Internet es una red de redes. Es una creación colaborativa verdaderamente descentralizada, y en esta serie de artículos, explicamos cómo funciona.
En la Parte 1, hicimos el viaje a través del tiempo y aprendimos cómo esta idea inimaginable de la tierra interconectada se hizo realidad. Internet, originario de ARPANET, se propagó por el mundo como un virus. A pesar de su rápida expansión, Internet durante mucho tiempo fue financiada por el gobierno y restringida a usos no comerciales como la investigación científica. Solo en los años 90, después de aprobar una nueva legislación en los EE. UU., Los precursores de los ISP modernos comenzaron a formarse y se inició la comercialización de Internet.
Entonces, comenzó la verdadera evolución.
La columna vertebral de Internet
A pesar de no estar disponible para el público en general (con excepciones limitadas), en la década de 1990, Internet estuvo en proceso durante más de 20 años. Por lo tanto, la infraestructura física se estableció en cierta medida, la red tuvo tiempo para crecer y se sentaron las bases para Internet. Esta base es lo que ahora llamamos la red troncal de Internet.
En ese momento, redes como NSFNET proporcionaron el Backbone para los EE. UU. Europa tenía NORDUNET, y había más. Después de que se abrió la puerta para la comercialización de estas redes, los proveedores de servicios de red (NSP) se conectaron inicialmente a estas redes troncales a través de los puntos de acceso a la red (NAP). Una vez que el uso comercial de Internet cobró impulso, los NSP comenzaron a interconectarse, expandiendo así el Backbone, pero esta vez con la iniciativa y las motivaciones de las empresas privadas.
Mapa de cable submarino realizado por TeleGeography
En 1994, NSFNET encargó a las empresas privadas que tomaran el control directo de sus cuatro NAP, y NSFNET se convirtió en parte de la historia poco después. Finalmente, estos PNA públicos se congestionaron. Las principales compañías de telecomunicaciones, que se encontraban entre los primeros ISP reales, comenzaron a construir su propia red troncal con puntos de acceso mejores y más rápidos. Junto a estas empresas establecidas, los operadores más pequeños también estaban brindando acceso a Internet y expandiendo la red. Sin embargo, para comprender cómo funciona Internet, cómo viajan los datos y qué problemas se producen, es necesario comprender varios conceptos clave, y uno de ellos es el Peering.
Mirando
La interconexión es un acto de interconexión de redes de Internet separadas para intercambiar tráfico entre sí para obtener un beneficio mutuo. Por lo general, ninguna de las partes paga a la otra por el tráfico, y esto se llama intercambio sin acuerdo. Otros beneficios incluyen mayor capacidad, redundancia y eficiencia de las redes.
Una vez que los ISP más grandes se establecieron en el mercado, llegaron a acuerdos mutuos entre ellos. Al principio, también miraban voluntariamente con jugadores más pequeños, pero eso no duró. Durante la primera década de comercialización, los proveedores más destacados rompieron sus acuerdos con proveedores más pequeños. En consecuencia, comenzaron a cobrarles por transferir datos a través de sus redes y así conectarse al Backbone.
Los ISP más grandes a los que se unieron acuerdos de interconexión sin acuerdo y que no requerían relaciones ascendentes formaron la base de la red troncal de Internet y se denominan ISP de nivel 1. La jerarquía comenzó a surgir, y esto nos lleva al otro concepto importante de la economía de Internet: el tránsito.
Tránsito
Se produce un tránsito cuando un operador de red paga a otra red por el acceso a Internet. Los ISP de Nivel 1 que forman el Backbone están en la cúspide de una jerarquía y nunca compran acuerdos de tránsito de otros proveedores. Sin embargo, venden su ancho de banda a otros jugadores más pequeños: ISP de nivel 2. Estos últimos se encuentran en el medio de la jerarquía de Internet. Forman acuerdos de tránsito con los ISP de nivel 1 y les compran ancho de banda. No solo eso, sino que se involucran en el intercambio entre ellos y también venden ancho de banda a las últimas compañías fronterizas: ISP de nivel 3, que estrictamente compran tráfico de proveedores de nivel superior.
Puntos de intercambio de internet
Como puede imaginar, para que Internet funcione y para garantizar el acceso completo de todos, todos los proveedores deben interconectarse sin problemas. En este punto, entran en juego los puntos de intercambio de Internet (IXP). Originarios de NAP, IXP funcionan de manera similar. Son los puntos físicos a través de los cuales los proveedores de servicios de Internet y las redes de distribución de contenido (CDN) intercambian tráfico de Internet. Permiten reducir la latencia y facilitan los acuerdos de pares.
Mapa de intercambio de Internet realizado por TeleGeography
Redes de entrega de contenido
Las CDN forman una capa crucial en el ecosistema de Internet. Consisten en muchos nodos físicos en los que los datos más demandados se pueden almacenar en caché y acceder cada vez que hay una consulta. La lógica es bastante simple. Cuanto más cerca esté físicamente un usuario del servidor, más rápido se desplazarán los datos hacia él. Además, cuantos menos nodos necesite para llegar al usuario final, más rápido podrá llegar allí. Debido a esto, el rendimiento de CDN depende principalmente de su ubicación geográfica.
El flujo de datos
Para comprender el concepto de flujo de datos en Internet, imagine un árbol. Las raíces, el tallo y las ramas del árbol forman la red troncal de Internet. El agua es tráfico y fluye del suelo a través del árbol.
Digamos que un usuario de Internet conectado desde su casa en los suburbios de Los Ángeles carga un video del sitio web que lo almacena en el servidor en Alemania. Si un webmaster está utilizando los servicios de CDN y esa página en particular a menudo se solicita de los EE. UU., Lo más probable es que una copia de ese video se almacene en caché en algún lugar de Norteamérica. Al igual que el agua se puede almacenar en el suelo o en el tallo del árbol.
Sin embargo, para este ejemplo, digamos que los servicios CDN no se están utilizando.
Lo más probable es que el ISP de nivel 3 se conecte al usuario de los suburbios. Al igual que el usuario paga a su proveedor por el acceso a Internet, el proveedor mismo paga a los proveedores de nivel 2 ascendentes que, a su vez, pagan a los proveedores de nivel 1. Tenga en cuenta que los proveedores de nivel superior no solo compran tránsito, sino que también se unen. En realidad, los datos fluyen de una manera significativamente más compleja. Los ISP pueden tener conexiones separadas con proveedores ascendentes y pueden ser clientes de múltiples proveedores.
El video, descargado de Alemania, viajará a través del Océano Atlántico y América continental a través de la red troncal de Internet de alta velocidad controlada por múltiples ISP Tier 1. Luego entrará en las tuberías de los ISP de Nivel 2, que transferirán los paquetes de datos hacia el objetivo final. Solo en la última milla de conexión entrarán en juego los ISP Tier 3, y el video llegará al usuario.
Recuerda la analogía del árbol. Stem, que consolida todo el árbol, es un paquete de ISP de Nivel 1. Las ramas tienen enlaces con el tallo y, por lo tanto, el agua puede fluir desde el suelo hasta las ramas. A su vez, las ramas se forman a partir de muchas ramas más pequeñas y se conectan al tallo a través de una rama más gruesa. Este es un ejemplo del emparejamiento de los ISP de nivel 2. Las hojas son la conexión de la última milla y el objetivo final del flujo de agua. Son ISP de Nivel 3, y solo pueden recibir tráfico de partes centrales de la red.