¿Cómo Funcionan las Computadoras e Internet?

Con el fin deofrecer una explicación simple a cómo funcionan las computadoras e Internet escribí este artículo, bastante mas largo que los posts normales, sobre este tema que a mi forma de ver las cosas es casi que una necesidad hoy día.El artículo está dividido en dos partes principales, Internet y Computadoras. Espero les sea de interés.

¿Cómo Funciona Internet?

Conceptos básicos para personas que recién empiezan con computadoras e Internet o que manejan lo básico pero quieren entender un poco más sobre el tema.

Introducción

Las tecnologías parecen inentendibles al principio, complicadas. Pero una vez que entendemos el funcionamiento básico nos damos cuenta de los accesible que es el concepto que encierra. Es decir, solamente tenemos que pasar esa primera capa de desconocimiento. Este texto apunta a dar ese primer empujón hacia el entendimiento de lo que es Internet y de paso ofrecerle algunos conceptos básicos de computación en general.

En la medida de lo posible se va a evitar profundizar en algunos temas ya que la idea es dar el concepto general.
Algunas palabras aparecerán en paréntesis en inglés ya que hay muchos nombres que se utilizan en inglés y otros en inglés y español. En esos casos los dos aparecerán.

Conectando Todo

Internet nació hace algunas décadas como un experimento militar para poder conectar varias computadoras al mismo tiempo. Recordemos que en un principio la unica manera de pasar datos de una computadora a otra era mediante el uso de tarjetas, cintas y disekettes. Cuando la necesidad de contar con conexiones de datos más permanentes se hizo necesaria empezaron las redes de computadoras.

Veamos un ejemplo mas cotidiano. Volvamos al tiempo en donde no había teléfonos y cada casa, dentro de un barrio, una provincia, un pais, el mundo en si eran una entidad aislada en cuestiones de comunicación (exeptuando la voz y las comunicaciones humanos, obviamente).

Imaginemos que las cartas eran los diskettes o cintas, uno escribía en su casa, enviaba y en otra casa alguien abría el sobre y leía el contenido. Pero no había un método en tiempo real, en vivo de charlar.

Después apareció el teléfono que ofreció esa posibilidad, para permanecer durante un tiempo conectados mediante un aparato. Claro. Aparecieron otras cosas además del teléfono: cables para conectar todos los teléfonos, centrales telefónicas para conectar todos los cables y directorios de teléfono para conocer los números de teléfono de cada persona dentro de la red telefónica.

Traduciendo todo esto a Internet podemos decir que las casas son nuestras computadoras, el correo se transformó en el mail, el CD, el DVD y todos los medios magneticos de almacenamiento de datos. Los cables siguen siendo los cables… exceptuando el uso de redes inalámbricas y las centrales y directorios son los que se conoce como Servidores de Nombres de Dominio (DNS: Domain Name System, en inglés).

Cómo funciona esta red: a diferencia del teléfono Internet ofrece mucha más información y esto hace que todos estos datos no estén solamente en posesión de nuestros alegados, familiares o conocidos… cualquier persona en el mundo tiene información y ese es el poder principal de Internet y la razón por la cual se inventó: compartir información.

Cuando queremos llamar a alguien que conocemos decimos: “Voy a llamar a Fulano”, no decimos “Voy a llamar al 2233-5555”. Internet funciona de la misma manera. Las direcciones se llaman direcciones IP y se ven de esta manera: 201.45.67.128. Este número, la IP, es el equivalente al número telefónico en lo que es la red telefónica y al igual que en ese ambiente nosotros solo recordamos el nombre de la persona, que en Internet sería el nombre de un sitio, una página, por ejemplo: www.nacion.com.

El servidor de nombres de dominio DNS es el que sabe que cuando nosotros escribimos en un navegador de Internet www.nacion.com lo que queremos decir es que estamos buscando la dirección 196.12.55.11. Ya que dentro de la red ese es el dato que interesa, al igual que en una central telefónica nadie sabe qué es Fulano, solo conocen el número asignado a esa persona.

Ahora, que aclaramos eso veamos un poco más el funcionamiento de esta red. Todas las computadoras que cuentan con conexión a Internet forman parte de una red, provista por nuestro proveedor de Internet (ISP: Internet Service Provider) que a su vez cuenta con servidores. Los Servidores son computadoras que se encargan (como lo hacen las centrales telefónicas) de ofrecer servicios de enrutamiento de información y otros servicios. Los Servidores DNS son un caso. Un servidor no es más  que una computadora que ofrece servicios, que sirve información, de ahi su nombre. Generalmente los servidores manejan grandes volúmenes de datos por lo cual tienen un poco más de recursos (Hardware, equipo) que una PC común.

Cuando nos conectamos a Internet lo que sucede es que nuestra PC pasa a formar parte de la red mundial Internet. Se nos asigna una dirección IP y nuestro proveedor cuenta con uno o más servidores de nombres que conoce nuetra dirección, asi podemos ser encontrados y podemos encontrar a otros servidores y personas.

Para “navegar” Internet necesitamos un navegador. Los navegadores son los programas que nos permiten ingresar direcciiones de Internet y mostrar el contenido de las mismas. Navegadores conocidos son: Internet Explorer (de la empresa Mirosoft, que también creó Windows), Firefox (de Mozilla), Safari (de Apple) y Opera. Existen otros navegadores, cada uno tiene la misma funcionalidad pero ofrecen diferentes opciones y herramientas.

Cuando tipeamos una dirección en un navegador, por ejemplo, mi página www.quasarcr.com ocurren varias cosas: el navegador y la computadora, conectados, usan los protocolos de comunicación que vienen en los programas para averiguar si sabemos la dirección IP de www.quasarcr.com. Si no tiene esa información (porque es la primera vez que visitamos el sitio – igual que con los teléfonos -) se busca la información en el servidor de nombres que tenemos asignado por nuestro proveedor de Internet (esto se configura cuando instalan la conexión). En esta parte es donde los servidores de nombres DNS van buscando en sus directorios.
Imaginemos estas conexiones como un árbol. En las puntas estan las Pcs y servidores que tienen páginas y en el medio hay servidores DNS y de otros servicios. Todos conectados. Si un servidor DNS no sabe la IP de www.quasarcr.com sabe a quién más preguntarle, a otro servidor DNS que está mas cerca del tronco. Generalmente esto pasa en unos pocos milisegundos y muchas veces, según la ubicación son varios servidores DNS por los que pasa la conexión hasta que uno tiene el dato. Cuando esto sucede la conexión se devuelve a nuestra PC, a nuestro navegador con la información: www.quasarcr.com está en la dirección 67.15.71.167 y el navegador se conecta a esa dirección.

En esa dirección, siguiendo el ejemplo, está el servidor de Quasar. Pero en ese servidor hay otras páginas además de la que buscamos. Sim ebargo, cuando en el pedido pusimos www.quasarcr.com ya aclaramos qué página queremos ver por lo tanto llega, a petición de nuestro navegador los datos de la página. Como todo esto es código, hay diferentes lenguajes para escribir páginas y también muchos idiomas en el mundo los navegadores, la PC en si cuentan con diferentes protocolos o lenguajes de conexión que hacen posible que nosotros veamos las paginas tal cual tiene que ser… pero en el fondo son solo códigos, datos. Cuando las conexioens fallan, o no se encuentran la páginas u ocurren errores es común ver: los mensajes de error de páginas no encontradas o errores de códigos que muestran números y textos inentendibles.

¿A Dónde Está la Información?

Todas las computadoras tienen información, según el sistema operativo que usemos (Windows / Linux / Mac) contamos con diferentes programas y herramientas que nos permiten crear y guardar textos, imágenes, fotos sacadas de una cámara, etc. También la seguridad básica para decidir qué queremos compartir y con quién.

En cuanto a las páginas tenemos los servidores, ya que las Pcs no siempre están encendidas o conectadas. Si queremos que nuestros contenidos estén disponibles las 24hs del día para el resto del mundo necesitamos computadoras, servidores que esten encendidos y conectados todo el tiempo.

Si quiero compartir fotos con alguien puedo, enviar un correo y adjuntar fotos. La foto, en su formato digital, como archivo, se adjunta al correo que no es más que un mensaje de texto, igual que una carta pero en computadora. Pero si quiero que esas fotos estén disponibles para más personas puedo publicarlas en una página (hay diferentes servicios que ofrecen esta capacidad). Estas páginas ofrecen la opción de que uno “suba” (upload) las fotos al servidor. Es decir, una copia de nuestros archivos de fotos queda en el servidor de ellos y es publicado en la página. Con esto solo es necesario informar a nuestros conocidos desde dónde pueden ver las fotos (dándoles la dirección de la página en donde las subimos) y estarán ahi disponibles a toda hora. Cualquier persona en el mundo, a cualquier hora, puede accesarlas… salvo que hayamos dado permisos para solo unos pocos. Esas ya son opciones de cada servicio. Al igual que cuando uno opta por aparecer en el directorio telefónico o no.

Es decir, “subir” quiere decir hacer una copia de la información y publicarla en otros servidores para que estén disponibles en Internet. Al revés es “Bajar” (Download) que es la acción que hacemos cuando descargamos archivos desde un servidor hacia nuestra PC.

Unos Conceptos de PCs

En nuestra PC los archivos, datos, se almacenan en el disco duro de la máquina y se pueden hacer copias a CD/DVD y otros medios.

La memoria de nuestra PC no es el disco duro. Muchas veces se confunde este concepto. La memoria es mucho menor en capacidad a un disco pero es el lugar en donde se cargan los programas momentaneamente para que éstos puedan funcionar más rápidamente.

Las computadoras no “entienden” textos ni imágenes, solo se manejan con datos. Para una computadora un archivo de texto creado con el programa Word no es más que un conjunto de datos. El sistema operativo es el que da las opciones de mostrar esos datos con un entorno gráfico, ver el ícono y saber que el tipo de datos de ese archivo es del tipo texto, al igual que otro grupo de datos puede ser de tipo imagen, etc. El sistema operativo es el intérprete que traduce al lenguaje de humanos el lenguaje de la máquina y al reves.

Existen diferentes formatos para almacenar música, imágenes, texto y todos los tipos de contenido que podemos crear. En general, ya sabemos que todo es datos, los programas, ademas de las herramientas para crear / modificar  y almacenar / borrar todos estos datos ofrecen esa traducción entre datos y lo que vemos / oimos. Eso ya es parte de la “magia” de la tecnología de las computadoras y la matemática que puede transformar sonidos en un archivos de números. Otra vez, la PC solo almacena datos. El siguiente ejemplo explica el funcionamiento con el tema de la música:

Un grupo graba un disco. El sinido, mediante computadoras, es transformado de las ondas de sonido que podemos escuchar con nuestros oidos a un medio digital, por ejemplo una cinta. Esta cinta es manipulada (con otros equipos / computadoras) se afinan sonidos, se agregan efectos, se quitan impurezas y es guardado en otro medio… puede ser otra cinta / un CD. Estos datos pasan (ya en digital, datos, numeros) a producción y se general miles de copias que luego son vendidas en locales de música, supermercados etc.

Cuando nosotros obtenemos uno de estos Cds y queremos escucharlo en la PC, y si no queremos tener el CD puesto, ya que queremos hacer lo mismo con otros Cds, podemos pasarlo a la computadora.

Lo que se hace normalmente es usar un programa que vuelve a traducir los datos de sonido del CD a nuestro disco. Si uno ve los Cds ve que almacenan 700 MB de información. Esto es mucho si queremos almacenar varios Cds en nuestra PC por lo cual muchos programas ofrecen la opción de pasarlos a formato MP3. MP3 lo que hace es agarrar esos datos y quitar un montón de datos sobre sonidos no audibles por el oido humano y otros datos que reducen un poco la calidad del sonido… en general el formato MP3 reduce 10 veces el tamaño de un archivo de audio, lo cual lo hace excelente para pasar música a celulares y otros artefactos móbiles. Es decir los 700MB del CD se transforman en 70MB en nuestra PC que quedan almacenados como archivos MP3 que podemos escuchar.

Eso es lo que pasa cuando decimos que pasamos música a MP3.

Buscadores

Como Internet va más allá de los teléfonos… Internet es datos en general, no solo voz, no alcanza con las facilidades de un directorio telefónico. Internet cuenta con muchas páginas, muchos autores, el mundo entero.
En el ejemplo de cómo funciona una solicitud a una página de Internet sabíamos de antemano la página en cuestión (www.quasarcr.com). ¿Pero qué pasa cuando no sabemos en dónde está la información?

Para eso están los buscadores que son los nuevos directorios de Internet. Los buscadores (Google, Yahoo, Live) son servicios que visitan páginas y visitan los enlaces (Links) que estas páginas tienen a otras páginas y van guarando en sus directorios lo que van encontrando (junto con las direcciones) y ordenan todas las páginas por categorías y palabras clave. Por ejemplo, el sitio www.nacion.com va a aparecer en categorías como América Central > Costa Rica > Periódicos y/o palabras clave como “nacion.com”, “periódico costa rica”, “noticias costa rica” etc.

Las palabras clave son las bases de las búsquedas en todos los buscadores. Mediante esas palabras abreviadas el buscador busca en su directorio y ofrece los resultados por categorías. Cada buscador tiene sus propios métodos de indexar sitios y filtrar la relevancia de los mismos. Siendo Google el más desarrollado y completo en este aspecto.

Notas Finales

Con estos ejemplos intentamos explicar de manera sencilla cómo funciona Internet y un poco de las computadoras en general. Es importante entender que el sentimiento de que estas cosas funcionan casi mágicamente se debe a que recientemente el salto de una tecnología a otra a evolucionado muy rápidamente. Por ejemplo, el concepto de cómo almacenar sonidos en un medio digital es algo complicado de entender para muchos en una época en donde el mercado de consumir estas tecnologías acelera más rápidamente que la educación que nos permitiría entender cómo funcionan. Por eso, la mejor manera es volver a lo básico, entender que las computadoras son solo interpretes entre lo digital y lo que podemos oir, ver o leer y vice versa además de ofrecer los medios para almacenar datos ya que todo lo referente a Computadoras se basa en eso: almacenar y compartir datos.

En la siguiente entrega vamos aexplicar con conceptos simples también cómo funcionan las computadoras.

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