El funcionamiento del internet se basa en una enorme red global de cables de fibra óptica. Los datos fluyen entre los distintos proveedores de servicios de internet. Aunque los cables llevan señales en forma de luz, nuestros dispositivos electrónicos como laptops y teléfonos móviles funcionan con señales eléctricas. Entonces, ¿Cómo se convierte la luz en señales eléctricas? Y más importante aún, ¿por qué el internet está estructurado de esta manera? Vamos a hablar sobre la estructura moderna del internet en esta animación, donde se pueden ver diferentes proveedores de servicios de internet, como AT&T, que es un ISP de nivel 1. Los datos de fibra óptica comienzan en las estaciones de aterrizaje y pasan por varios niveles de ISP antes de llegar a tu hogar.
Pero primero, vamos a repasar un poco de historia para entender la evolución del internet. El internet se hizo accesible al público por primera vez en la década de 1990. La primera versión del internet utilizaba los mismos cables que el teléfono, específicamente cables de cobre coaxiales, y funcionaba completamente con señales eléctricas. Un divisor separaba las señales de internet de las señales telefónicas. Era imposible mezclar diferentes señales eléctricas y luego separarlas. Por lo tanto, solo se enviaba una señal de teléfono o una señal de internet a la vez. Con esta tecnología, cada vez que usabas el teléfono, se perdía la conexión a internet. Además, esta tecnología tenía una velocidad de transmisión de datos muy baja y sufría de problemas de interferencia.
Cualquier cable que transporte señales eléctricas genera un campo electromagnético a su alrededor, lo que hace que la señal sea propensa a interferencias de otras líneas eléctricas o de comunicación. En resumen, no es una buena idea transmitir señales de internet en forma de pulsos eléctricos. Por eso, después de unos años, los cables de fibra óptica reemplazaron a los cables coaxiales. Las señales de luz no tienen problemas de interferencia y se pueden mezclar diferentes señales en un cable de fibra óptica utilizando la tecnología WDM, y luego separarlas después de la transmisión. Por eso, los cables de fibra óptica proporcionan una velocidad de transmisión de datos muy alta.
En un centro de datos, cada servidor cuenta con un dispositivo llamado transceptor SFP, que envía y recibe señales de luz óptica. Este dispositivo utiliza un láser para enviar señales de luz a través de un cable de fibra óptica. La mayoría de la transferencia de datos ocurre a través del cable de fibra óptica en forma de luz antes de llegar a tu laptop. En el lado del usuario, hay otro dispositivo llamado Terminal de Red Óptica (ONT, por sus siglas en inglés) que convierte la luz en pulsos eléctricos. El ONT es básicamente una versión avanzada de un módem. Veamos cómo se realiza la conversión de señales de luz a señales eléctricas en un ONT.
Primero, un fotodetector recibe la señal de luz entrante. Cuando la luz incide en la unión del diodo, se generan electrones y huecos. Los huecos son atraídos hacia el lado negativo de la batería y los electrones son atraídos hacia el lado positivo. Así es como se produce una corriente eléctrica en el circuito según las señales de luz entrantes. El ONT está conectado a un enrutador mediante un cable Ethernet. Un enrutador es un dispositivo de red que recibe, analiza y reenvía paquetes de datos a un dispositivo que tiene la misma dirección IP que la dirección de destino del paquete de datos. El enrutador puede entender estas señales eléctricas. La conexión desde el enrutador al dispositivo puede ser mediante cable o inalámbrica. Los cables Ethernet avanzados pueden transferir datos a velocidades de entre 10 y 40 gigabytes por segundo, pero como sabemos, transferir datos a través de cables de cobre tiene problemas de interferencia, por lo que los cables Ethernet están bien blindados y son cables de pares trenzados, lo que reduce en cierta medida los problemas de interferencia.
Los avances en tecnología han reducido aún más el uso de cables de cobre. Esta tecnología se conoce como fibra hasta el hogar o FTTH. En FTTH, los cables de fibra llegan a tu hogar en lugar de los cables de cobre. Esta animación muestra claramente cómo se realiza la conversión de señales de luz a señales eléctricas en FTTH. El servicio de FTTH ofrece una velocidad de transferencia de datos de 1.000 megabytes por segundo.
