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CURSO SENA VIRTUAL 2014

ASESORIA PARA EL USO DE LAS TIC EN LA FORMACIÓN

ACTIVIDAD UNIDAD 3

Nombre de la Actividad: Taller Construcción de un PLE

Aprendiz: David Fernando Puche Fonseca

CAPÍTULO 1.

CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE TECNOLOGÍA INTERNET E INTERNET 2

1.1 HISTORIA DE INTERNET

El Departamento de Defensa de los Estados Unidos, a través de D.A.R.P.A

(Defense Advanced Research Projects Agency) patrocinó diferentes iniciativas en

el campo de la telemática durante las cuatro últimas décadas, que en su momento

resultaron en la creación y desarrollo de una super-red enormemente redundante

y distribuida en todo el territorio de los Estados Unidos, que debía proporcionar un

medio eficaz de comunicación digital para las necesidades gubernamentales y

militares (ArpaNet en 1969) [2].

ArpaNet dio al mundo científico y al público el impulso necesario: puso grandes

sumas de dinero en investigación y desarrollo, cuyos resultados quedaron en el

nivel del conocimiento público, lo que generó grandes cantidades de interés e

inversión complementaria. Los resultados en 1984 se fraccionó ArpaNet en dos,

ArpaNet para investigación y desarrollo y MilNet para uso operacional militar, dos

super-redes para el servicio de los militares norteamericanos y toda la gama de

protocolos y estándares técnicos desarrollados. Lo anterior en unos pocos años

dio origen a lo que hoy conocemos como Internet [2].

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El principio básico de funcionamiento de Internet era la colaboración cooperativa;

no contaba con ninguna entidad especial que la manejara, pero si con el continuo

soporte de algunos organismos de los Estados Unidos como el Departamento de

Defensa y la National Science Foundation (NSF).

En Colombia hace algunos años la Universidad de los Andes logró conectarse a la

red Bitnet (red que intercomunica las universidades norteamericanas pero está

fue desplazada por Internet) en lo que se llamó el proyecto Runcol, aprovechando

la infraestructura de Coldapac (la red de conmutación de paquetes de Telecom.),

varias universidades del país hicieron uso del servicio de forma experimental, esto

permitió acumular conocimientos y experiencias para que en 1992, otra vez por

iniciativa de la Universidad de los Andes se lograra una conexión viable a Internet

con la participación de las universidades de Eafit y del Valle [2].

En 1993 el proyecto recibe impulso de Colciencias e ICFES, mediante un acuerdo

especial de cooperación con el objeto de aunar esfuerzos técnicos, administrativos

y económicos para gestionar la implantación y funcionamiento de una

infraestructura de comunicación de datos para uso del sistema nacional de

información científica y tecnológica y el sistema nacional de la educación superior

[2].

Internet ha experimentado un ritmo de crecimiento asombroso en los últimos

dieciséis años. En 1984 había aproximadamente 1,000 servidores en Internet. En

1989, este número había crecido a más de 100,000 y, tres años después, en

1992, se contabilizaban un total de más de un millón de computadoras conectada

a Internet. En julio de 1994 había más de 3 millones de sistemas informáticos

conectados a la red, con unos 20 millones de usuarios. Con el desarrollo de

herramientas de recuperación de información de fácil manejo, como Mosaic y la

World Wide Web, muchos usuarios normales empezaron a descubrir los muchos

recursos accesibles de información que incorpora Internet.

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Internet es una gran interconexión de redes, físicamente distribuidas por todo el

mundo, y que funciona como una unidad coordinada, la información fluye en

paquetes conmutados que son transportados a su destino por los diferentes

computadores y enlaces de la red.

La infraestructura de Internet de hoy es el progreso desde una red principal

(NSFNET)1 a una arquitectura más distribuida operada por proveedores

comerciales, conectados mediante grandes puntos de intercambio de red, así

como interconexiones directas de red. El backbone actual de Internet es un

conjunto de proveedores de servicios que tienen puntos de conexión llamados

POP (punto de presencia) sobre múltiples regiones. Para permitir que los clientes

de un proveedor alcancen a los clientes conectados a otro proveedor, el tráfico se

intercambia en Punto de Acceso a la Red (NAP) públicos, o a través de

interconexiones directas. El termino ISP (Proveedor de Servicios de Internet) se

utiliza comúnmente para referirse a cualquiera que proporciona servicio de

conectividad a Internet, tanto al usuario final directamente como a otros

proveedores de servicio. El termino NSP (Proveedor de Servicios de Red) se

utilizan tradicionalmente para referirse a los proveedores de backbone de red.2

1.2 INTERNET2

El término Internet2 es, en realidad, el nombre del consorcio de las 207

universidades, empresas y organismos gubernamentales asociados para el

desarrollo, operación y utilización de esta red académica en Estados Unidos; no

obstante, por el rico intercambio existente en la colaboración de proyectos, el

concepto de las redes académicas y de investigación rebasa la frontera americana

y diversos países alrededor del mundo que inician la construcción de este tipo de

redes.

1 National Science Foundation NET (Red de Fundación de Ciencia Nacional)

2 http://www.renata.edu.co/index.php?option=com_easyfaq&task=cat&catid=87&Itemid=180

30

Internet2 es una red de cómputo con capacidades avanzadas separada de la

Internet comercial actual. Su origen se basa en el espíritu de colaboración entre

las universidades del país y su objetivo principal es desarrollar la próxima

generación de aplicaciones telemáticas para facilitar las misiones de investigación

y educación de las universidades, además de ayudar en la formación de personal

capacitado en el uso y manejo de redes avanzadas de cómputo. Su desarrollo

abre las puertas a aplicaciones que usan transferencia masiva de datos, video en

tiempo real, investigación y colaboración remota; de igual forma, permite impulsar

la creación de nuevas herramientas para la educación superior y la investigación.

El uso de Internet como herramienta educativa y de investigación científica ha

crecido aceleradamente debido a la ventaja que representa el poder acceder a

grandes bases de datos, la capacidad de compartir información entre colegas y

facilitar la coordinación de grupos de trabajo.

Algunas de las aplicaciones en desarrollo dentro del proyecto de Internet 2 a nivel

internacional son: telemedicina, bibliotecas digitales, laboratorios virtuales,

manipulación a distancia y visualización de modelos 3D; aplicaciones todas ellas

que no serían posibles de desarrollar con la tecnología del Internet de hoy.

En los Estados Unidos el proyecto que lidera este desarrollo es Internet2, en

Canadá el proyecto CAnet33, en Europa los proyectos TEN-155 y GEANT, y en

Asia el proyecto APAN. Adicionalmente, todas estas redes están conectadas

entre si, formando una gran red avanzada de alta velocidad de alcance mundial.

El 1 de septiembre de 2004, la Red CLARA en Latinoamérica comenzó a proveer

conectividad directa de 155Mbps, en una topología de anillo enlazando a las redes

académicas de México CUDI, Brasil RNP, Argentina RETINA, Panamá RedCyT y

3 http://www.canet3.net//t_blank

31

Chile REUNA conectándose con GÉANT a 622Mbps mediante un enlace entre

São Paulo, Brasil y Madrid, España.

.

El proyecto Internet2 es administrado por la UCAID4 (Corporación Universitaria

para el Desarrollo Avanzado de Internet) que tiene como misión facilitar y

coordinar el desarrollo de despliegue, operación y transferencia de tecnología de

redes basadas en aplicaciones y servicios avanzados para fomentar el liderazgo

de los Estados Unidos en la investigación y educación superior, así como para

acelerar la disponibilidad de nuevos servicios y aplicaciones en Internet.

El backbone de Internet2 (la red Abilene y la red vBNS) tiene velocidades que

superan los 2 Gbps, y las conexiones de las universidades a este backbone varían

entre 45 Mbps y 622 Mbps

1.3 COMPARACION ENTRE INTERNET E INTERNET2

El funcionamiento de la red Internet2 en comparación con Internet es muy similar,

inclusive, pueden compartir los mismos medios de comunicación (fibras,

ruteadores, etcétera). La diferencia primordial entre la red Internet e Internet2 es

el uso que se les da; mientras la primera tiene, fundamentalmente, un uso

comercial, informativo y de entretenimiento; la segunda es una red de usos

educativos, de colaboración científica y de investigación, por este motivo, la

divulgación del conocimiento y el aprendizaje constituyen sus principales objetivos.

Otra diferencia importante es que las redes de Internet2, muchas de ellas son

administradas por universidades, lo que permite que sea la misma comunidad de

Internet2 la que defina la forma de operación y los protocolos que deberán ser

soportados en ellas, sin tener que esperar a que éstos sean soportados y

4 http://www.reacciun2.edu.ve/view/internet2_ucaid.php. UCAID (University Corporation for

Advanced Internet Development) es la organización que coordina el proyecto Internet2

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requeridos por un gran número de usuarios, ejemplo de estos protocolos son

Multicast e IPv6, donde el primero ha servido para la creación de access-grid (una

grid es un sistema que combina recursos distribuidos que no están sujetos a un

control central, utilizando interfaces y protocolos estándares, de código abierto,

para brindar calidades de servicios únicas a los usuarios finales: los científicos,

investigadores y académicos), (transmisión de hasta 100 sitios de

videoconferencia, transmisión de video de alta calidad, grids de supercómputo,

etcétera).

Debido al gran éxito que Internet2 ha tenido en algunos países, ellos han ido más

lejos y han decidido adquirir sus propias fibras ópticas (dark fibers), lo cual les

permite que sean ellos quienes definan los anchos de banda de sus redes,

pudiendo crear redes con grandes anchos de banda de 1 a 10 Gigabits o, incluso,

superiores usando técnicas como DWDM5 que es una técnica de transmisión de

señales a través de fibra óptica y es similar a la multiplexación por división de

frecuencia, en la cual, se hace uso de varios láser de diferentes longitudes de

onda para transmitir varias portadoras (ópticas), de esta manera se puede

multiplicar el ancho de banda de la fibra óptica; con esta última tecnología, no sólo

se está limitando a la creación de redes IP. DWDM permite crear redes con

cualquier tecnología óptica, como ejemplo fiber-channel, con la cual, se pueden

crear redes de almacenamiento masivo (SAN, Store Area Network), que al tener

sus propias fibras, puede crear una red de almacenamiento masivo distribuida

geográficamente, uniendo varias SAN y con ello sumando las capacidades

existente de todas. En Estados Unidos de Norteamérica existe el proyecto

llamado HOPI.

5 Dense wavelength Division Multiplexing (Multiplexación por división en longitudes de onda

densas)

33

En cuanto a la infraestructura física de las redes, Internet2 fue creada para ser una

red de alto desempeño con la finalidad de satisfacer las demandantes aplicaciones

que serán transportadas por ella

1.4 PROTOCOLO TCP/IP

1.4.1 Historia del TCP/IP.

El TCP/IP fue originado con los experimentos de intercambio de paquetes dirigido

por el U.S. Department of Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)

durante la década de 1960 a 1970. Hay varios hitos importantes en la historia del

TCP/IP:

1970: Los ordenadores de la Advanced Research Agency Network (ARPANET)

comienzan a utilizar el NCP (Network Control Protocolo).

1972: La primera especificación Telnet. adhoc telnet protocol se define como una

RFC, la 318.

1973: RFC 454. Se introduce el FTP (File Transport Protocol).

1974: El TCP (Transmisión Control Protocol) se especifica detalladamente.

1981: El estándar IP se publica en la RFC 791.

1982: La Defense Communications Agency (DCA) y ARPA establecen a la

Transmision Control Protocol (TCP) y al Internet Protocol (IP) como la colección de

protocolos TCP/IP.

1983: ARPANET cambia de NCP a TCP/IP.

1984: Se define el concepto de DNS (Domain Name System).

1.4.2 El Modelo de Capa de TCP/IP.

La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de

Defensa de los Estados Unidos de Norteamérica definieron un conjunto de reglas

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que establecieron cómo conectar computadores entre si para lograr el intercambio

de información, soportando incluso desastres mayores en la subred. Fue así como

se definió el conjunto de protocolos de TCP/IP (TCP/IP Internet Suite Protocols).

La suite de TCP/IP consta de 4 capas principales que se han convertido en un

estándar a nivel mundial.

1.4.3 Capas del modelo TCP/IP.

Las capas de la Suite TCP/IP son menos que las del modelo de referencia OSI.

1.4.3.1 Capa de Red.

La base de este modelo de capas de interfase de red. Esta capa es la responsable

de enviar y recibir frames, los cuales son los paquetes de información que viajan

en una red como una unidad simple. La capa de red, envía frames a la red, y

recupera frames de la red.

1.4.3.2 Capa de Internet.

Esta capa encapsula paquetes en datagramas Internet y además esta capa

ejecuta todos los algoritmos de enrutamiento (routing) de paquetes. Los cuatro

protocolos Internet son: Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP),

Internet Control Message Protocol (ICMP) y Internet Group Management Protocol

(IGMP). La responsabilidad de este protocolo es entregar paquetes en los destinos

indicados, realizando las operaciones de enrutado apropiadas y la resolución de

congestionamientos o caídas de rutas.

IP: Es el responsable del envío y enrutamiento de paquetes entre maquinas y

redes.

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ARP: Obtiene las direcciones de hardware de las maquinas situadas en la

misma red física.

ICMP: Envía mensajes e informa de errores en el envío de paquetes.

IGMP: Se utiliza para la comunicación entre routers (Enrutadores de Internet).

1.4.3.3 Capa de Transporte.

La capa de transporte, nos da el nivel de sesión en la comunicación. Los dos

protocolos posibles de transporte son TCP (Transmisión Control Protocol) y UDP

(User Datagram Protocol). El primero es un protocolo confiable y orientado a

conexiones, lo cual significa que nos ofrece un medio libre de errores para enviar

paquetes. El segundo es un protocolo no orientado a conexiones y no es

confiable. El TCP se prefiere para la transmisión de datos a nivel de red de área

amplia y el otro para redes de área local. Se puede utilizar uno u otro protocolo

dependiendo del método preferido de envío de datos.

El TCP nos da un tipo de conectividad orientado a conexión. Típicamente se

utiliza para transferencia de largas cantidades de datos de una sola vez. Se utiliza

también en aplicaciones que requieren un reconocimiento o validación (ACK :

acknowledgment) de los datos recibidos.

El UDP proporciona conexión de comunicación y no garantiza la entrega de

paquetes. Las aplicaciones que utilicen UDP normalmente envían pequeñas

cantidades de datos de una sola vez. La aplicación que lo utilice, es la

responsable en este caso de la integridad de los paquetes y debe establecer sus

propios mecanismos para pedir repetición de mensaje, seguimiento, etc. No

existiendo ni garantía de entrega ni garantía del orden de entrega en la maquina

destino.

1.4.3.4 Capa de Aplicación.

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En la cima de este modelo, está la capa de aplicación. Esta es la capa que las

aplicaciones utilizan para acceder a la red. Existen muchas utilidades y servicios

en la capa de aplicación, por ejemplo: FTP, Telnet, SMTP, NTP, DNS entre otros.

Aplicaciones Windows Socket

Aplicaciones NetBios

APLICACIÓN

Sockets NetBios

NetBios sobre TCP/IP

TCP UDP TRANSPORTE

ICMP, GMP IP

ARP INTERNET

Ethernet, Token Ring

FDDI

Frame Relay, ATM,etc.

RED

Tabla 1.1. Modelo de capas TCP/IP

1.4.4 Protocolo de Internet (IPv4).

IP es el protocolo primario de conexión responsable del envío y enrutamiento de

paquetes entre maquinas (hosts).

IP no establece una sesión antes de intercambiar datos. IP no es fiable debido a

que trabaja sin garantía de entrega. A lo largo del camino, un paquete puede

perderse, cambiarse de secuencia, duplicarse, retrasarse, o incluso dividirse.

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IP no requiere una comunicación ACK6 cuando se reciben los datos. El Emisor o

el receptor no son informados cuando un paquete se pierde o se envía fuera de

secuencia. El ACK de los paquetes es responsabilidad de una capa de más alto

nivel de transporte como por ejemplo el TCP.

Si el IP identifica una dirección de destino como una dirección local, el IP envía el

paquete directamente a la maquina. Si el destino es identificado como un destino

remoto, el IP chequea sus tablas de rutas. Si encuentra una ruta, el IP envía el

paquete utilizando esa ruta. Si no encuentra una ruta, el IP envía el paquete al

gateway por defecto (tan bien llamado router).

1.4.4.1 Estructura del paquete IP.

Los campos del paquete IP en la versión 4 del TCP/IP (versión actual) son los

siguientes:

Campo Función

Versión Son utilizados 4 bits para indicar la versión del IP. La versión actual es la versión 4. La siguiente versión del IP es la versión 6.

Longitud de la cabecera Se utilizan 4 bits que indican el número de palabras de 32 bits en la cabecera IP. La cabecera IP tiene un mínimo de 20 bytes.

Tipo de Servicio

Se utilizan 8 bits para indicar la calidad del servicio esperado por este datagrama para entrega a través de los routers en la red IP. Especifican procedencia, demora, y tipo de entrega.

6 (acknowledgment)

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Longitud Total 16 bits son utilizados para indicar la longitud total incluida cabecera del datagrama IP.

Identificación

16 bits son utilizados para identificar este paquete. Si el paquete fuese fragmentado, todos los segmentos que tuviesen esta misma identificación serán usados para reensamblarlos en la maquina destino.

Flags de Fragmentación

3 bits son reservados como indicadores del proceso de fragmentación. Sin embargo únicamente 2 bits están definidos para el proceso en curso. Uno de ellos es para indicar cuando el datagrama puede ser fragmentado y el otro para indicar que hay más fragmentos que lo siguen.

Offset del fragmento

13 bits se utilizan como un contador del desplazamiento para indicar la posición del fragmento relativo al paquete IP original. Si el paquete no estuviese fragmentado este campo contendrá un cero.

Tiempo de Vida (TTL) 8 bits se utilizan para indicar la cantidad de vida o de saltos que un paquete IP puede realizar antes de ser descartado.

Protocolo 8 bits se utilizan como un identificador del protocolo.

Checksum de la cabecera.

16 bits son usados como checksum de la cabecera IP únicamente. El cuerpo del mensaje IP no está incluido, y deberá ser incluido en él, su propio checksum para evitar errores.

Dirección Origen 32 bits que almacenan la dirección IP del origen.

Dirección Destino 32 bits que almacenan la dirección IP del destino.

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Opciones y Relleno

Un múltiplo de 32 bits es utilizado para almacenar las opciones IP. Si las opciones IP no utilizan los 32 bits, se rellenan con bits adicionales a ceros para que la longitud de la cabecera IP sea un número entero de palabras de 32 bits.

Tabla 1.2. Campos del paquete IP

1.4.4.2 IP en el Router.

Cuando un router recibe un paquete, el paquete es pasado a la capa IP la cual

realiza lo siguiente:

Decrementa el campo TTL7 al menos en 1. Puede ser disminuido en una

cantidad mayor si el router estuviese congestionado. Si el TTL alcanza el valor

de cero, el paquete será descartado.

El IP puede fragmentar el paquete en paquetes más pequeños si el paquete

fuese demasiado largo para las líneas de salida del router.

Si el paquete es fragmentado, el IP crea una nueva cabecera para cada nuevo

paquete la cual incluye:

Un flag (indicador) de que le siguen nuevos fragmentos.

Un número de fragmento (Fragment ID) para identificar todos los

fragmentos que continúan.

Un desplazamiento (Fragment Offset) para permitir que la maquina que lo

va a recibir sea capaz de reensamblar el paquete.

El IP calcula los nuevos cheksum.

El IP obtiene la dirección hardware del siguiente router.

Envía el paquete.

7 TTL (Time to Live)

40

En el siguiente host, el paquete subirá en el stack (pila o capa de protocolos) hasta

el TCP o el UDP. Este proceso se repite en cada router hasta que el paquete

encuentra su destino final. Cuando el paquete llega a su destino final el IP

ensamblará las piezas tal y como estaba el paquete original.

1.4.4.3 Direccionamiento IP.

La dirección IP identifica la localización de un sistema en la red. Equivale a una

dirección de una calle y número de portal. Es decir, es única. No pueden existir

en la misma ciudad dos calles con el mismo nombre y número de portal.

Cada dirección IP tiene dos partes. Una de ellas, identifica a la red y la otra

identifica a la maquina dentro de esa red. Todas las maquinas que pertenecen a

la misma red requieren el mismo numero de red el cual debe ser además único en

Internet.

El número de maquina, identifica a una workstation, servidor, router o cualquier

dispositivo con soporte TCP/IP conectado a la red. El número de maquina

(número de host) debe ser único para esa red. Cada host TCP/IP, por tanto,

queda identificado por una dirección IP que debe ser única.

1.4.4.4 Identificación de red e Identificación de host..

Hay dos formatos para referirnos a una dirección IP, formato binario y formato

decimal con punto. Cada dirección IP es de 32 bits de longitud y está compuesto

por 4 campos de 8 bits, llamados bytes u octetos. Estos octetos están separados

por puntos y cada uno de ellos representa un número decimal entre cero y 255.

Los 32 bits de una dirección IP contienen tanto la identificación de red como la

identificación de hosts dentro de la red.

41

La manera más fácil de leer para los humanos una dirección IP es mediante la

notación decimal con puntos. Vamos a ver a continuación un ejemplo de una

dirección IP en binario y decimal con punto:

10011001.11011100.00110101.00001111 ? 153.220.53.15

1.5 APLICACIONES DE INTERNET 2

Dentro de toda la serie de aplicaciones prácticas que Internet2 trae consigo, las

directamente relacionadas con servicios para la investigación, la educación

resaltan como objetivos fundamentales del proyecto. Además se encuentran las

siguientes:

1.5.1 Tecnología de redes de telecomunicaciones.

Voz sobre IP.- VoIP.

La voz sobre IP es una tecnología que permite transmisión de la voz a través de

redes IP en forma de paquetes de datos. La telefonía IP es una aplicación

inmediata de esta tecnología, de forma que permite la realización de llamadas

telefónicas ordinarias sobre redes IP u otras redes de paquetes utilizando un pc,

gateways y teléfonos estándares.

1.5.2 Multicasting.

Este término de multidifusión es para referirse a la emisión de información en

Internet a múltiples usuarios sin necesidad de enviar los paquetes uno a uno a

cada usuario concreto. Es una técnica de transmisión a través de Internet que

permite enviar información (como video en el caso de video-conferencia) a varios

lugares al mismo tiempo. De igual manera esta técnica permite recibir

42

transmisiones de host que utilicen multicasting, sin tener que solicitárselo a este

directamente. Esta técnica permite ahorrar ancho de banda.

Redes avanzadas de investigación como Internet2 están implementando sistemas

de multidifusión para distribuir fundamentalmente seminarios y conferencias.

Parecida a la televisión abierta en que se envía una señal por aire, con

multidifusión se distribuye un flujo a lo largo de la red y los usuarios conectados

recogen esta emisión. Por lo tanto, evita que cientos o miles de computadores

vayan a un servidor central ocupando ancho de banda.

Una aplicación inicial en Internet de este tipo fue Mbone. Hoy día se experimenta

con codificación MPEG, con lo cual esta tecnología de distribución alcanza

calidades similares a la televisión.

1.5.3 Educación a Distancia.

Experiencias en Educación a Distancia en las diferentes universidades Plataforma

Educativa para fortalecer el Sistema de Educación Superior. Objetos8 de

aprendizaje que son una tecnología instruccional, es decir, sirven para que los

alumnos aprendan, dicha tecnología está basada en el paradigma de computo

orientado a objetos, el cual se refiere a crear componentes o módulos que puedan

ser reutilizables en otros programas. Estos objetos de aprendizajes se hacen bajo

Internet2, porque éste nos permite una gran riqueza de representación, sobre todo

en áreas de ciencias, física, química, en las cuales las imágenes y el video son

indispensables para comprender muchos conceptos. Internet2 me permite

incorporar a un objeto prácticamente lo que yo quiera, video, multimedia,

simuladores, de tal manera que tendría objetos muy completos. Creaciones

Artísticas con alta fidelidad, vídeo y audio con miles de canales y múltiples

8 un objeto es cualquier entidad digital o no digital que puede ser usada, re-usada o referenciada

para el aprendizaje soportado en tecnología.

43

participantes, con interactividad para realizar conciertos e improvisaciones

musicales y de baile, así como sincronización de vídeo, audio y anotaciones.

En un entorno Internet2, por otra parte, la enseñanza de la música en estudio

podría tener nuevas oportunidades. Se podría invitar a músicos mundialmente

reconocidos a ofrecer lecciones magistrales y a aportar sus puntos de vista. Por

ejemplo, una conexión bidireccional vídeo-audio podría poner en contacto a una

banda de jazz de una escuela superior con un artista residente en la universidad.

La alta calidad del enlace podría permitir demostraciones y juicios críticos.

Además, los alumnos podrían participar, literalmente, en una "improvisación" junto

a su profesor de la universidad. Esta conexión podría extenderse a otros músicos

(tanto alumnos como profesionales) de otras localidades. La enseñanza podría

enriquecerse con la incorporación de actuaciones grabadas en audio y vídeo

extraídas de un servidor de la red. La interacción entre el alumno y el profesor

podría, asimismo, grabarse para una revisión posterior, tanto por parte del maestro

como en las prácticas de los alumnos.

44

Figura 1.1. Educación a distancia9

1.5.4 Bibliotecas digitales.

Son espacios virtuales que facilitan el acceso, el uso, la difusión y la generación

de conocimiento. En estas actividades es fundamental la disponibilidad de una

red de alto desempeño, como lo es de Internet2 que proporciona a sus usuarios

un ambiente lo suficientemente versátil y potente. Bibliotecas Digitales, librerías

digitales con audio y vídeo de alta fidelidad, e imágenes escaneadas de gran

tamaño y resolución que aparecen inmediatamente en la pantalla del ordenador,

así como nuevas formas de visualizar datos.

La biblioteca digital puede almacenar una gran cantidad de documentos en

diferentes formatos, así como hacer búsquedas en el texto completo de los

documentos, una vez se encuentra el documento deseado por medio de una

búsqueda o navegando en un repositorio10, la plataforma de biblioteca digital

ofrece la facilidad de almacenar o visualizar el documento, y éste pude verse en

formato PDF, RTF o HTML.

9 www.internet2.edu

10 Lugar físico donde se almacenan los documentos en forma digital, el cual cada colección digital

tiene relacionado su repositorio propio, permitiendo las búsquedas en todo el sistema de biblioteca digital

45

1.5.5 Telemedicina y Salud.

Con todos los servicios tecnológicos de Internet2 la salud como partícipe de estos,

encuentra en la telemedicina una de sus mayores aplicaciones a las actuales

demandas de lo referente a la asistencia. Se entiende telemedicina como la

provisión de servicios, educación y cuidados de la salud a distancia a través de

medios de comunicación e información de alta tecnología. Ejemplos de

telemedicina se encuentran las exploraciones y diagnósticos remotos y

telemonitorización (manejo a distancia de, por ejemplo, equipos quirúrgicos).

Figura 1.2. Telemedicina11

1.5.6 Ciencias de la tierra.

El uso de Internet2 en apoyo al grupo de estudio de la profundad de los océanos.

Análisis multiescala del clima urbano.

11

Figura 1.3 y 1.4 http://www.ruav.edu.co/privado/Desde_RUAV_hasta_Internet2.ppt

46

Figura 1.3. Aplicación en ciencias de la tierra

1.5.7 Astronomía.

Construcción del gran telescopio milimétrico y sus necesidades de transmisión de

datos. Aplicaciones con uso intensivo de datos y recursos informáticos, como las

que se pueden usar para cálculos complejos necesarios en astronomía, para

medir movimientos migratorios de población, en procesos meteorológicos

asociados al cambio climático, etc.

Figura 1.4. Aplicaciones en astronomía12

12

http://www.ruav.edu.co/privado/Desde_RUAV_hasta_Internet2.ppt

47

1.5.8 Súper computo compartido.

El Grand Challenge Computational Cosmology Consortium está formado por un

grupo de astrónomos teóricos y de informáticos, comprometidos en una

investigación y trabajando en colaboración sobre el origen del universo y la

emergencia de estructuras a gran escala. Este grupo incluye a científicos de la

Universidad de Indiana, INICSA, Princeton, MIT, UC-SC y el Centro de

Supercomputación de Pittsburgh. Su trabajo precisa de simulaciones masivas por

medio de múltiples supercomputadores que funcionan simultáneamente; grandes

bases de datos con los resultados de la simulación; visualizaciones extensas que

muestran la evolución de estrellas y galaxias, y un amplio repositorio de software

compartido que hace posible todo lo anterior. Si bien algunos experimentos se

realizan de forma aislada, la mayor parte de los mismos requiere una estrecha

colaboración entre equipos de personas distribuidos por múltiples zonas. Cada

miembro de un equipo es un experto en un componente particular de la

heterogénea mezcla formada por la simulación, el análisis de los datos y la

visualización. El equipo debe poder compartir una visión común de la simulación y

participar de forma interactiva en la computación colectiva.

Figura 1.5. Nano-manipulador13

13

http://www.ruav.edu.co/privado/Desde_RUAV_hasta_Internet2.ppt

48

1.5.9 Laboratorios Virtuales.

Un laboratorio virtual es un entorno distribuido heterogéneo de resolución de

problemas que permite a un grupo de investigadores esparcidos por todo el

mundo trabajar juntos en un conjunto común de proyectos. Como en cualquier

otro laboratorio, las herramientas y técnicas son específicas del dominio de

investigación, pero los requisitos de infraestructura básica se comparten entre las

distintas disciplinas. Interacción multilateral vía Internet2 con robots cooperativos

Nanotecnología, Control a distancia.

Figura 1.6. Nanotecnología14

1.5.10 Teleinmersión.

Realidad Virtual. Ambientes de "inmersión" (Teleinmersión), en los que se utilizan

nuevas formas de colaboración: se mantienen reuniones virtuales, en tres

dimensiones, entre varios participantes.

Ambientes de colaboración, donde se usan conjuntamente laboratorios virtuales,

con manejo remoto de instrumentos, sesiones de grabación y reproducción

14

http://www.ruav.edu.co/privado/Desde_RUAV_hasta_Internet2.ppt

49

automáticas, conversaciones en tiempo real con vídeo, audio, texto y realidad

virtual, etcétera.

La teleinmersión tiene el potencial de cambiar significativamente los paradigmas

educativos, científicos y de fabricación. Un sistema de teleinmersión permitiría a

personas situadas en distintos lugares compartir el mismo entorno virtual. Por

ejemplo, los participantes en una reunión podrían interactuar con un grupo virtual,

casi de la misma forma como lo harían si estuvieran en la misma habitación. Los

individuos podrían compartir y manipular datos, simulaciones y modelo de

moléculas; construcciones físicas o económicas; y participar juntos en la

simulación revisión de diseños o procesos de evaluación. Como ejemplo,

piénsese en alumnos de ingeniería mecánica o industrial trabajando juntos para

diseñar un nuevo puente o brazo de robot mediante la teleinmersión. Los

miembros del grupo podrían interactuar con otros miembros del grupo mientras

comparten el objeto virtual que está siendo modelado.

50

Figura 1.7. Aplicaciones de teleinmersión 15

Entre las aplicaciones que están hoy más allá del campo de investigación de la

Internet actual, está la teleinmersión y diversos proyectos de laboratorio virtual. La

teleinmersión podría ir más lejos al permitir a sus participantes compartir un común

entorno virtual realista que les permitiera además la comunicación humana de

forma natural dentro de un entorno virtual y la interacción dentro de una aplicación

común.

1.5.11 Software educativo.16

Este tipo de aplicación que facilita y dinamiza los entornos educativos. Los

profesores diseñan los módulos de contenidos, que será administrado por

software, que finalmente compartido a alumnos y entidades interesados en estos.

Diferentes estándares de módulos permiten interactuar en aspectos tales como

seguimiento al progreso de los alumnos, incorporación automática de los módulos

en marcos más amplios, interacción conjunta y flujos entre módulos.

15

http://ciberhabitat.gob.mx/universidad/internet2/internet2c.htm 16

http://www.ati.es/novatica/1997/127/intdos.html

51

Un ejemplo de software educativo es: El software educativo (learningware) y el

Instructional Management System (IMS). Hay muy poco software de alta calidad

disponible en el área de la enseñanza distribuida. La mayoría del software

educativo ha sido diseñado para su uso autónomo, especialmente el que incorpora

sonido, imagen y vídeo. Por otra parte, buena parte del mismo depende de un

único sistema operativo. Internet2 es una oportunidad para trabajar en una

arquitectura de desarrollo de aplicaciones que cree un software educativo

(learningware) con sus correspondientes aplicaciones que pueda proporcionarse y

usarse dentro de la enseñanza distribuida. Como por ejemplo crear materiales

para la enseñanza en red de tal manera que el usuario pueda recoger y analizar

datos de forma interactiva, inclusión de modelos gráficos en 2D o 3D, esquemas

de modelación matemática, mecanismos de computación y manipulación

simbólica, esquemas de modelación molecular, tablas periódicas inteligentes,

bases de datos léxicas bilingües y herramientas de búsquedas para el desarrollo

del aprendizaje de una segunda lengua, así como otras funcionalidades genéricas.

En el entorno educativo tradicional, este proceso es diseñado, controlado y llevado

a cabo por los profesores. En un entorno educativo distribuido en red, este

proceso debería ser diseñado por los mismos profesores, pero manejado por el

software, que debería ser, a menudo compartido por alumnos, profesores y por

otras entidades como editores y proveedores de información. A este sistema de

dirección educativa basada en red se le denomina IMS. El IMS se compone de

servicios y estándares.

Los estándares permitirán a los módulos educativos distribuidos ínteroperar en lo

que respecta a aspectos tales como el seguimiento del progreso de los alumnos,

incorporación automática de los módulos en marcos más amplios, interacción

colaborativa y flujos entre los módulos. Los estándares crearán también un

mecanismo común para la organización y recuperación de los objetos educativos

basados en red al reflejar la relación entre los módulos educativos individuales y

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los objetivos específicos de aprendizaje. Mientras algunas de las tecnologías de

IMS podrían ser desarrolladas en el entorno de la Internet actual, los componentes

síncronos de comunicación y las tecnologías para enlazar y proporcionar

materiales multimedia de aprendizaje requerirán servicios de red todavía no

disponibles.

1.5.12 Videoconferencia.

Sistemas de videoconferencia permiten que personas en lugares diferentes

realicen reuniones en tiempo real, con transmisión y recepción simultáneas de

audio, video y datos. Adicionalmente, pueden ofrecerse facilidades telemáticas o

de otro tipo como el intercambio de informaciones gráficas, imágenes fijas,

transmisión de ficheros desde el pc, etc.

La videoconferencia proporciona importantes beneficios como el trabajo

colaborativo entre personas geográficamente distantes y una mayor integración

entre grupos de trabajo.

Figura 1.8. Aplicación de videoconferencia17

17

http://www.ruav.edu.co/privado/Desde_RUAV_hasta_Internet2.ppt