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El conjunto de protocolos, estándares y sistemas que permiten el funcionamiento de internet

Publicado enSistemas TI en octubre 13, 2021 10:00 am

Mientras funciona correctamente nadie se pregunta cómo es posible navegar por internet o utilizar cualquier servicio que dependa de su funcionamiento. La cosa cambia cuando, como ocurrió la semana pasada, algo deja de funcionar. Y es que solo cuando internet “se rompe” y tenemos que buscar alternativas es cuando nos preguntamos cómo funciona.

El mínimo error, humano o técnico, puede tener consecuencias en el día a día de muchos usuarios que ven que de repente algo falla en el sistema. Un sistema que requiere que muchos servicios estén operativos para su correcto funcionamiento porque en internet, aunque lo parezca, no existe la magia.

Las direcciones IP

Cualquier dispositivo que se conecte a internet necesita una dirección IP. Estas direcciones son series únicas de números que permiten a un dispositivo enviar y recibir información. Podríamos decir que las IPs son como una dirección postal, un lugar único desde el que pueden enviarse y en el que se pueden recibir, por ejemplo, cartas. No hay dos direcciones postales iguales, por lo tanto, se garantiza al máximo que, en este caso, los datos viajen siempre entre los dos puntos correctos.

Las IPs pueden ser de dos tipos: fijas o estáticas, direcciones IP que nunca cambian, y dinámicas, aquellas que por el motivo que fuera cambian cada cierto tiempo. En los dispositivos que utilizamos son más frecuentes las direcciones IP dinámicas, ya que es la que usan la mayoría de dispositivos y también las que ofrecen los proveedores de internet. Por ello, no tenemos opción de elegir estas IPs, será el protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) quien se encargue de asignarlas.

La mayoría de las direcciones IP siguen el formato que indica el protocolo IPv4. El problema es que IPv4 se creó en un momento en el que en internet no tenía el tamaño actual. Así, dado que IPv4 permite un número limitado de direcciones IP y que el último rango de IPs se entregó en 2011, surgió la necesidad de crear una nueva arquitectura: IPv6. Esta arquitectura es mucho más avanzada y permite asignar cuatro veces más direcciones IP, de forma que la necesidad quede resuelta durante muchos años más.

A día de hoy, Google estima que solo un 37% de los usuarios que utilizan su navegador lo hacen a través de IPv6; siendo India el principal país en cuanto a adopción de IPv6 con un 63%. En España el porcentaje de sitúa en torno al 3%.

El protocolo TCP

Cuando se comenzó a diseñar internet ya se tuvo en cuenta que para que la red funcionara debía estar compuesta por una serie de capas y protocolos. De esta forma sería posible delimitar las funciones de cada nivel para que las capas siguientes no tengan que participar en determinados procesos o errores.

Inspirado en el modelo OSI, más orientado al ámbito académico, internet recurre a TCP/IP para dividir la arquitectura en cuatro capas: acceso a red, interred, transporte y aplicación. En estas capas se indican cómo se produce el acceso a la red, la entrega de paquetes garantizando su llegada a destino y el orden en el que deben gestionarse. Para ello, se recurre al protocolo IP, el encargado de estructurar los paquetes de datos y algo así como «quien mantiene unido internet».

Para entender cómo funciona internet es necesario saber que en sus primeras capas, el protocolo IP tiene el mapa de los paquetes de datos. Conoce el camino que deben seguir todos los paquetes y se lo comunica a TCP, quien se ocupa de que las máquinas que deben enviar y recibir esos paquetes se pongan en comunicación. También es posible enviar paquetes a través de UDP (User Datagram Protocol), un protocolo que no requiere de una conexión previa entre la máquina emisora y la receptora. La última capa, a nivel de aplicación, contiene todos los protocolos necesarios para el intercambio de datos. Principalmente destacan DNS y HTTP, aunque esta capa contiene otros muchos como FTP que están en desuso.

Los datos viajeros

El funcionamiento de internet se basa en paquetes de datos que viajan constantemente de un lado a otro. Para que el proceso pueda realizarse de forma correcta es necesario, entre otras cosas, que se haga de forma equilibrada. Es decir, que los intermediarios puedan conocer las rutas más adecuadas para evitar la saturación de la red. Así, es posible que dos paquetes que tengan la misma ruta vayan por caminos diferentes para garantizar el balanceo del tráfico.

De saturarse la red algunos paquetes de datos se perderán y no podrán establecerse determinadas conexiones; es decir, no podrá accederse a unos recursos concretos de internet. El tráfico en internet funciona como una carretera o una empresa de paquetería, sin una buena gestión únicamente llevará al colapso de la red, de la carretera o de las líneas de distribución.

Servidores DNS

Los servidores DNS se ocupan de traducir los nombres de dominio a direcciones IP. Para un humano resultaría imposible memorizar las direcciones IP de todos los servicios de internet que suele utilizar; incluso sería imposible aprenderse solo unas pocas IPs. Puesto que la dirección IP es fundamental para acceder a los recursos de internet necesitamos de una base de datos que convierta en IP los dominios o las direcciones de correo que utilizamos.

El proceso de traducción es la práctica un poquito más complejo. Las aplicaciones deberán llamar al resolvedor para que se encargue de gestionar la cadena ASCII a traducir. Este enviará un paquete UDP a un servidor DNS para que localice el nombre del dominio y le devuelva la IP en la que se encuentra. Con esta información podrá establecerse la conexión TCP necesaria para enviar los paquetes de datos.

La importancia de HTTP

Pese a lo que muchos creen, la web no es internet solo un servicio, uno de los más utilizados. Al navegar por internet en realidad se está accediendo a determinados documentos en diversos formatos y que. gracias a los hipervínculos, podemos pasar de uno a otro con facilidad. Para que esto sea posible, ya que la web sigue una arquitectura cliente-servidor, es necesaria la presencia del protocolo HTTP. El protocolo de transferencia de hipertexto se encarga de iniciar el diálogo entre el cliente y el servidor que aloja el contenido al que se quiere acceder.

¿Cómo funciona internet?

Internet es una red compleja que, como hemos mencionado anteriormente, requiere del correcto y exacto funcionamiento de todas sus partes. Estándares, protocolos, sistemas y demás componentes deben realizar su labor de forma meticulosa para que el resto de la red funcione. Para ello, todas las partes deben ser redundantes para el sistema sea tolerante a fallos. De esta forma la posibilidad de que internet «se rompa» se reduce casi al mínimo, pero no al total.

Si bien es cierto que la mayoría de las veces el usuario no se percata de que algo no va como debiera, a veces sí lo hace. Cuando esto ocurre el problema es grave, ya que el servicio no ha podido restablecerse en los tiempos establecidos y sin afectar al usuario. Las causas pueden ser de lo más diverso, ya que basta el más mínimo error humano o técnico para que cualquier servicio en internet deje de estar disponible.