Internet | Cables y Wi-Fi
Mi nombre es Tess Winlock, y soy ingeniera de software en Google.
Me pregunto: ¿cómo se envía una imagen, texto o email de un lugar a otro?
No es magia, es Internet. Un sistema creado para mover información.
Internet es como un servicio postal, pero lo que se envía es un poco diferente.
En lugar de cajas y sobres, Internet envía información binaria.
La información está hecha de bits, un par de opuestos, como encendido o apagado,
o sí o no.
Solemos usar 1 para encendido y 0 para apagado.
Porque un bit tiene dos posibles estados: el código binario.
8 bits forman 1 byte.
1000 bytes crean un kilobyte.
1000 kilobytes son un megabyte.
Una canción se codifica con 3-4 MB.
No importa si se trata de una imagen, un video o una canción,
todo en Internet se representa y envía como bits, los átomos de la información.
No es que enviamos 1 y 0 de un lugar a otro, o de una persona a otra.
Entonces, ¿cuál es la materia física que realmente se envía
a través de los cables y el aire?
Veamos un pequeño ejemplo de cómo las personas pueden comunicarse
físicamente para enviar un bit de información de un lugar a otro.
Podemos encender una luz para representar 1 o apagarla para 0. O usar sonidos para
código Morse.
Estos métodos funcionan pero son lentos, falibles y dependen
de humanos. Necesitamos una máquina. Hemos construido muchos sistemas
que pueden enviar información binaria desde diferentes tipos de medios físicos.
Hoy se envían bits mediante electricidad, luz y ondas de radio.
En el primer caso,
imagina dos bombillas conectadas por un alambre de cobre. Si alguien enciende
la luz, entonces la bombilla se ilumina. Si no hay electricidad, no hay luz. Si los
operadores aceptan que la luz encendida representa 1 y la luz apagada significa 0,
tenemos un sistema para enviar bits de una persona a otra mediante electricidad.
Un pequeño problema: si necesitas enviar 0 cinco veces seguidas,
¿cómo hacerlo para que la persona pueda contar el número de 0 enviados?
La solución es introducir un reloj o un temporizador. Los operadores acuerdan
que el remitente envíe 1 bit por segundo y el receptor registre cada segundo
y vea la secuencia. Para enviar cinco 0 seguidos, el operador apaga la luz,
espera 5 segundos y el receptor al otro lado de la línea anota los 5 segundos.
Para cinco 1 seguidos, enciende, espera 5 segundos, anota cada segundo.
Si queremos enviar más rápido que un bit por segundo, necesitamos aumentar
el ancho de banda, la capacidad máxima de transmisión de un dispositivo, que se mide
por bitrate, el número de bits que se envía en un período de tiempo específico,
que se mide en segundos.
Otra medida es la velocidad de latencia, o el tiempo que
tarda un bit para ir de un lugar a otro, desde el origen hasta el dispositivo.
En términos humanos, un bit por segundo es muy rápido y muy difícil de seguir.
Digamos que quieres descargar una canción de 3 MB en 3 segundos,
a 8 millones de bits por megabyte, o sea, un bitrate de 8 millones de bits/segundo.
Los humanos no pueden enviar o recibir 8 millones de bits por segundo, pero una
máquina sí puede. Ahora, ¿qué tipo de cable podemos utilizar para enviar estos
mensajes y cuán lejos llegan las señales?
Con el cable de Ethernet, el más común
en casa, la oficina o la escuela, puedes sufrir pérdida de señal o interferencia
a pocos metros de distancia.
Para que Internet funcione en todo el mundo,
necesitamos un método alternativo. Hablamos de enviar bits a través de
océanos. ¿Qué más podemos usar? ¿Qué se mueve mucho más rápido que la electricidad
a través de un cable?
Es la luz.
Enviamos bits como haces de luz de un lugar a otro
mediante la fibra óptica, un hilo de vidrio diseñado para reflejar la luz.
Cuando se envía un haz de luz por cable, la luz rebota de arriba a abajo a través
del cable hasta llegar al otro extremo. Dependiendo del ángulo de rebote, podemos
enviar varios bits simultáneamente, que viajan a la velocidad de la luz.
La fibra óptica es muy rápida. Y la señal no se degrada cuando viaja a través de
de largas distancias. Así puede viajar cientos de kilómetros sin perder señal.
Por eso usamos fibra óptica en el suelo del océano para conectar continentes.
En 2008 se cortó un cable de fibra óptica cerca de Alejandría, Egipto, que cortó
Internet en gran parte de Medio Oriente y la India. Damos Internet por sentada
pero es un sistema físico muy frágil. Y la fibra óptica es increíble, pero
también es costosa y compleja. En la mayoría de los casos, hay cables de cobre.
Pero, ¿cómo podemos enviar y recibir información sin cables?
Ondas de radio.
Las máquinas inalámbricas suelen utilizar señales de radio para enviar bits de un
lugar a otro. Estas máquinas traducen 1 y 0 en ondas de radio de diferentes
frecuencias. Las máquinas receptoras invierten el proceso y lo convierten en
código binario en tu computadora. Internet se volvió móvil con lo inalámbrico. Pero
al viajar tan lejos, la señal de radio se pierde. Por eso no podemos escuchar
una estación de radio de otra ciudad.
Aunque han evolucionado, los sistemas
inalámbricos dependen de Internet por cable. Si usas Wi-Fi en un café, los bits
se envían a un enrutador inalámbrico y de ahí se transmiten por cable y viajan
grandes distancias a los servidores.
El método para enviar bits puede evolucionar,
como rayos láser entre satélites, globos o drones que transmiten ondas de radio,
pero la representación binaria de la información, y los protocolos para enviar
y recibir esa información, no cambiaron mucho.
Todo lo que está en Internet,
sean palabras, emails, imágenes, videos de gatos o perros, todo se reduce a 1 y 0,
transmitidos por pulsos electrónicos, haces de luz, ondas de radio y mucho amor.