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Internet:
Paquetes, enrutamiento y confiabilidad
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Hola, soy Lynn, ingeniera de software
en Spotify y la primera en admitir
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que suelo dar por sentada la fiabilidad
de Internet. La cantidad de información
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que hay Internet es asombrosa.
Pero, ¿cómo es posible que cada dato
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se envíe de forma fiable? Digamos que
quieres reproducir una canción de Spotify.
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Es como si la computadora se conectase
directo a los servidores y Spotify enviase
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la canción directamente. En realidad,
no es así como funciona Internet. Si
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estuviese hecha de conexiones directas,
sería imposible que todo funcionase para
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millones de usuarios a la vez. Sobre todo,
porque no hay garantía de que cada cable
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y computadora funcionen al mismo tiempo.
Los datos viajan por Internet de manera
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menos directa. Hace muchos años, a inicios
de los 70, mi socio Bob Khan y yo
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comenzamos a trabajar en el diseño de
Internet. Teníamos la responsabilidad
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y la oportunidad de diseñar sus protocolos
y arquitectura. Así que seguimos siendo
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parte del crecimiento y la evolución
de Internet desde aquel momento,
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hasta el presente. La forma en que la
información va de una computadora a otra
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es muy interesante. No necesita seguir un
camino fijo. De hecho, tu camino puede
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en el medio de una conversación entre
computadoras. La información en Internet
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va como paquete de una computadora a otra,
y ese paquete viaja de un lugar
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a otro en Internet, como si uno fuese
de un lugar a otro en un automóvil.
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Si hay mucho tráfico o el camino está mal,
puedes elegir o verte obligado a tomar
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un camino diferente para llegar al mismo
lugar cada vez que viajas. Y así como
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puedes llevar todo tipo de cosas dentro de
un auto, se pueden enviar muchos tipos de
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información digital con paquetes. Pero hay
algunos límites. Por ejemplo, si tienes
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que mover un transbordador espacial desde
donde fue construido a donde se lanzará,
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el vehículo no cabrá en un camión, por lo
que debes dividirlo y transportarlo en
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varios camiones, que podrían tomar
distintos caminos y llegar a destino en
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diferentes momentos. Una vez allí, puedes
reunir las piezas, armar el transbordador
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y prepararlo para el lanzamiento. En
Internet, los detalles son parecidos. Si
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tienes una imagen muy grande que quieres
enviar a un amigo o subir a un sitio web,
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esa imagen puede estar hecha de decenas de
millones de bits de 1 y 0, demasiados para
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enviar un solo paquete. Como están en una
computadora, la imagen se divide
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en cientos o miles de partes más pequeñas
llamadas paquetes. A diferencia de los
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autos o camiones, estos paquetes no tienen
conductores que eligen sus rutas. Cada
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paquete tiene la dirección de Internet de
origen y hacia dónde va. Las computadoras
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en Internet, llamadas enrutadores, son
los que dirigen el tráfico para que los
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paquetes se muevan en las redes. Si una
ruta se congestiona, los paquetes toman
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otras rutas en Internet y llegan a destino
en momentos un poco diferentes o
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pueden quedar fuera de servicio. Hablemos
sobre esto. Como parte del protocolo,
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cada enrutador registra las diversas rutas
de envío de los paquetes, y elige la menos
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costosa para cada dato según la dirección
IP de destino para el paquete.
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Pero no tiene que ver con el costo, sino
con el tiempo y factores no técnicos, como
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política y relaciones entre empresas. La
mejor ruta para los datos no siempre es
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la más directa. Al tener opciones de rutas
la red puede manejar las fallas. Así,
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la red puede enviar paquetes aunque algo
salga muy, muy mal.
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Esta es la base para el principio clave
de Internet: la fiabilidad. Ahora, ¿qué
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pasa si pediste datos y no todo llegó?
Digamos que quieres escuchar una canción.
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¿Cómo puedes estar 100% seguro de que los
datos se enviarán y la canción sonará?
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Te presentamos al protocolo de control
de transmisiones, TCP, tu nuevo amigo.
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TCP maneja el envío y recepción de datos
como paquetes, como un servicio de correo.
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Si quieres una canción en tu dispositivo,
Spotify la envía como muchos paquetes.
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Cuando llegan, el TCP hace un inventario
completo y envía confirmaciones
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de cada paquete recibido. Si todos están
allí, el TCP firma tu entrega y listo.
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(canción) Si el TCP no encuentra algunos
paquetes, no firmará, y tu canción
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no sonará como debe o faltarán algunas
partes. Spotify reenviará cada paquete
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perdido o incompleto. Una vez que el TCP
verifica la entrega de muchos paquetes
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para la canción que pediste, esta empezará
a sonar. Lo genial del TCP y los sistemas
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de enrutadores es que son escalables.
Pueden funcionar con 8 u 8 millones de
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dispositivos. Gracias a la tolerancia de
fallas y la redundancia, cuantos más
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enrutadores haya, más confiable será
Internet. Además, lo genial es que puede
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crecer sin interrumpir el servicio.
Internet está hecha de cientos de miles
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de redes y miles de millones de
computadoras y dispositivos conectados
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físicamente. Estos sistemas se conectan,
comunican y funcionan entre sí según
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estándares comunes sobre cómo se envían
los datos a través de Internet.
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Los dispositivos, o los enrutadores en
Internet, ayudan a los paquetes a llegar
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a destino, donde son reensamblados, si es
necesario. Esto ocurre miles de millones
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de veces al día, cuando envías un email,
visitas una página web, hablas por video
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o usas una app móvil, o cuando los
sensores o dispositivos en Internet
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hablan entre sí.
