Paquetes, enrutadores y la ruta que toman sus datos

La última lección siguió a un clic desde su Mac a un sitio web. Esta lección ralentiza el paso de “conexión”: qué es un paquete, cómo los enrutadores deciden dónde enviarlo y cómo usted mismo puede observar esa ruta.

Tu mensaje, cortado en pedazos

Nada de lo que envías por Internet viaja entero. Como explica el Centro de aprendizaje de Cloudflare, los datos se dividen en pequeños segmentos llamados paquetes antes de salir de su dispositivo y luego quienes los reciben los vuelven a ensamblar. Esto se llama conmutación de paquetes: debido a que los paquetes de muchas computadoras diferentes pueden compartir los mismos cables y equipos, miles de millones de dispositivos pueden intercambiar datos en las mismas redes a la vez, cada paquete se reenvía de forma independiente y no necesariamente llega en el mismo orden en que se envió.

Routers: una decisión en cada salto

Un paquete no viaja directamente a su destino. Se pasa de un enrutador a otro, y cada enrutador toma su propia decisión sobre dónde enviarlo a continuación. Cloudflare describe que los enrutadores leen el encabezado de un paquete (la parte que nombra su destino) y lo comparan con una tabla de enrutamiento, similar a un conductor de tren que revisa un boleto para decidir a qué plataforma pertenece un pasajero. Las tablas de enrutamiento se pueden configurar manualmente (enrutamiento estático) o actualizarse automáticamente a medida que cambian las condiciones (enrutamiento dinámico), de la misma manera que una aplicación de mapas redirige el tráfico. Un enrutador hace esto millones de veces por segundo, para millones de paquetes, de muchos remitentes diferentes a la vez.

Debido a que Internet es una red de muchas redes administradas de forma independiente, una única conexión a un sitio web generalmente cruza varias de ellas: la red de su hogar u oficina, su 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 lo ve en su totalidad.

Observando el camino usted mismo: traceroute

macOS viene con una herramienta que muestra este viaje salto a salto. El Centro de aprendizaje de Cloudflare explica que traceroute funciona enviando paquetes con un valor de tiempo de vida que aumenta gradualmente, de modo que cada enrutador en el camino envía un pequeño mensaje de error que se revela, un salto a la vez. El resultado es una lista de los enrutadores por los que pasó su paquete y cuánto tiempo tomó cada salto.

$ traceroute 1.1.1.1

Un rastro real de Cloudflare 1.1.1.1, que se muestra en la propia documentación de Cloudflare, se parece al enrutador de su casa, luego a uno o dos saltos dentro de su ISP, luego a una o más redes de las que nunca ha oído hablar, antes de finalmente llegar al destino. Algunos saltos muestran tres estrellas (* * *) en lugar de una hora: eso generalmente significa que un enrutador 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 viajen en algún punto a través de un cable submarino de fibra óptica. El Comité Internacional de Protección de Cables, una organización de gobiernos y propietarios de cables fundada en 1958, señala que estos cables transportan tráfico internacional de voz y datos de manera más económica y confiable que los satélites: una llamada que necesitaría viajar decenas de miles de kilómetros hasta un satélite y regresar puede, en cambio, ir de un punto a otro a lo largo del fondo del mar. Un solo par de fibras en uno de estos cables ahora puede transportar una capacidad digitalizada descrita por el ICPC como equivalente a 150.000.000 de llamadas telefónicas simultáneas, y cada cable normalmente agrupa varios de esos pares de fibras. Debido a que una falla o el ancla de un barco pueden cortar un cable, la industria depende de tener varias rutas independientes en lugar de una sola línea entre dos regiones cualesquiera.