¿Cómo funciona Internet?

Internet es una red de redes. Funciona con una técnica conocida como conmutación de paquetes, y se basa en protocolos de red estandarizados que todos los ordenadores pueden interpretar.

Objetivos de aprendizaje

Después de leer este artículo podrás:

  • Definir lo que significa "Internet"
  • Más información sobre cómo funcionan las redes de ordenadores
  • Más inforamción sobre la conmutación de paquetes y los protocolos de red
  • Conocer el hardware de red

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¿Qué es Internet?

cómo funciona Internet

Antes de hablar de lo que es Internet, debemos definir lo que es una "red". Una red es un grupo de ordenadores conectados que pueden enviarse datos entre sí. Una red de ordenadores es como un círculo social, que es un grupo de personas que se conocen entre sí, intercambian información con frecuencia y coordinan actividades en conjunto.

Internet es una enorme y extensa colección de redes que se conectan entre sí. De hecho, podría decirse que la palabra "Internet" proviene de las términos interconectadas y redes en inglés.

Ya que los ordenadores se conectan entre sí dentro de las redes y estas redes también se conectan entre sí, un ordenador puede comunicarse con otro ordenador de una red lejana gracias a Internet. Esto permite intercambiar rápidamente información entre ordenadores de todo el mundo.

Los ordenadores se conectan entre sí y a Internet mediante cables, ondas de radio y otros tipos de infraestructura de red. Todos los datos que se envían por Internet se traducen en pulsos de luz o electricidad, también conocidos como "bits," que luego interpreta el ordenador receptor. Los cables y ondas de radio dirigen estos bits a la velocidad de la luz. Cuantos más bits puedan pasar por cables al mismo tiempo, más rápido funcionará Internet.

¿Qué es la red distribuida y por qué este concepto es importante para Internet?

No existe un centro de control para Internet. Al contrario, es un sistema de red distribuido, lo que significa que no depende de ninguna máquina individual. Cualquier ordenador o hardware que pueda enviar y recibir datos de forma adecuada (por ejemplo, con el uso de los protocolos de red correctos) puede formar parte de Internet.

La naturaleza distribuida de Internet hace que sea resistente. Los ordenadores, servidores y otras piezas de hardware de red se conectan y se desconectan de Internet todo el tiempo sin que ello afecte al funcionamiento de Internet; a diferencia de un ordenador, que puede que no funcione si le falta un componente. Esto es así incluso a gran escala: si un servidor, un centro de datos entero o una región entera de centros de datos dejan de funcionar, el resto de Internet puede seguir funcionando (aunque sea de forma más lenta).

¿Cómo funciona Internet?

Hay dos conceptos principales que son fundamentales para el funcionamiento de Internet: paquetes y protocolos.

Paquetes

En la red, un paquete es un pequeño segmento de un mensaje más grande. Cada paquete contiene datos e información de esos datos. La información sobre el contenido del paquete se conoce como "cabecera", y va al principio del paquete para que la máquina receptora sepa qué hacer con él. Para entender la finalidad de una cabecera de paquete, piensa en cómo algunos bienes de consumo vienen con instrucciones de montaje.

Cuando los datos se envían por Internet, se dividen primero en paquetes más pequeños, que luego se traducen en bits. Los paquetes se enrutan a su destino por diversos dispositivos de red, como enrutadores y conmutadores. Cuando los paquetes llegan a su destino, el dispositivo receptor vuelve a ensamblar los paquetes en orden y puede entonces utilizar o mostrar los datos.

Compara este proceso con la forma en la que se construyó la Estatua de la Libertad de Estados Unidos. La Estatua de la Libertad se diseñó y se construyó en Francia. Sin embargo, era demasiado grande y no cabía en un barco, así que se envió a Estados Unidos en piezas, junto con instrucciones sobre dónde iba cada pieza. Los trabajadores que recibieron las piezas volvieron a montar la estatua que hoy se encuentra en Nueva York.

Mientras que el proceso para montar la Estatua de la Libertad llevó mucho tiempo, el envío de información digital en trozos más pequeños mediante Internet es extremadamente rápido. Por ejemplo, una foto de la Estatua de la Libertad almacenada en un servidor web puede atravesar el mundo de paquete en paquete y cargarse en el ordenador de alguien en milisegundos.

Los paquetes se envían por Internet mediante una técnica llamada conmutación de paquetes. Los enrutadores y conmutadores intermediarios pueden procesar los paquetes independientemente unos de otros, sin tener en cuenta su origen o destino. Esto se diseñó así para que ninguna conexión dominara la red. Si los datos se enviaran entre ordenadores de una sola vez sin conmutación de paquetes, una conexión entre dos ordenadores podría ocupar varios cables, enrutadores y conmutadores durante minutos. En esencia, solo dos personas podrían utilizar Internet a la vez, en lugar de un número casi ilimitado de personas, como sucede en la realidad.

Protocolos

Conectar dos ordenadores, que pueden utilizar hardware y software diferentes, es uno de los principales retos que tuvieron que resolver los creadores de Internet. Requiere el uso de técnicas de comunicación que puedan entender todos los ordenadores conectados, al igual que pasa con dos personas de distintas partes del mundo, que necesitan hablar un idioma común para poder entenderse.

Este problema se resuelve con protocolos estandarizados. En las redes, un protocolo es una forma estandarizada de realizar determinadas acciones y de dar formato a los datos para que dos o más dispositivos puedan comunicarse y entenderse entre sí.

Hay protocolos para enviar paquetes entre dispositivos de la misma red (Ethernet), para enviar paquetes de una red a otra (IP), para garantizar que esos paquetes lleguen en el orden correcto (TCP), y para dar formato a los datos para sitios web y aplicaciones (HTTP). Además de estos protocolos fundacionales, también hay protocolos para el enrutamiento, las pruebas y la encriptación. Y hay alternativas a los protocolos enumerados anteriormente para diferentes tipos de contenido; por ejemplo, la transmisión de vídeo suele utilizar UDP en lugar de TCP.

Ya que todos los ordenadores y otros dispositivos conectados a Internet pueden interpretar y comprender estos protocolos, Internet funciona independientemente de quién o qué se conecte.

¿Qué infraestructura física hace que Internet funcione?

Hay muchos tipos de hardware e infraestructura, para que Internet le funcione a todo el mundo. Algunos de los tipos más importantes son los siguientes:

  • Los enrutadores reenvían los paquetes a diferentes redes informáticas en función de su destino. Los enrutadores son como los policías de tráfico de Internet, que se aseguran de que el tráfico de Internet vaya a las redes correctas.
  • Los conmutadores conectan dispositivos que comparten una misma red. Utilizan la conmutación de paquetes para reenviar los paquetes a los dispositivos correctos. También reciben paquetes de salida de esos dispositivos y los envían al destino correcto.
  • Los servidores web son ordenadores especializados de gran potencia que almacenan y sirven contenido (páginas web, imágenes, vídeos) a los usuarios, además de alojar aplicaciones y bases de datos. Los servidores también responden a las consultas de DNS y llevan a cabo otras tareas importantes para que Internet siga funcionando. La mayoría de los servidores se encuentran en grandes centros de datos, que están repartidos por todo el mundo.

¿Cómo se relacionan estos conceptos con los sitios web y las aplicaciones a las que los usuarios acceden a través de Internet?

carga del sitio web

Pensemos en este artículo. Para que pudieras verlo, se envió pieza a pieza en forma de varios miles de paquetes de datos por Internet. Estos paquetes viajaron por cables y ondas de radio, y a través de enrutadores y conmutadores, desde nuestro servidor web hasta tu ordenador o dispositivo. Tu ordenador o teléfono inteligente recibió esos paquetes y los envió al navegador de tu dispositivo, y tu navegador interpretó los datos de los paquetes para mostrar el texto que ahora estás leyendo.

Los pasos específicos de este proceso son:

  1. Consulta de DNS: cuando tu navegador empezó a cargar esta página web, probablemente hizo primero una consulta de DNS para averiguar la dirección IP del sitio web de Cloudflare.
  2. Protocolo de enlace TCP: tu navegador abrió una conexión con esa dirección IP.
  3. Protocolo de enlace TLS: tu navegador también configuró la encriptación entre un servidor web de Cloudflare y tu dispositivo, para que los atacantes no puedan leer los paquetes de datos que viajan entre esos dos puntos finales.
  4. Solicitud HTTP: tu navegador solicitó el contenido que aparece en esta página web.
  5. Respuesta HTTP: el servidor de Cloudflare transmitió el contenido en forma de código HTML, CSS y JavaScript, dividido en una serie de paquetes de datos. Una vez que tu dispositivo recibió los paquetes y verificó que los había recibido todos, tu navegador interpretó el código HTML, CSS y JavaScript que contenían los paquetes para mostrar este artículo sobre el funcionamiento de Internet. Todo el proceso apenas tardó uno o dos segundos.

Como puedes ver, intervienen varios procesos y protocolos diferentes en la carga de una página web. Más información sobre estas tecnologías en otras partes del Centro de aprendizaje de Cloudflare:

¿Qué significa "ayudar a construir una Internet mejor"?

La creación de Internet fue un logro increíble que supuso el esfuerzo colectivo de miles de personas y organizaciones. El hecho de que Internet funcione en la actualidad a una escala mucho mayor de lo que sus fundadores previeron es un testimonio de su trabajo.

Sin embargo, Internet no siempre funciona tan bien como debería. Los problemas de red y las actividades maliciosas pueden ralentizar el acceso a Internet o bloquearlo por completo. Terceros pueden espiar las actividades de los usuarios, lo cual puede provocar abusos y, en algunos casos, represión por parte de gobiernos. Los protocolos y procesos de Internet no se diseñaron teniendo en cuenta la seguridad y la privacidad, ya que los que primero diseñaron y desarrollaron Internet estaban más preocupados por conseguir que funcionara que por hacerlo perfecto.

La misión de Cloudflare es ayudar a construir una Internet mejor. Cloudflare pretende conseguirlo de varias maneras, entre las que se incluyen:

  • Contribuyendo al desarrollo de protocolos más nuevos, más rápidos y más seguros para Internet
  • Colocando la privacidad en primer lugar al incorporarla a todos los productos y ofrecer servicios gratuitos para aumentar la privacidad del usuario (como 1.1.1.1 y DNS sobre HTTPS)
  • Ampliando los servicios de Cloudflare a un público global a través de una red de centros de datos internacional en constante expansión
  • Ofreciendo productos que aumenten la seguridad, el rendimiento, y la fiabilidad de las propiedades web y la infraestructura de red (muchos de estos productos se ofrecen de forma gratuita a cualquiera que tenga un sitio web o una API)
  • Permitiendo que los desarrolladores creen aplicaciones sin servidor más rápidas y eficientes para poder servir mejor a los usuarios
  • Educando a los usuarios acerca del funcionamiento de Internet a través del Centro de aprendizaje y el Blog de Cloudflare

Para más información sobre los esfuerzos continuos de Cloudflare para contribuir a una Internet mejor, visita nuestra página web o sigue nuestro blog.

Para conocer con más detalle cómo funciona la red, consulta ¿Qué es la capa de red?