Panorámica de Skype (I): aspectos tecnológicos

Skype es un programa informático que permite el intercambio de texto, voz, vídeo e incluso documentos a través de Internet. Fue desarrollado en 2003 por el danés Janus Friis y el sueco Niklas Zennström, quienes antes habían creado el popular Kazaa. A pesar de tratarse de una aplicación gratuita, tanto el código como el protocolo utilizado por Skype están completamente cerrados.

En su modalidad más sencilla, la comunicación a través de Skype no tiene coste; sólo es necesario que todos los participantes en la comunicación tengan instalado el software. Existe la posibilidad de llamar a teléfonos convencionales mediante la modalidad SkypeOut, cobrándose tarifas reducidas en función del país de destino. La alternativa SkypeIn proporciona un número de teléfono al usuario, permitiéndole recibir llamadas telefónicas como si tuviera una línea telefónica convencional.

Breve reseña histórica

En septiembre de 2005 la empresa fue comprada por eBay por 2.600 millones de dólares. La alegría no duró ni cuatro años: en julio de 2009 los fundadores demandaron a eBay porque las licencias de Joltid (que provee los códigos que utiliza el núcleo del sistema) habían caducado y eBay estaba infringiendo sus derechos usándolas. Finalmente eBay tuvo que vender el 65% de su participación en Skype al grupo inversor Silver Lake Partners por 1.900 millones de dólares. En aquel momento la compañía estaba valorada en 2.750 millones de dólares.

El 10 de mayo de 2011 se anunció su compra íntegra por Microsoft por un precio de 8.500 millones de dólares.

Características y arquitectura

Skype utiliza un protocolo propietario de telefonía VoIP. La VoIP (Voz sobre IP) es una tecnología que facilita la transmisión de voz a través de redes IP en forma de paquetes de datos. Mientras que en una llamada convencional es la centralita telefónica la que establece una conexión permanente entre dos interlocutores, en una llamada VoIP la señal sonora emitida por un interlocutor es digitalizada, comprimida y troceada en paquetes de datos que son enviados a través de Internet entre las direcciones IP de las máquinas emisor y receptora. Como sucede entro tipo de transmisiones en internet, los paquetes individuales pueden tomar caminos diferentes para llegar a su destino, pero una vez en él son ordenados, reconstruido el mensaje original y descomprimido en una señal analógica audible por el receptor.

Una de las ventajas de Skype es la gran compresión de datos sin demasiada pérdida en la calidad del sonido transmitido. Sin embargo, la diferencia fundamental entre Skype y otros servicios de telefonía VoIP es que éste aprovecha el modelo P2P en vez del habitual modelo Cliente-Servidor.

Las redes P2P son aquellas en las que no se utiliza el clásico modelo cliente-servidor, en el que unas máquinas proporcionan servicios (los servidores) y están a la espera de las peticiones de los consumidores de estos servicios (los clientes), sino que todos sus nodos tienen el mismo comportamiento comportándomes simultáneamente como clientes y como servidores para el resto de nodos. Todos son iguales, o pares, entre sí.

En la red Skype coexisten 3 tipos de nodos:

• Nodos normales (N). Son todos aquellos que ejecutan la aplicación Skype.
• Super Nodos (SN). Son nodos normales que disponen de una dirección IP pública, y a los que se exige un mayor nivel de recursos computacionales (CPU y memoria) y ancho de banda. Cualquier N es candidato a ser SN, siempre y cuando cuente con los recursos suficientes y no se encuentra tras un proxy o cortafuegos.
• Skype Login Server (LS). Es el servidor de conexión, única entidad centralizada de la red. Se encarga de autenticar a los usuarios y almacenar sus nombres y contraseñas, garantizando que los usuarios son únicos en la red.

Para iniciar la comunicación, cada N debe conectar con un SN y autenticarse en el LS. Una vez autenticado en el LS, todo el intercambio de información se realiza de manera descentralizada, sin intervención del LS. Esta arquitectura elimina hábilmente la necesidad de grandes servidores que centralicen la transmisicón de paquetes durante las comunicaciones.

Por otra parte, Skype utiliza puertos TCP y UDP para comunicarse. Si el equipo se encuentra tras uncortafuegos y estos puertos se encuentran bloqueados, se intentará el acceso a través de los puertos 80 y/o 443.  Dado que en la mayoría de los casos estos puertos se encuentran abiertos (para permitir el acceso de los usuarios a los servicos básicos de la Web), parece difícil limitar el uso de Skype en una organización. La solución pasa por  intentar capturar el tráfico correspondiente a transacciones de Skype. La complejidad de esta alternativa sale con mucho del objetivo de este artículo, y se remite al lector interesado a leer las pistas que se dan aquí.

Las dos imágenes siguientes (obtenidas de “A MeasurementbasedStudy of the Skype PeertoPeerVoIP Performance“, Universidad de Yale) muestran el número y distribución de Super Nodos para un experimento realizado entre junio y septiembre de 2006. La primera muestra el número total de SN observados, que se mantiene estable en torno a los 15.000 en todo el mundo. El incremento de 1.000 unidades señalado por la línea roja se produce en torno al 29 de agosto. Los autores explican este incremento como consecuencia del comienzo de un nuevo semestre, y el aumento del número de alumnos que comienzan a utilizar Skype desde sus universidades. Casi la totalidad de los nuevos SN detectados se encontraban en centros educativos. Esto confirma el hecho de que nodos normales situados en universidades (generalmente con gran ancho de banda y pocas restricciones frente a Internet) tienen grandes posibilidades de pasar a ser SN.

La segunda imagen muestra la distribución geográfica de los Super Nodos encontrados. El 60% se encuentran en América del Norte, mientras que casi el 40% restante pertenecen a Europa. Los resultados contrastan con los de un estudio del año anterior, que asignaba sólo un 25% de los SN a América del Norte. Los autores encuentran la explicación en la posibilidad a partir de 2006 de realizar llamadas a fijos y móviles desde Skype en Estados Unidos y Canadá. Este hecho hizo aumentar significativamente el número de usuarios del servicio en estos países.

Recursos consumidos

Las FAQs técnicas no son claras sobre el uso de ancho de banda de Skype cuando está en reposo (no está siendo usado activamente, pero se ha iniciado sesión). El equipo técnico advierte de que Skype consume entre 0 y 4 kbps en reposo, y que este ancho de banda se utiliza fundamentalmente para actualizar la información de contactos conectados, pero que el consumo exacto depende de diversos factores. En el peor de los casos (es decir, consumiendo 4 kbps o, lo que es lo mismo, 0,5 kB/s), un nodo Skype permanentemente conectado llegaría a consumir unos 40 MB diarios, o 1,3 GB mensuales.

Parece claro que el consumo de ancho de banda debería ser claramente superior en aquellas máquinas que funcionan como Super Nodos de Skype. Una manera de detectar si nuestra máquina actúa como SN es utilizar algún tipo de software de monitorización del consumo de ancho de banda.