En el momento en que se logró establecer la primera conexión de internet, el mundo de la tecnología cambió para siempre, y entender cómo funciona el internet se ha vuelto un tema de interés para cualquier persona. Aprende a través de este artículo, cómo funciona el internet, y la importancia de manejar esta herramienta que aporta grandes beneficios al ser humano.
¿Cómo Funciona el Internet?
Para conocer cómo funciona el internet de las cosas, vamos a comenzar definiendo el funcionamiento del protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol & Internet Protocol). Este protocolo es el encargado de establecer las normas del internet, tanto para el que comunica como para el que recibe los datos. Si las normativas pautadas por este protocolo no son cumplidas, la comunicación entre los equipos no será posible. Estas normativas son importantes porque permiten que exista compatibilidad entre cada uno de los puntos, nodos y vías por los que transite la información.
El término «ISP» que proviene de sus siglas en inglés Internet Service Provider o el Proveedor de Servicio de Internet. Los ISP se encargan de asignar un número único de identificación a cada dispositivo. Esto permite que cuando los dispositivos se conecten puedan ser detectados en la red.
El número de identificación único en la red se denomina «dirección IP», y este número no puede tenerlo ningún otro dispositivo que se encuentre dentro de la red.
El protocolo TCP/IP fue desarrollado para trabajar de esta forma a fin de imitar el servicio de correo postal. Por ejemplo, en el mundo real no existen dos personas con el mismo nombre y apellido, que vivan en el mismo país y que tengan la misma dirección de residencia. Por lo que es posible enviar una postal sin confusiones por la identidad.
El internet trabaja de manera similar porque su método es aplicar la asignación de las direcciones IP del protocolo TCP/IP.
Para esto, otorga un número que no será duplicado dentro de esa red, y así podrá ser identificado el equipo de forma rápida y sin error al momento de entregar o recibir los datos.
Ahora, existen dos dispositivos que juegan un papel muy importante para la asignación de las direcciones IP. Los IPS otorgan la asignación de identidad, mediante un Módem y/o un Router.
Cómo funciona el internet: Mundo digital vs Mundo analógico
Primeramente, se debe tener en cuenta que la información que se envía desde nuestras computadoras se hace mediantes señales. Existen señales digitales, que son las que nuestros equipos digitales utilizan, equipos que van desde las computadoras hasta los celulares. Las señales digitales son las que reflejan dos estados «alto» y «bajo», que representan a los 1 y 0 de los bits.
Por otro lado, existen las señales analógicas, que son las principalmente utilizadas por las líneas de transmisión como la fibra óptica, cables de cobre y antenas.
Las señales analógicas son sinosoidales, es decir que su representación gráfica es una curva que realiza los cambios en un mismo periodo de tiempo de forma constante.
Igualmente, las señales analógicas son las que se encuentran en la naturaleza como la luz, los sonidos, la energía, entre otros.
Ahora, ¿Por qué no se usa un solo tipo de señal?, Esto se debe a que los componentes y programación interna que utilizan los aparatos digitales hoy en día operan con bits.
Si recordamos lo mencionado anteriormente, los bits son los que manifiestan los dos estados de variación «1» y «0». Sin embargo, las señales analógicas son capaces de abarcar mayores distancias al ser transmitidas porque pueden utilizarse mayores frecuencias sin distorsionar o perder la información.
Por eso es necesario hacer una superposición de las señales o, si usamos el término técnico, modular estas señales. Este proceso consiste en «integrar» la señal digital en una señal analógica denominada «Portadora», para que la señal digital pueda viajar a largas distancias utilizando las líneas de transmisión que sólo permiten señales analógicas. En este punto,es cuando entra en acción el trabajo del Módem y el Router.
Pero antes de iniciar debemos entender que es el Internet.
¿Qué es y cómo funciona el internet?
El Internet consiste en una gigantesca red de comunicación entre todas las computadoras y dispositivos existentes en el mundo que se conectan a ella, sin importar la distancia y en tiempo real.
Dentro de esta red se encuentran diferentes líneas de transmisión como cables, fibra óptica, antenas y hasta satélites, por mencionar algunos de los típicos de los elementos que intervienen para establecer la comunicación.
Aun cuando existen diferentes medios de transmisión y/o de recepción, el protocolo que aplican todos estos dispositivos es el protocolo TCP/IP. A continuación se presenta un vídeo explicativo de cómo funciona el internet:
Ahora que contamos con el concepto básico de Internet, vamos a comenzar a entender cómo funciona el internet.
Módem
Para poder comprender cómo funciona el internet es necesario definir a uno de los dispositivos claves que forman parte de este sistema de comunicación. El modem es un dispositivo capaz de modular (Mo) y demodular (Dem) las señales analógicas que contienen las señales digitales. El cumple la función de transductor entre el mundo analógico y el mundo digital.
Todos los datos que se envían desde nuestra computadora a la red se hace con una señal digital. Esta señal pasa por el módem, el cual modula la señal digital o la superpone en la señal portadora que es analógica para ser enviada a la red por la línea de transmisión a la que está conectado. Existen diferentes líneas de transmisión como dijimos, estas pueden ser por cables de cobre, fibra óptica, o si es internet satelital, una antena.
Posteriormente, al recibir la señal a los servidores con tienes nos estamos comunicando, entra en función el proceso inverso de la modulación que es la demodulación. Este proceso separa o extrae la señal digital de la analógica para que sus dispositivos puedan interpretar los datos.
Luego, los servidores envían su respuesta de vuelta, y vuelven a modular sus señales digitales a señales analógicas. El modem al recibir éstas señales analógicas, inicia la demodulación, ya que igualmente, nuestro dispositivo sólo trabaja con señales digitales.
Router internet
Es un dispositivo que realiza un proceso denominado «enrutamiento», el cual consiste comunicar y enviar los datos en distintas redes. En este proceso se establecen las rutas por donde viajarán los bytes.
Una gran cantidad de bytes transitan entre diferentes redes por una misma ruta, a esto se le denomina tráfico de datos. Aún así, se utilizan mecanismos para que no se interfieran los datos entre sí.
Existen millones de redes, lo que hace posible que tengan las mismas direcciones IP de forma interna, pero no existen confusiones entre ellas porque los IPS asignan direcciones y se aplica el protocolo TCP/IP.
Actualmente, ya han sido desarrollado routers capaces de cumplir simultáneamente las funciones de modem y router.
Protocolo TCP/IP
Como ya hemos mencionado, el protocolo TCP/IP es el encargado de establecer las pautas que deben seguir las redes tanto en sus conexiones como en sus configuraciones, es decir la forma en cómo funciona el internet. El protocolo TCP/IP asigna las direcciones IP, que, como dijimos, son el número de identificación que recibe cada dispositivo dentro de una red.
En el mundo entero, existen billones de dispositivos conectados a la red de internet, y por tanto, se requieren de millones de redes, donde cada una cuenta con su identificación única. A continuación vamos a explicar cómo funciona el internet.
Todas las direcciones IP se componen de 32 bits, es decir por treinta y dos «1» y/o «0». Estos 32 bits se dividen en grupos llamados «bytes». Esto significa, que se aglomeran 8 bits para formar un byte. En total, se hacen 4 bytes, o bien 4 grupos conformados por 8 bits cada uno dando ellos 32 bits iniciales. Cada byte a su vez, se transforma a su anotación decimal, y son separados por un punto.
Vamos a poner de ejemplo estos 32 bits:
Ahora, los separamos en octetos o bytes:
Por último, les damos sus valores decimales según su posición: 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 y 1. Si sumamos estos valores obtenemos un total de 255 máximo, es por esto que las notaciones decimales van desde el 0-255:
Entonces:
Dirección IP:
Ciertos bits son usados para designar al identificador de red y los otros para el identificador de host. Para el direccionamiento de direcciones IP en la versión 4 (IPv4), se utilizan la clases para clasificarlas. Estás clases definen la cantidad de bits corresponden al identificador de Red y cuántos serán asignados al identificador de Host.
Aún cuando existen 5 clases, sólo nombraremos las 3 principales:
Clase A
Soporta grandes redes de Internet. El primer byte o los primeros 8 bits se asignan al identificador de red y los otros 24 bytes al identificador de Host. El primer octeto está comprendido entre 0-127. Por ejemplo: 127.255.255.255
Clase B
Esta clase abarca las redes medianas de Internet. 32 bits son divididos en partes iguales, es decir los dos primeros bytes para el identificador de red y los otros dos bytes son para el identificador de Host. El primer octeto está comprendido entre 128-191. Por ejemplo 145.167.133.1
Clase C
Soporta pequeñas redes de Internet. En esta clase los primeros tres octetos o 24 bits representan la red y el último byte representa el identificador de Host. El primer octeto está comprendido entre 192-223. El último byte de la dirección IP se sirve para la identificación del Host o de nuestro equipo.
TCP
Las normativas del protocolo TCP son las que establecen la forma en la que los datos debe ser transmitidos, es decir estas normas son las que le dan forma al funcionamiento el internet. Iniciaremos explicando cómo funciona el protocolo TCP, aunque lo haremos sin profundidad para que sea de fácil comprensión.
El esquema que utiliza el protocolo TCP está basado en cuatro capas: Aplicación, Transporte, Internet y Acceso a Red. En cada una de estas capas existe una división controlada y lógica de la información.
La capa de aplicación es la encargada de manejar la información como datos. En la capa de Transporte, estos datos son agrupados equitativamente en segmentos. La capa de Internet agrupa estos segmentos en paquetes. Y por último, la capa de Acceso a la red agrupa estos paquetes en tramas.
Cuando estas tramas viajan en la red y logran llegar al destinatario, sucede el proceso inverso.
En este caso, lo que llegan son las tramas a la capa de Acceso a la red, donde se desagrupan en paquetes en la capa de Internet. Posteriormente, se descomponen esos paquetes y se tornan en segmentos en la capa de Transporte. Finalmente, se descomponen estos segmentos y se transforman en datos en la capa de Aplicación.
El protocolo TCP incorpora una información adicional delante de los datos originales. A esta información adicional se le denomina cabecera. Es precisamente en esta cabecera donde se aporta información como la dirección de envío, el orden de cada trama, paquete, segmento y datos. Esto se hace para que cuando el mensaje deba ser nuevamente unido, pueda ser posible reconstruir sin errores desordenadamente la información.
Ahora bien, es posible que se presenten ocasiones en las que las tramas no coincidan o bien, que se pierdan o dañen en la transmisión algunos datos. Cuando estos escenarios surgen entonces, el protocolo se comunica nuevamente con la fuente original para solicitar la información y poder ser reenviada hasta que se complete exitosamente la reestructuración del mensaje.
Cómo funciona el internet: Servidores y Páginas Web
Los servidores tienen un rol muy importante en el mundo del Internet. Es importante entender la función de los servidores para así lograr saber cómo funciona el internet. El correo electrónico sirve de una manera para ejemplificar el uso de los servidores. Los servidores, tal como lo indica su nombre, son aquellos que prestan un servicio a los usuarios.
La manera en la que los servidores operan es que existen digamos dos «individuos», en donde uno se comporta como el maestro o también conocido como «amo» (que en este caso es el cliente), y el otro es el «esclavo» que es la función que cumple el servidor. El maestro es quien solicita la información, enviando las peticiones a una aplicación, programa, página web, entre otros, que se encuentran en el servidor, quien envía la «respuesta» de regreso, o mejor dicho la información solicitada.
Aun cuando se presenta.la relación entre un amo y un esclavo, se debe tener en cuenta que los procesos son ejecutados entre el cliente y el servidor. En realidad, existe la posibilidad de que se presenten ocasiones en la que el cliente y el servidor operen como una sola entidad.
Una de las principales características de los servidores es que cuentan con la capacidad de otorgar respuestas a muchos maestros o usuarios simultáneamente. Pongamos como ejemplo el uso de algún videojuego en línea, el servidor debe contar con recursos muy potentes para lograr atender las peticiones de todos los usuarios que accedan a ese servidor. Pero, las computadoras de los usuarios también tienen una participación y consumo de recursos en el desarrollo de este videojuego.
Los servidores también son muy comunes dentro de redes de área local. Por ejemplo, los servidores son muy utilizados en las grande, medianas y pequeñas empresas, cada una puede contar con un servidor propio donde se pueden repartir los recursos entre todos sus ordenadores, impresoras, routers, entre otros.
Páginas Web
Una de las maneras para comprender cómo funciona el internet es entendiendo el proceso de creación, búsqueda y descarga de las páginas Web. Pongamos el ejemplo de esta misma página Web, tanto la computadora que estás usando como el navegador web en este caso los clientes, y todas las computadoras, bases de datos y los demás recursos que forman parte de «elrincondelconocimiento» son considerados el servidor.
Al igual que las computadoras o dispositivos conectados la red, los servidores también tienen direcciones IP. Sin embargo, es común que los servidores compren los «dominios», como por ejemplo el dominio llamado «elrincondelconocimiento» para que sean sus nombres las direcciones.
Esto otorga una ventaja, ya que el cliente puede acceder al servidor con tan sólo conocer el nombre del dominio.
El lenguaje en el que están escritos las páginas Web está basado en las marcas de hipertexto, de allí proviene la abreviatura HTML HiperText Market Lenguaje. Este tipo de escritura es el código fuente de la página, el cual establece como debe ser la organización del contenido dentro de la página. Esto se hace mediante las marcas de hipertexto o también llamadas etiquetas. La importancia de estas etiquetas radica en que facilita la labor de los navegadores web como Google para encontrar la información en internet.
Hoy en día, también existen dominios nuevos temáticos o TLD por su abreviatura en el inglés. Estos dominios facilitarán la identificación del propósito de las páginas de internet, por ejemplo, si una página web es de contenido tecnológico, su terminación sería .tec, en lugar de .com o .net.
Usualmente, para poder acceder a las páginas Web se utiliza navegador Web o buscador, el cual se encarga de buscar, descargar y enviar la data que el cliente o computador está solicitando. El Navegador web cuenta con la capacidad de interpretar el código fuente o el HTML de las páginas Web para que los usuarios puedan visualizarlo.
Las páginas Web son almacenadas en los servidores, ya que son los dispositivos que tienen una gran cantidad de espacio de almacenamiento y se encuentran constantemente conectados a la red para ofrecer el servicio. Los servidores más populares en la actualidad son los Apache, Nginx, Google y Microsoft.
La transferencia o subida de la información a la World Wide Web (WWW), sucede gracias al protocolo de comunicación de HiperText Transfer Protocol (HTTP). Es decir, HTTP es el protocolo que permite el acceso a las páginas en la Web.
Cómo funciona el internet
A continuación se explicará de forma muy general, cómo funciona el internet. El primer proceso que sucede es la decodificación del nombre del servidor que está en la dirección URL. Para esto, se hace la búsqueda dentro de la base de datos distribuida de Internet comúnmente conocida como DNS.
En ese punto, entra en acción el protocolo HTTP, que se encarga de hacer la solicitud de los datos al servidor web. Cuando se hace la solicitud de una página web, el recurso que nos envía el servidor es el texto HTML que es interpretado navegador, y luego procede a la realizar las peticiones de los gráficos y ficheros FTP.
Cuando se ha recibido todos los ficheros FTP del servidor, el navegador procede a mostrar la página Web según la descripción en el código HTML. Una vez que toda la información se encuentra organizada correctamente, se descargan e incorporan las imágenes y los demás datos para mostrar la página completamente al usuario en su pantalla.
Velocidad de navegación
La velocidad de navegación se basa en el lapso de tiempo que transcurre durante el envío y descarga de datos. Esta velocidad de de transferencia de información es calculada en kilobytes por segundo (kbps).
La velocidad de navegación toma en cuenta el tiempo de duración que toma la búsqueda, descarga y presentación de la información o datos a al usuario. Igualmente, considera el periodo de tiempo que tarda cargar, enviar y guardar la información enviada desde el computador del usuario.
Estos dos procesos son conocidos como velocidad de subida y velocidad de bajada. Dónde la velocidad de subida es la información del computador hasta la web, y la velocidad de bajada es la que llega de la web hasta el ordenador.
Claro está, que otros factores influyen, como por ejemplo el rendimiento de la computadora o de la línea de transmisión.
Veamos algunas velocidades en función de las líneas de transmisión:
– RDSI (línea telefónica normal): 56Kbps y 128Kbps.
– ADSL (línea telefónica especial): 256Kbps, 512Kbps, 1Gbps, 30Gbps
– Cable de cobre: esta línea de transmisión es muy utilizada dentro de las redes internas de algunas empresas. Sin embargo, hay que resaltar que estos cables sólo se encuentran de forma interna. Las velocidades que alcanzan estos cables son inestables.
– Red eléctrica: hoy en día, en España se están creando redes utilizando el mismo cable de la red eléctrica.
– Li-Fi: hoy en día ha sido posible realizar la transmisión mediante la luz. Está línea de transmisión puede alcanzar grandes velocidad de transmisión de datos.
Servicios que ofrece Internet
Existen cinco servicios principales que nos ofrece el internet:
– Páginas Web: las páginas web, como lo mencionamos anteriormente, son archivos que tienen un código fuente en HTML que se encuentran en la red.
– Correo Electrónico: es el servicio del código postal que se realiza por medio de Internet.
– Transferencia de Archivos FTP: este servicio permite enviar archivos de un computador a otro y cargar páginas de internet a la web.
– Telefonía IP: también se le conoce como Voz sobre IP «VoIP». Este servicio es capaz de utilizar el Internet como medio para realizar llamadas telefónicas. Los ejemplos más populares de esta tecnología son las aplicaciones Zoom, Skype, o desde WhatsApp.
– Redes P2P: este servicio permite la conexión entre dos ordenadores sin intermediarios.
Cómo funciona el Internet Satelital
Se procederá a explicar cómo funciona el internet satelital. La característica más destacada de esta tecnología es que la línea de transmisión son guías ondas electromagnéticas, mejor conocidas como antenas. Estás ondas electromagnéticas son enviadas en altas frecuencias que son guiadas al espacio, donde son recibidas por un satélite, en donde son amplificadas y redireccionadas a las zonas en donde es ofrecido el servicio.
Está línea de transmisión permite que se pueda adquirir el servicio de internet de empresas internacionales.
Además, este tipo de servicio de internet tiene la ventaja que puede llegar a lugares remotos, en donde no es posible la instalación de líneas de transmisión convencionales.
Conclusiones
Es indudable que el surgimiento del internet marcó un cambio para siempre en el mundo. El internet ha hecho posible que hoy en día existan las aplicaciones como mensajería instantánea, videoconferencias, redes sociales,entre otros.