tutor, George went on to teach himself Greek. By the age of 14 he had become so skilled in Greek that it provoked an argument. He translated a poem by the Greek poet Meleager which his father was so proud of that he had it published. However the talent was such that a local schoolmaster disputed that any 14 year old could have written with such depth. By this time George was attending Bainbridge's Commercial Academy in Lincoln which he had entered on 10 September 1828. This school did not provide the type of education he would have wished but it was all his parents could afford. However he was able to teach himself French and German studying for himself academic subjects that a commercial school did not cover.

Boole did not study for an academic degree, but from the age of 16 he was an assistant school teacher at Heigham's School in Doncaster. This was rather forced on him since his father's business collapsed and he found himself having to support financially his parents, brothers and sister. He maintained his interest in languages, began to study mathematics seriously, and gave up ideas which he had to enter the Church. The first advanced mathematics book he read was Lacroix's Differential and integral calculus. He was later to realise that he had almost wasted five years in trying to teach himself the subject instead of having a skilled teacher. In 1833 he moved to a new teaching position in Liverpool but he only remained there for six months before moving to Hall's Academy in Waddington, four miles from Lincoln. In 1834 he opened his own school in Lincoln although he was only 19 years old.

In 1838 Robert Hall, who had run Hall's Academy in Waddington, died and Boole was invited to take over the school which he did. His parents, brothers and sister moved to Waddington and together they ran the school which had both boarding and day pupils. At this time Boole was studying the works of Laplace and Lagrange, making notes which would later be the basis for his first mathematics paper. However he did receive encouragement from Duncan Gregory who at this time was in Cambridge and the editor of the recently founded Cambridge Mathematical Journal. Boole was unable to take Duncan Gregory's advice and study courses at Cambridge as he required the income from his school to look after his parents. In the summer of 1840 he had opened a boarding school in Lincoln and again the whole family had moved with him. He began publishing regularly in the Cambridge Mathematical Journal and his interests were influenced by Duncan Gregory as he began to study algebra.

Boole had begun to correspond with De Morgan in 1842 and when in the following year he wrote a paper On a general method of analysis applying algebraic methods to the solution of differential equations he sent it to De Morgan for comments. It was published by Boole in the Transactions of the Royal Society in 1844 and for this work he received the Society's Royal Medal in November 1844. His mathematical work was beginning to bring him fame.

Boole was appointed to the chair of mathematics at Queens College, Cork in 1849. In fact he made an application for a chair in any of the new Queen's Colleges of Ireland in 1846 and in September of that year De Morgan, Kelland, Cayley, and Thomson were among those writing testimonials in support. De Morgan wrote (see for example [George Boole : his life and work (Dublin, 1985).',7)" onmouseover="window.status='Click to see reference';return true">7]):-

I can speak confidently to the fact of his being not only well-versed in the highest branches of mathematics, but possessed of original power for their extension which gives him a very respectable rank among their English cultivators of this day.

Kelland wrote:-

From the originality of his conceptions and the extent and accuracy of his knowledge, I conceive he has few superiors in Europe ...

Boole's father died in December 1848 before the decision had been made concerning the Irish chairs but an announcement came in August 1849 that Boole was to become the first Professor of Mathematics at Queen's College, Cork, and he took up the position in November. He taught there for the rest of his life, gaining a reputation as an outstanding and dedicated teacher. However the position was not without difficulty as the College became embroiled in religious disputes. Boole wrote to De Morgan on 17 October 1850 (see for example [George Boole : his life and work (Dublin, 1985).',7)" onmouseover="window.status='Click to see reference';return true">7]):-

... if you should hear of any situation in England that would be likely to suit me ... let me know of it. I am not terrified by the storm of religious bigotry which is at this moment raging round us here. I am not dissatisfied with my duties and I may venture to say that I am on good terms with my colleagues and with my pupils. But I cannot help entertaining a feeling ... that recent events in this College have laid the foundation of a lack of mutual trust and confidence among us ...

In May 1851 Boole was elected as Dean of Science, a role he carried out conscientiously. By this time he had already met Mary Everest (a niece of Sir George Everest, after whom the mountain is named) whose uncle was the professor of Greek at Cork and a friend of Boole. They met first in 1850 when Mary visited her uncle in Cork and again in July 1852 when Boole visited the Everest family in Wickwar, Gloucestershire, England. Boole began to give Mary informal mathematics lessons on the differential calculus. At this time he was 37 years old while Mary was only 20. In 1855 Mary's father died leaving her without means of support and Boole proposed marriage. They married on 11 September 1855 at a small ceremony in Wickwar. It proved a very happy marriage with five daughters: Mary Ellen born in 1856, Margaret born in 1858, Alicia (later Alicia Stott) born in 1860, Lucy Everest born in 1862, and Ethel Lilian born in 1864. MacHale writes [George Boole : his life and work (Dublin, 1985).',7)" onmouseover="window.status='Click to see reference';return true">7]:-

The large gap in their ages seemed to count for nothing because they were kindred spirits with an almost complete unity of purpose.

Let us now look at Boole's most important work. In 1854 he published An investigation into the Laws of Thought, on Which are founded the Mathematical Theories of Logic and Probabilities. Boole approached logic in a new way reducing it to a simple algebra, incorporating logic into mathematics. He pointed out the analogy between algebraic symbols and those that represent logical forms. It began the algebra of logic called Boolean algebra which now finds application in computer construction, switching circuits etc. Boole himself understood the importance of the work. He wrote in a letter to Thomson dated 2 January 1851 (see for example [George Boole : his life and work (Dublin, 1985).',7)" onmouseover="window.status='Click to see reference';return true">7]):-

I am now about to set seriously to work upon preparing for the press an account of my theory of Logic and Probabilities which in its present state I look upon as the most valuable if not the only valuable contribution that I have made or am likely to make to Science and the thing by which I would desire if at all to be remembered hereafter ...

Boole also worked on differential equations, the influential Treatise on Differential Equations appeared in 1859, the calculus of finite differences, Treatise on the Calculus of Finite Differences (1860), and general methods in probability. He published around 50 papers and was one of the first to investigate the basic properties of numbers, such as the distributive property, that underlie the subject of algebra.

Many honours were given to Boole as the genius in his work was recognised. He received honorary degrees from the universities of Dublin and Oxford and was elected a Fellow of the Royal Society (1857). However his career, which was started rather late, came to an unfortunately early end when he died at the age of 49. The circumstances are described by Macfarlane in [Lectures on Ten British Mathematicians of the Nineteenth Century (New York, 1916), 50-63. A pdf version',18)" onmouseover="window.status='Click to see reference';return true">18] as follows:-

One day in 1864 he walked from his residence to the College, a distance of two miles, in the drenching rain, and lectured in wet clothes. The result was a feverish cold which soon fell upon his lungs and terminated his career ....

What Macfarlane fails to say is that Boole's wife believed that a remedy should resemble the cause. She put Boole to bed and threw buckets of water over the bed since his illness had been caused by getting wet.

Hirst described Boole as:-

... evidently an earnest able and at the same time a genial man.

His work was praised by De Morgan who said:-

Boole's system of logic is but one of many proofs of genius and patience combined. ... That the symbolic processes of algebra, invented as tools of numerical calculation, should be competent to express every act of thought, and to furnish the grammar and dictionary of an all-containing system of logic, would not have been believed until it was proved. When Hobbes ... published his "Computation or Logique" he had a remote glimpse of some of the points which are placed in the light of day by Mr Boole.

Boolean algebra has wide applications in telephone switching and the design of modern computers. Boole's work has to be seen as a fundamental step in today's computer revolution.