Paquetes, routers y el camino que recorren tus datos

La lección anterior siguió un clic desde tu Mac hasta un sitio web. Esta lección se detiene en el paso de “conectar”: qué es un paquete, cómo deciden los routers a dónde enviarlo, y cómo puedes observar ese camino tú mismo.

Tu mensaje, cortado en pedazos

Nada de lo que envías por internet viaja de una sola pieza. Como explica el Learning Center de Cloudflare, los datos se dividen en pequeños segmentos llamados paquetes antes de salir de tu dispositivo, y luego quien los recibe los vuelve a armar. A esto se le llama conmutación de paquetes: como los paquetes de muchas computadoras distintas pueden compartir los mismos cables y equipos, miles de millones de dispositivos pueden intercambiar datos por las mismas redes al mismo tiempo, cada paquete reenviado de forma independiente y sin llegar necesariamente en el mismo orden en que se envió.

Routers: una decisión en cada salto

Un paquete no viaja directo a su destino. Pasa de un router al siguiente, y cada router toma su propia decisión sobre a dónde enviarlo después. Cloudflare describe que los routers leen el encabezado de un paquete —la parte que nombra su destino— y lo comparan contra una tabla de enrutamiento, algo parecido a un conductor de tren que revisa un boleto para decidir en qué andén debe subir un pasajero. Las tablas de enrutamiento se pueden configurar a mano (enrutamiento estático) o actualizarse solas conforme cambian las condiciones (enrutamiento dinámico), igual que una app de mapas te desvía para evitar el tráfico. Un router hace esto millones de veces por segundo, para millones de paquetes, de muchos remitentes distintos a la vez.

Como internet es una red de muchas redes operadas de forma independiente, una sola conexión a un sitio web normalmente cruza varias de ellas: tu red doméstica u de oficina, tu ISP, una o más redes de tránsito, y finalmente la red que aloja el sitio. Nadie es dueño de todo el camino, y ninguna empresa por sí sola ve todo el recorrido.

Observa el camino tú mismo: traceroute

macOS trae de fábrica una herramienta que muestra este recorrido salto por salto. El Learning Center de Cloudflare explica que traceroute funciona enviando paquetes con un valor de tiempo de vida (TTL) que crece poco a poco, de modo que cada router en el camino regresa un pequeño mensaje de error que lo revela, un salto a la vez. El resultado es una lista de los routers por los que pasó tu paquete y cuánto tardó cada salto.

$ traceroute 1.1.1.1

Un rastreo real hacia el 1.1.1.1 de Cloudflare, mostrado en la propia documentación de Cloudflare, se ve más o menos así: primero el router de tu casa, luego uno o dos saltos dentro de tu ISP, después una o más redes de las que nunca has oído hablar, hasta llegar por fin al destino. Algunos saltos muestran tres asteriscos (* * *) en vez de un tiempo: normalmente eso significa que un router está configurado para no responder a traceroute, no que algo esté roto.

Cruzando océanos: los cables que nunca ves

Para una conexión entre continentes, es muy probable que los paquetes pasen en algún punto por un cable de fibra óptica submarino. El International Cable Protection Committee, una organización de gobiernos y dueños de cables fundada en 1958, señala que estos cables transportan el tráfico internacional de voz y datos de forma más barata y confiable que los satélites: una llamada que tendría que subir decenas de miles de kilómetros hasta un satélite y regresar puede en cambio ir de punto a punto por el fondo del mar. Un solo par de fibras en uno de estos cables ahora puede transportar una capacidad digitalizada que el ICPC describe como equivalente a 150,000,000 de llamadas telefónicas simultáneas, y cada cable normalmente agrupa varios de estos pares de fibra. Como una falla o el ancla de un barco puede cortar un cable, la industria depende de tener varias rutas independientes en vez de una sola línea entre dos regiones.