¿Cómo funciona internet?
El contenido que estás viendo ahora ha viajado miles de millas desde un centro de datos de Google para llegar a ti. Aprendamos cómo funciona internet entendiendo los detalles de este increíble viaje de datos. El centro de datos, que puede estar a miles de millas de distancia de ti, tiene tu contenido almacenado en su interior.
¿Cómo llega entonces ese contenido a tu teléfono móvil o portátil? Una forma fácil sería a través de satélites, enviando una señal desde el centro de datos a un satélite mediante una antena, y luego desde el satélite a tu móvil mediante otra antena cerca de ti. Sin embargo, esta forma de transmitir señales no es una buena idea. Veamos por qué.
El satélite está estacionado a casi 22,000 millas sobre el ecuador de la Tierra, por lo que la transmisión de datos tendría que viajar una distancia total de 44,000 millas. Esta larga distancia causa un retraso significativo en la recepción de la señal, lo que resulta en una gran latencia, inaceptable para la mayoría de las aplicaciones de internet.
Entonces, si este video no te llega a través de un satélite, ¿Cómo llega a ti? Bueno, se hace con la ayuda de una complicada red de cables de fibra óptica que conectan el centro de datos con tu dispositivo. Tu teléfono puede estar conectado a internet a través de datos celulares o cualquier enrutador Wi-Fi, pero en última instancia, en algún momento, tu teléfono estará conectado a esta red de cables de fibra óptica.
Vimos al principio que el video que estás viendo actualmente está almacenado en un centro de datos, más específicamente en un dispositivo de estado sólido dentro del centro de datos. Este dispositivo actúa como la memoria interna de un servidor, que es simplemente una potente computadora cuyo trabajo es proporcionarte el video o cualquier otro contenido almacenado cuando lo solicites.
Ahora, el desafío es cómo transferir los datos almacenados en el centro de datos específicamente hacia tu dispositivo a través de la compleja red de cables de fibra óptica. Veamos cómo se hace esto. Pero primero, debemos entender un concepto importante que es el concepto de una dirección IP.
Cada dispositivo conectado a internet, ya sea un servidor, una computadora o un teléfono móvil, se identifica de manera única mediante una cadena de números conocida como una dirección IP. Puedes considerar la dirección IP similar a la dirección de tu hogar, es decir, la dirección que te identifica única y específicamente en tu hogar. Del mismo modo, en el mundo de internet, una dirección IP actúa como una dirección de envío a través de la cual toda la información alcanza su destino.
Tu proveedor de servicios de internet decidirá la dirección IP de tu dispositivo, y podrás ver qué dirección IP te ha asignado tu ISP en tu móvil o portátil. El servidor en el centro de datos también tiene una dirección IP. El servidor almacena un sitio web, por lo que puedes acceder a cualquier sitio web simplemente conociendo la dirección IP del servidor. Sin embargo, es difícil para una persona recordar tantas direcciones IP. Para resolver este problema, se utilizan los nombres de dominio, como youtube.com o facebook.com, que corresponden a direcciones IP más fáciles de recordar que una larga secuencia de números.
Otra cosa a tener en cuenta aquí es que un servidor tiene la capacidad de almacenar varios sitios web. Y si el servidor consta de múltiples sitios web, no se puede acceder a todos ellos con la dirección IP del servidor. En tales casos, se utilizan piezas de información adicionales llamadas cabeceras de host para identificar de manera única el sitio web. Sin embargo, para los sitios web gigantes como facebook.com o youtube.com, toda la infraestructura del centro de datos se dedicará al almacenamiento de ese sitio web en particular. Para acceder a internet, siempre usamos nombres de dominio en lugar de los complejos números de dirección IP.
¿De dónde obtiene internet las direcciones IP correspondientes a nuestras solicitudes de nombres de dominio?
Bueno, para este propósito, internet utiliza una enorme guía telefónica conocida como DNS. Si conoces el nombre de una persona pero no sabes su número de teléfono, simplemente lo buscas en una guía telefónica. El servidor DNS proporciona el mismo servicio a internet. Tu proveedor de servicios de internet u otras organizaciones pueden administrar el servidor DNS. Recapitulemos toda la operación. Ingresas el nombre de dominio, el navegador envía una solicitud al servidor DNS para obtener la correspondiente dirección IP, luego de obtener la dirección IP, tu navegador simplemente envía la solicitud al centro de datos, más específicamente, al servidor correspondiente.
Una vez que el servidor recibe una solicitud para acceder a un sitio web específico, comienza el flujo de datos. Los datos se transfieren en formato digital a través de cables de fibra óptica, más específicamente, en forma de pulsos de luz. Estos pulsos de luz a veces tienen que viajar miles de millas a través del cable de fibra óptica para llegar a su destino. Durante su viaje, a menudo tienen que pasar por terrenos difíciles, como áreas montañosas o bajo el mar. Algunas compañías globales se encargan de instalar y mantener estas redes de cables ópticos.
Estos cables ópticos tensan la luz a través del lecho marino hasta tu puerta, donde se conectan a un enrutador. El enrutador convierte estas señales de luz en señales eléctricas, y luego se utiliza un cable Ethernet para transmitir estas señales eléctricas a tu portátil. Sin embargo, si estás accediendo a internet utilizando datos celulares, la señal debe enviarse a una torre celular y desde la torre celular llega a tu teléfono celular en forma de ondas electromagnéticas.
Dado que internet es una red global, se ha vuelto importante tener una organización que administre cosas como la asignación de direcciones IP, el registro de nombres de dominio, etc. Esto es gestionado por una institución llamada ICANN, ubicada en los Estados Unidos.
Una cosa sorprendente sobre internet es su eficiencia para transmitir datos en comparación con las tecnologías de comunicación celular y de línea fija. El contenido que estás viendo desde el centro de datos de Google te llega en forma de una enorme colección de ceros y unos. Lo que hace que la transferencia de datos en internet sea eficiente es la manera en que estos ceros y unos se dividen en pequeños fragmentos conocidos como paquetes y se transmiten.
Vamos a asumir que estos flujos de ceros y unos se dividen en diferentes paquetes por el servidor, donde cada paquete consta de seis bits junto con los bits del video, además del número de secuencia y las direcciones IP del servidor y tu teléfono. Con esta información, los paquetes son enrutados hacia tu teléfono. No es necesario que todos los paquetes se enrutan por la misma ruta, y cada paquete toma de manera independiente la mejor ruta disponible en ese momento. Al llegar a tu teléfono, los paquetes se vuelven a ensamblar según su número de secuencia. Si algunos paquetes no llegan a tu teléfono, se envía una confirmación desde tu teléfono para volver a enviar los paquetes perdidos.
Compara esto con una red postal con una buena infraestructura, pero los clientes no siguen las reglas básicas con respecto a las direcciones de destino. En este escenario, las cartas no llegarán al destino correcto. De manera similar, en internet, utilizamos algo llamado protocolos para el manejo de este complejo flujo de paquetes de datos. Los protocolos establecen las reglas para la conversión de paquetes de datos, la adjunción de las direcciones de origen y destino a cada paquete y las reglas para los enrutadores, etc. Para diferentes aplicaciones, se utilizan diferentes protocolos.
Esperamos que este video te haya dado una buena comprensión sobre cómo funciona internet, específicamente sobre el increíble viaje de los paquetes de datos desde el centro de datos hasta tu teléfono móvil.
¡Gracias!
