A Ciencia Cierta | Sobre internet y sus aplicaciones

Por: Oscar Cárdenas Hernández

Autlán de Navarro, Jalisco. 14 de abril de 2022. (Letra Fría) ¿Te has preguntado alguna vez cómo es posible que puedas ver el contenido de una página escrita por alguien más a cientos o miles de kilómetros de distancia? Esto es gracias al desarrollo de internet, un medio de transmisión o red de comunicación que utiliza ciertas reglas o normas, llamadas protocolos, que permiten que dos o más equipos de cómputo se comuniquen entre sí para transferir información.

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Pero vamos por partes. Internet es una red global que conecta a millones de computadoras, es decir, una infraestructura que permite la comunicación entre equipos de cómputo sobre una red. De acuerdo con el sitio Internet World Stats (http://www.internetworldstats.com/stats.htm), para diciembre de 2021 se encontraban conectados a internet alrededor de 5,250 millones de usuarios a nivel mundial, es decir, aproximadamente el 66% de la población mundial contaba hasta ese momento con acceso a internet. 

Figura 1. La Red de Internet (imagen obtenida del sitio http://www.cellbiol.com/bioinformatics_web_development).

Internet se crea como una estructura completamente descentralizada desde su diseño, es decir, a nadie le pertenece internet ni la puede controlar en su totalidad.Cada equipo de cómputo conectado a internet se llama “huésped” (o “host” en inglés) y es completamente independiente a otros equipos de cómputo. 

¿Es lo mismo internet que la World Wide Web (comúnmente conocida como “Web”)? No, son dos cosas distintas. Como se mencionó anteriormente, internet es una red de redes, es decir, una infraestructura de enlace entre equipos de cómputo. La web, por otro lado, es un medio de acceso a la información que circula sobre internet. Dicho en otras palabras, es un modelo para compartir información construido sobre una plataforma que es internet.

La internet tiene sus orígenes en el concepto de “Red Galáctica” o Galactic Network, un concepto desarrollado por J. C. R. Licklider a principios de los sesentas. Licklider era en ese tiempo un investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology, MIT), quien pensaba que era posible que la gente pudiera acceder a datos e información desde cualquier parte del mundo a través de una computadora.

A partir de este concepto se desarrollaron otros conceptos más que permitieron que las computadoras “pudieran hablarse entre sí”. Por ejemplo, Leonard Kleinrock, también del MIT, publicó un artículo en 1961 que establecía la posibilidad de comprimir datos e información en pequeños “paquetes” que podrían “navegar” a través de una red. Es en 1965 que Lawrence G. Roberts (del MIT), trabajando con Thomas Merrill, lograron establecer una conexión a través de una línea telefónica entre dos computadoras, una ubicada en el estado de Massachusetts y otra ubicada en el estado de California (en los Estados Unidos).

En 1966 se desarrolla el concepto de una red de computadoras llamado Agencia de Redes en Proyectos de Investigación Avanzados (ARPANET, o Advanced Research Projects Agency Network), que junto con el desarrollo de la teoría de la transmisión de “paquetes” de información a través de redes, desarrollado por otros dos grupos de investigadores –Donald Davies y Roger Scantlebury en Inglaterra, y Paul Baran y colaboradores en los Estados Unidos—permitieron un avance significativo en el desarrollo de internet.

A finales de 1969 es cuando realmente inicia el crecimiento de internet. En ese año se conectaron cuatro computadoras huésped en la red inicial llamada ARPANET, gracias a las investigaciones realizadas sobre el desarrollo de la infraestructura en red y la manera en cómo se podía utilizar dicha infraestructura, es decir, de los protocolos para establecer comunicaciones entre las computadoras. 

En diciembre de 1970 es lanzado el Protocolo de Control de la Red (Network Control Protocol, NCP) por el Grupo de Trabajo de la Red (o Network Working Group, NWG), que permitía una comunicación más “fluida” entre computadoras. Posteriormente se desarrolló el protocolo que se usa en nuestros días, llamado Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (o Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP), que actúa como un protocolo de comunicaciones sobre una infraestructura que es internet.

A través de este protocolo la comunicación y transmisión de datos e información entre computadoras se realiza mediante “paquetes”, que son direccionados desde/hacia una dirección en particular. Es decir, cada equipo de cómputo o dispositivo que está conectado a internet tiene una dirección de 32 bits, llamada “Dirección IP” (del inglés Internet Protocol), que consiste en una serie de 4 números (IPv4) basados en el sistema binario, cada número consistente en un octeto o byte (Figura 2), que puede ir desde 0 hasta 255. Por ejemplo, una dirección de un equipo de cómputo o dispositivo conectado a la red puede ser 187.204.120.174. 

Figura 2. Bits y bytes (modificado de https://techterms.com/definition/byte).

Si consideramos las posibles combinaciones entre los cuatro números (es decir, 2 multiplicado por sí mismo 32 veces), tendremos alrededor de 4,300 millones de direcciones. Dado el crecimiento en el número de dispositivos conectados a internet, este número de direcciones ya se saturó, por lo que ahora se está utilizando el sistema IPv6, es decir, una serie de 16 octetos (o 128 bits), con direcciones más largas, como ésta: 187.204.120.174.123.065.

Figura 3. Diferencias entre los sistemas Ipv4 e Ipv6 (obtenido del sitio https://www.avast.com/es-es/c-ipv4-vs-ipv6-addresses).

Cuando nosotros nos conectamos a internet y hacemos uso de la web, no vemos estos números, sino que vemos una serie de palabras que identifican a un sitio. Por ejemplo, cuando visitamos el sitio de Google, el navegador nos mostrará esta dirección: http://www.google.com. Lo que estamos viendo es una conversión de una dirección numérica a otra más fácil de identificar, creada por un Sistema de Nomenclatura de Dominios (Domain Name System, DNS), uno de los componentes esenciales de internet. La dirección Ipv4 (numérica) de Google en realidad es 142.250.65.132

¿Cómo se conectan las computadoras a internet? Cuando hablamos de conexiones desde el hogar, existen dos maneras. La primera es a través de una línea telefónica convertida de tal manera que se puede utilizar para hacer llamadas telefónicas y recibir/enviar datos a través de internet. La otra es a través de un dispositivo móvil (como un celular) que tiene la capacidad de recibir y distribuir la señal de internet para que sea utilizada por otros dispositivos. En el mundo académico y militar también se utilizan otras opciones, pero de esas hablaremos en una próxima entrega.

El correo electrónico fue la primer aplicación realmente importante que comenzó a utilizarse a partir del año 1972, y durante aproximadamente diez años mantuvo su hegemonía en internet. Durante esos años, lo que se conocía como ARPANET maduró y se convirtió en lo que hoy conocemos como Internet, un concepto más amplio basado en la idea de que podía haber una serie de redes independientes bajo una estructura abierta, es decir, que cada usuario podría escoger la manera en cómo conectarse a la red, en lugar de tener que depender de un solo esquema de conexión. 

Un elemento clave en el diseño de internet es que no fue diseñada para una sola aplicación, sino como una estructura en la que pudieran desarrollarse muchas aplicaciones, como el caso de la World Wide Web. Hoy no concebimos nuestra vida sin una conexión a Internet, y, por lo tanto, a la Web…

¡Nos leemos en la próxima entrega!

MA/MA

El Dr. Oscar Gilberto Cárdenas Hernández es licenciado en Biología por la Universidad de Guadalajara. Obtuvo la Maestría en Ciencias en Biología de la Conservación y Desarrollo Sustentable y el Doctorado en Ciencias en Ambiente y Recursos en la Universidad de Wisconsin-Madison (Estados Unidos). Es ex-becario del programa “Fulbright-García Robles” y participó como voluntario del Servicio Forestal (US Forest Service) de los Estados Unidos.

Actualmente se desempeña como Profesor Investigador en el Departamento de Ecología y Recursos Naturales del Centro Universitario de la Costa Sur (CUCSUR-Universidad de Guadalajara).

Ha publicado artículos en revistas especializadas y de divulgación científica, así como también varios capítulos de libro. Forma parte de la plantilla de profesores de la Maestría en Ciencias en Manejo de Recursos Naturales y de la Maestría en Procesos y Expresión Gráfica en la Proyectación Arquitectónica-Urbana de la Universidad de Guadalajara.

Forma parte de diferentes redes académicas, incluyendo la Red de Monitoreo de Reservas de Agua (Red MORA), la Red de Comunicación Pública de la Ciencia y la Tecnología (Public Communication of Science and Technology, PCST) y la Red Temática de Socioecosistemas y Sustentabilidad (Red Socio-EcoS). Es integrante del Grupo de Colaboración Científica en Cambio Climático de la Red Cooperación Latinoamericana en Redes Avanzadas (Red CLARA) y funge como Coordinador Nacional de la Comunidad de Estudios Socioambientales (CES) de la Corporación Universitaria para el Desarrollo de Internet (CUDI), en la cual también se desempeña como Secretario del Consejo Directivo.

Desde noviembre de 2013 hasta la fecha dirige, conduce y produce el programa de radio “A Ciencia Cierta” en Radio Universidad de Guadalajara-Autlán; también funge como presidente del Patronato del Centro Comunitario y de Salud “Santuario de Luz, A. C.” (Tiopa Tlanextli).

Correo: oscar.cardenash@academicos.udg.mx

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