Paquetes, enrutadores y fiabilidad

Siete, seis, cinco, cuatro, tres, dos, uno... (música) Hola, mi nombre es Lynn Root. Soy Ingeniera de Software aquí, en Spotify, y soy la primera en admitir que a menudo doy por hecho la fiabilidad del Internet. La gran cantidad de información en torno al Internet es asombrosa. Pero, ¿cómo es posible que cada "pieza de información" te sea entregada de manera fiable? Imagina que quieres reproducir una canción desde Spotify. Parece como si tu computadora se conectara directamente a los servidores de Spotify y Spotify te enviara una canción por medio de una conexión directa y dedicada. Pero, de hecho, no es así como funciona el Internet. Si el Internet estuviera hecho de conexiones directas, dedicadas, sería imposible hacer que las cosas funcionaran y que millones de usuarios estuvieran conectados, especialmente dado que no hay garantía de que cada cable y computadora esté trabajando todo el tiempo. En lugar de esto, los datos viajan en Internet de forma mucho menos directa. Hace muchos, muchos años, a comienzos de los '70, mi compañero, Bob Khan, y yo, comenzamos a trabajar en el diseño de lo que ahora llamamos Internet. Bob y yo tuvimos la responsabilidad y la oportunidad de diseñar los protocolos de Internet y su arquitectura. Asi, continuamos participando en el crecimiento del Internet y su evolución durante todo este tiempo, hasta -e incluyendo- el presente. La forma en la que la información se transfiere de una computadora a otra es muy interesante. No necesita seguir una ruta fija. De hecho, tu ruta puede cambiar en medio de una conversación de una computadora a otra. La información en Internet va desde una computadora a otra en lo que llamamos un "paquete" de información y un paquete viaja de un lugar a otro en el Internet de forma parecida a como viajarías de un lugar a otro en coche. Dependiendo de las retenciones de tráfico o de las condiciones de la carretera, podrías elegir o verte forzado a tomar una ruta diferente para llegar al mismo sitio cada vez que viajas. Y del mismo modo que puedes transportar todo tipo de cosas dentro de un coche, muchos tipos de información digital pueden ser enviados con los "paquetes IP", pero hay algunos límites. ¿Qué pasa si, por ejemplo, necesitas mover un transbordador espacial desde donde fue construido al lugar desde el que será lanzado? Un transbordador no cabe en un único camión, por lo que debe ser descompuesto en partes, que se transportan utilizando una flota de camiones. Todos ellos podrían seguir diferentes rutas, y podrían llegar al destino en diferentes momentos, pero una vez que todas las piezas están ahí, se puede volver a ensamblar las partes, montar el transbordador completo, y estará listo para su lanzamiento. En Internet, los pormenores funcionan de manera parecida. Si tienes una imagen muy grande que quieres enviar a un amigo o subir a una página web, esa imagen podría estar compuesta por decenas de miles de millones de bits, de unos y ceros. Demasiados para enviar en un único paquete. Puesto que se trata de datos en una computadora, la que envía la imagen puede descomponerla de forma rápida en cientos, o incluso miles, de partes más pequeñas llamadas "paquetes". A diferencia de los coches o camiones, estos paquetes no tienen conductores, y no escogen su ruta. Cada paquete tiene la dirección de Internet de dónde procede y de aquella donde está yendo. Unas computadoras especiales, en el Internet, llamados enrutadores ("routers") actúan como gestores de tráfico para mantener los paquetes moviéndose a través de las redes sin problemas. Si una ruta está congestionada, los diferentes paquetes pueden tomar diferentes rutas a través de Internet, y puede llegar al destino en momentos ligeramente diferentes o incluso de forma desordenada. Hablemos de cómo funciona esto. Como parte del Protocolo Internet ("IP") cada router realiza un seguimiento de múltiples caminos potenciales para el envío de paquetes, y elige la ruta disponible más barata para cada fragmento de datos, dependiendo de la dirección IP de destino del paquete. "Barato", en este caso, no hace referencia a precio, sino al coste en tiempo y factores no técnicos, como políticas y relaciones entre empresas. A menudo, la mejor ruta de viaje para los datos no es necesariamente el más directo. Tener opciones alternativas para las rutas hace que la red sea "tolerante a fallos", lo que significa que la red puede mantenerse enviando paquetes, incluso si algo va horriblemente, horriblemente, mal. Esta es la base de un principio clave del Internet: la fiabilidad. Ahora, ¿qué pasa si quieres pedir datos y no todo se entrega? Digamos que quieres escuchar una canción. ¿Cómo puedes estar 100% seguro de que todos los datos serán entregados de forma que la canción se reproduzca a la perfección? Presentamos a tu nuevo "mejor amigo": TCP, Protocolo de Control de Transmisión. TCP gestiona el envío y la recepción de todos tus datos como paquetes. Pensemos en ello como si fuera un servicio de correo certificado. Cuando solicitas una canción en tu dispositivo, Spotify envía la canción repartida en muchos paquetes. Cuando tus paquetes llegan, TCP hace un inventario completo y devuelve acuses de recepción de cada paquete recibido. Si todos los paquetes están ahí, TCP confirma la entrega, y tú estás listo (para oir la canción). (música) Si TCP encuentra que faltan algunos paquetes, no confirmará. De lo contrario, tu canción no sonaría tan bien, o podrían faltar partes de la canción. Para los paquetes incompletos o que faltan, Spotify los reenviará. Una vez que TCP verifica la entrega de muchos de los paquetes de la canción solicitada, tu canción empezará a reproducirse. (música) Lo bueno de TCP y los sistemas de routers es que son "escalables". Pueden trabajar con ocho dispositivos u ocho mil millones de dispositivos. De hecho, gracias a estos principios de "tolerancia a fallos" y redundancia, cuantos más routers se agregan, más fiabilidad logra el Internet. Lo que también es grande es que podemos engrandecer y "escalar" el Internet sin interrumpir el servicio a nadie que lo esté usando. El Internet está compuesto de cientos de miles de redes y miles de millones de computadoras y dispositivos conectados físicamente. Estos diferentes sistemas que componen Internet se conectan entre sí, se comunican con los demás, y trabajan juntos gracias a haber acordado estándares sobre cómo los datos son enviados en Internet. Dispositivos de cómputo, o routers en Internet, ayudan a todos los paquetes a hacer su trayecto hasta el destino donde se reensamblan, si es necesario, en orden. Esto sucede miles de millones de veces al día, cuando usted y otros están enviando un correo electrónico, visitando una página web, participando en un chat de vídeo, utilizando una app en el móvil, o cuando los sensores o dispositivos en el Internet hablan entre sí.