Cómo funciona internet

¿Te has preguntado cómo un video de YouTube se muestra en tu teléfono en segundos o cómo millones de personas pueden ver un partido de fútbol en directo simultáneamente?

Esto es gracias a Internet, un sistema global de redes interconectadas que ha cambiado nuestro mundo. Pero, ¿cómo funciona realmente? Desde los protocolos hasta los paquetes, vamos a profundizar en el funcionamiento interno de Internet.

La evolución de Internet

Para comprender cómo funciona Internet hoy en día, es esencial conocer su evolución, desde sus inicios como un experimento militar hasta convertirse en la red global que conecta a miles de millones de dispositivos en todo el mundo.

Los inicios: ARPANET y la era de la conexión remota (1960-1980)

Internet tiene sus raíces en ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), un proyecto desarrollado en 1969 por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa (DARPA) de los Estados Unidos. La idea detrás de ARPANET era crear una red de computadoras descentralizada que pudiera seguir funcionando incluso si algunas partes fallaban, una solución inspirada en la Guerra Fría para mejorar la resiliencia de las comunicaciones militares.

El primer mensaje transmitido en ARPANET ocurrió el 29 de octubre de 1969 entre la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y el Instituto de Investigación de Stanford (SRI). El mensaje enviado fue la palabra «LOGIN», pero el sistema se cayó después de transmitir solo «LO».

Durante la década de 1970, ARPANET creció, conectando más universidades e instituciones de investigación. Sin embargo, cada sistema utilizaba su propio protocolo de comunicación, lo que dificultaba la interoperabilidad.

Tras ARPANET, comienza el modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP (1980-1990): La base de Internet moderno

Para solucionar el problema de comunicación entre distintas redes, en 1974 Vinton Cerf y Robert Kahn propusieron el protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol), que permitía que diferentes redes se interconectaran bajo un mismo estándar.

El 1 de enero de 1983, ARPANET adoptó oficialmente TCP/IP, marcando el nacimiento de lo que hoy conocemos como Internet. Este cambio permitió la interconexión de redes en un modelo de comunicación escalable y confiable.

Al mismo tiempo, surgieron los primeros nombres de dominio y direcciones IP estructuradas, lo que facilitó la navegación en la red. En 1984, se creó el Sistema de Nombres de Dominio (DNS), permitiendo traducir direcciones numéricas en nombres más fáciles de recordar, como rinku.tech.

World Wide Web (1990-2000): Internet se hace accesible

Aunque Internet ya existía, no era fácil de usar. En 1989, el científico británico Tim Berners-Lee, propuso la World Wide Web (WWW) como una forma de organizar y acceder a la información en línea de manera más eficiente.

En 1991, Berners-Lee lanzó el primer sitio web de la historia (info.cern.ch) y creó los tres elementos clave de la web moderna:

1. HTML (HyperText Markup Language): Un lenguaje de marcado para crear páginas web.
2. HTTP (HyperText Transfer Protocol): Un protocolo para transferir información en la web y lo encontramos cuando entramos en una web http o https://rinku.tech
3. URLs (Uniform Resource Locators): Direcciones únicas para acceder a cada recurso en la web.

En los años 90, la web creció exponencialmente con la aparición de navegadores como Mosaic (1993) y Netscape Navigator (1994), que facilitaron la navegación. En 1998, se fundó Google, revolucionando la forma en que se encontraba información en la red.

El auge de la web 2.0 y las redes sociales (2000-2010)

Con el cambio de milenio, Internet se volvió más interactivo con la llegada de la Web 2.0, caracterizada por la creación de contenido generado por los usuarios, redes sociales y plataformas dinámicas.

Algunos hitos clave de esta era incluyen:

• 2003: Se lanzó WordPress, permitiendo la creación de blogs sin conocimientos técnicos avanzados.
• 2004: Mark Zuckerberg fundó Facebook, que se convertiría en la red social más influyente.
• 2005: Surgió YouTube, revolucionando el consumo de video en línea.
• 2006: Apareció Twitter, popularizando el concepto de «microblogging».

Además, los teléfonos inteligentes comenzaron a ganar protagonismo con la llegada del iPhone (2007) y el crecimiento de las redes móviles 3G y 4G, facilitando el acceso a Internet desde cualquier lugar.

Internet en la actualidad: 5G, IoT e Inteligencia Artificial (2010-presente)

Hoy en día estamos en la era de la hiperconectividad, donde los dispositivos no solo están conectados a Internet, sino que también interactúan entre sí mediante el Internet de las Cosas (IoT). Desde relojes inteligentes hasta electrodomésticos conectados, el IoT está transformando la vida cotidiana.

Además, el despliegue de redes 5G ha mejorado la velocidad y capacidad de conexión, permitiendo transmisiones en tiempo real de alta calidad y aplicaciones más avanzadas, como la conducción autónoma y la telemedicina.

Otros avances clave incluyen:

• Computación en la nube: Plataformas como AWS, Google Cloud y Azure permiten acceder a software y almacenamiento sin necesidad de infraestructura física propia.
• Blockchain y criptomonedas: Bitcoin y otras criptomonedas han creado un ecosistema financiero digital descentralizado.
• Inteligencia Artificial: Algoritmos avanzados como GPT están revolucionando la automatización y la interacción con la tecnología.

Componentes clave de Internet

Ahora que ya conoces como surge internet y su evolución, voy a desglosar los 4 componentes clave de Internet.

1. El borde de la red
2. Redes de acceso
3. el núcleo de la red
4. BGP o el protocolo de enrutamiento.

Vamos a explicar cada componente.

1. El Borde de la Red (Network Edge)

El borde de la red está compuesto por los sistemas finales, también llamados hosts. Estos son los dispositivos conectados a Internet, incluyendo ordenadores, servidores, dispositivos móviles y dispositivos IoT, como los electrodomésticos inteligentes.

Los hosts a veces se dividen en dos categorías:

• Clientes: son dispositivos personales como tu PC y teléfonos inteligentes.
• Servidores: suelen ser máquinas más potentes que almacenan y distribuyen páginas web, transmiten video, retransmiten correos electrónicos y brindan servicios similares.

Hoy en día, la mayoría de los servidores que proporcionan resultados de búsqueda, correos electrónicos, páginas web y videos residen en grandes centros de datos. Estos centros de datos pueden albergar miles de servidores interconectados, formando la columna vertebral de muchos servicios de Internet que usamos a diario.

2. Redes de Acceso (Access Networks)

Las redes de acceso conectan físicamente los sistemas finales al primer enrutador en el camino hacia otros sistemas finales distantes. Hay tres tipos principales de redes de acceso:

1. Redes de acceso domésticas: permiten la conectividad en un entorno residencial. Normalmente utilizan tecnologías como ADSL, cable o conexiones de fibra óptica para conectar los hogares a Internet.
2. Redes de acceso institucionales: utilizadas por organizaciones y empresas. Están diseñadas para manejar necesidades a gran escala y suelen emplear conexiones de fibra óptica de alta velocidad y arquitecturas de red complejas para admitir muchos usuarios y aplicaciones de datos intensivos.
3. Redes de acceso móvil: permiten que nuestros teléfonos se conecten a Internet. Estas redes utilizan tecnologías celulares como 4G/5G para proporcionar acceso inalámbrico a Internet.

La evolución de las redes móviles ha cambiado drásticamente la forma en que accedemos y usamos Internet, permitiendo estar conectados casi en cualquier lugar.

3. El Núcleo de la Red (Network Core)

El núcleo de la red es el sistema que transporta la información por todo Internet. Aquí es donde los datos viajan de un sitio a otro, pasando por una serie de dispositivos llamados enrutadores.

Cuando envías un mensaje o abres una página web, la información se divide en pequeñas partes llamadas paquetes. Estos paquetes viajan por la red tomando diferentes rutas hasta llegar a su destino, donde se vuelven a juntar para mostrarte la información completa.

Este sistema se llama conmutación de paquetes y tiene varias ventajas:

• Más eficiencia: Como los paquetes pueden tomar distintos caminos, la red se usa de forma más eficiente.
• Mayor estabilidad: Si hay un problema en un camino, los paquetes pueden tomar otro sin que la conexión se interrumpa.

Para que esto funcione, los enrutadores hacen dos tareas principales:

1. Reenvío de paquetes (Forwarding): Cuando un paquete llega a un enrutador, este decide a dónde enviarlo para que siga su camino.
2. Enrutamiento (Routing): Los enrutadores trabajan juntos para calcular las mejores rutas que los paquetes deben tomar para llegar lo más rápido posible.

Por ejemplo, si envías un mensaje a alguien en otro país, este no viaja directamente en línea recta. En cambio, va pasando por diferentes enrutadores, que eligen la mejor ruta en función del tráfico y la velocidad.

4. BGP: El Protocolo de Enrutamiento de Internet

Para que los enrutadores sepan cómo comunicarse entre sí y elegir la mejor ruta, utilizan un sistema llamado BGP (Border Gateway Protocol).

BGP es como un gran mapa de carreteras de Internet que permite a las diferentes redes (como las de los proveedores de Internet) intercambiar información sobre qué rutas están disponibles. Gracias a BGP, tu mensaje puede viajar por distintas redes hasta llegar a su destino de la forma más eficiente.

Por ejemplo, si quieres ver un vídeo en YouTube, tu proveedor de Internet usa BGP para decidir por qué caminos debe viajar la información desde los servidores de YouTube hasta tu ordenador.

Así que en resumen:

1. El Borde de la Red: Son los dispositivos conectados a Internet, como ordenadores, móviles y servidores, que proporcionan servicios como correo electrónico, páginas web y videos.
2. Redes de Acceso: Son las redes que conectan los dispositivos finales a Internet. Incluyen redes domésticas (como ADSL y fibra óptica), redes institucionales (para empresas) y redes móviles (como 4G/5G).
3. El Núcleo de la Red: Es el sistema que transporta la información a través de Internet. Los datos se envían en pequeños paquetes que viajan por enrutadores, eligiendo las rutas más eficientes y estables.
4. BGP (Protocolo de Enrutamiento de Internet): Es el sistema que ayuda a los enrutadores a comunicarse entre sí y encontrar las mejores rutas para enviar los paquetes de datos, como cuando ves un vídeo en YouTube.

Toda actividad en internet que implique comunicaciones entre dispositivos de red está gestionada por protocolos. Los protocolos son reglas estándar que definen los formatos de los mensajes, el orden de los intercambios de mensajes y las respuestas esperadas. Son como el lenguaje y la gramática de internet para asegurar que diferentes dispositivos y sistemas puedan entenderse entre sí.

Algunos protocolos comunes incluyen TCP, UDP, IP y HTTP, cada uno de los cuales cumple una función específica dentro de la red. Entraremos en detalle de los más importantes en otras clases, pero, por ejemplo, TCP garantiza la entrega confiable y ordenada de datos entre aplicaciones; maneja tareas como dividir los datos en paquetes, confirmar la recepción de los paquetes y retransmitir los paquetes perdidos.

Por otro lado, los UDP no garantizan la entrega de los datos ni el orden en el que llegan. Los puertos UDP no establecen una conexión entre el emisor y el receptor, sino que envían los datos sin verificar si han llegado correctamente o no. Esto hace que los puertos UDP sean más rápidos y eficientes que los TCP, pero también más propensos a errores o pérdidas de datos.

Un ejemplo práctico, UDP podría ser un vídeo en Streaming, en ocasiones el vídeo se corta, perdemos calidad del vídeo, etc. Mientras que TCP podría ser un mensaje de WhatsApp, ¿te imaginas un mensaje incompleto o con palabras faltantes?

Estos protocolos y muchos otros trabajan juntos para permitir las complejas interacciones que ocurren cada vez que envías un correo electrónico, transmites un video o navegas en un sitio web.

Y por último, tenemos el modelo TCP/IP es un marco conceptual que estandariza los protocolos para la comunicación en Internet y se compone de cuatro capas:

1. Capa de aplicación
2. Capa de transporte
3. Capa de red
4. Capa de enlace

Internet, se basa en este modelo, del cual hablaremos en la siguiente clase.

Resumen del funcionamiento de Internet

En esta clase, hemos explorado los conceptos fundamentales que explican cómo funciona Internet, desde su origen hasta su evolución y los componentes clave que la hacen posible. Internet, como lo conocemos hoy, es el resultado de décadas de innovación, comenzando con ARPANET en los años 60 y la creación del protocolo TCP/IP en los 80, que permitió la interconexión de redes.

Hemos visto cómo la World Wide Web (WWW) hizo que Internet fuera accesible para el público en general en los años 90 y cómo la Web 2.0 y las redes sociales transformaron la interacción online.

En cuanto a los componentes clave de Internet, hemos entendido cómo se estructuran los sistemas finales, las redes de acceso, el núcleo de la red y cómo el protocolo BGP facilita la interconexión entre diferentes redes para enrutar los datos de manera eficiente. Además, de conocer cómo los protocolos, como TCP y UDP, permiten que la comunicación en la red se realice de forma ordenada o rápida, dependiendo de las necesidades de cada aplicación.

En resumen, Internet es una red global compleja que conecta millones de dispositivos, utilizando una infraestructura robusta y protocolos bien definidos para facilitar la transmisión de datos. Esto ha permitido que, hoy en día, podamos acceder a una variedad de servicios de manera rápida y eficiente.

Espero que ahora entiendas de forma sencilla, el funcionamiento de Internet. Nos vemos en la siguiente clase.