Ejercicios: Cómo viaja la información

¿Qué es una dirección IP? Explícalo con tus palabras usando el símil de la dirección postal de una casa: qué papel juega cada una y por qué hacen falta para que los datos lleguen a su destino.

Cuando ves un vídeo en una plataforma en línea hay dos actores: tu móvil (el cliente) y el ordenador de la plataforma (el servidor). Explica qué hace cada uno en ese momento, quién pide y quién responde.

La figura muestra el viaje de un mensaje desde tu móvil hasta un servidor, con una nube intermedia tapada por un signo de interrogación, como se muestra en el esquema.

¿Qué representa la nube marcada con «?»? Ordena y describe las etapas del viaje del mensaje desde el móvil hasta el servidor, y explica por qué el mensaje viaja dividido en varios paquetes en lugar de ir entero.

Indica quién hace de cliente y quién de servidor en cada situación: (a) pides la página del tiempo desde el navegador; (b) subes una foto a tu nube; (c) ves un vídeo en una plataforma. Explica en cada caso quién pide y quién responde.

La dirección IP 192.168.1.35 tiene cuatro números separados por puntos. Compárala con una dirección postal («Calle Mayor, número 12, 3.º A») y explica a grandes rasgos qué papel juega cada parte para que los datos encuentren el aparato correcto.

Explica con tus palabras qué es un servidor y razona por qué los servidores de las grandes plataformas están encendidos las veinticuatro horas en salas con aire acondicionado y respaldo eléctrico.

Al visitar una web aparece el mensaje «error 404: página no encontrada». ¿Quién envía ese mensaje, tu navegador o el servidor? Explica qué ha ocurrido en el viaje de tu petición para que llegue esa respuesta.

Ordena los pasos de una visita a una página web y explica cada uno: (a) el servidor envía la página; (b) escribes la dirección en el navegador; (c) el navegador muestra la página en pantalla; (d) tu petición viaja por internet hasta el servidor.

Una foto se envía troceada en paquetes numerados que pueden llegar al destino desordenados. Explica cómo es posible que el receptor reconstruya la foto perfectamente y qué crees que ocurre si uno de los paquetes se pierde por el camino.

Un vídeo ocupa $700\ \text{MB}$ y tu conexión descarga a $50\ \text{MB}$ por segundo. Calcula el tiempo teórico de descarga con la división $\frac{700\ \text{MB}}{50\ \text{MB/s}}$ y explica después dos razones por las que en la práctica suele tardar más del tiempo calculado.

Envías un mensaje desde tu móvil al móvil de un amigo que vive en otra ciudad. Escribe la cadena completa de elementos por los que pasa el mensaje (tu móvil, tu router, internet, el servidor de la aplicación, el router o la antena de tu amigo, su móvil) y señala en qué punto el mensaje cambia de red.

La figura muestra tres paquetes que salen en orden de un móvil y llegan desordenados al servidor, que los reordena, como se muestra en el esquema.

Explica cómo consigue el servidor reconstruir el mensaje en el orden correcto fijándote en los números de los paquetes, y razona qué crees que ocurre si el paquete 1 tarda mucho más que los demás en llegar.

Una película ocupa $1\,400\ \text{MB}$ y tu conexión descarga a $40\ \text{MB}$ por segundo. Calcula el tiempo teórico de descarga con la división $\frac{1\,400\ \text{MB}}{40\ \text{MB/s}}$. Después razona si con una conexión la mitad de rápida podrías ver la película en directo sin cortes, sabiendo que el vídeo en línea consume unos $20\ \text{MB}$ por segundo.

El «ping» mide el tiempo que tarda un mensaje en ir y volver: un servidor cercano marca $0,02\ \text{s}$ y uno en otro continente, $0,25\ \text{s}$. Explica qué significan esas cifras para un juego en línea, en el que cada milésima cuenta, y por qué elegir bien el servidor mejora la partida.

Cuando treinta alumnos descargan el mismo archivo a la vez en el aula, todo va lento. Explica qué recurso comparten todos esos equipos (el ancho de banda de la conexión del centro) y propón dos soluciones que podría usar el profesor para que la descarga no colapse la clase.

Un mensaje de diez palabras y una foto de $3\ \text{MB}$ viajan por la misma red hasta el mismo móvil. Explica por qué la foto tarda más aunque siga «el mismo camino», y calcula cuántos paquetes de $1\ \text{MB}$ harían falta para enviarla, comparándolo con el mensaje de texto, que cabe en uno solo.

En tu casa, cada aparato tiene una dirección IP local (tipo 192.168.1.x), pero hacia internet todos salen con la misma IP pública del router. Explica esta idea con el símil de un edificio que tiene un único portal pero muchos pisos, y razona qué papel hace el router de «portero».

Viendo un partido en directo, perder algún paquete solo pixela la imagen un instante; pero al descargar un archivo no puede faltar ni un solo paquete. Analiza la diferencia entre ambos casos y explica qué exige cada uno a la red: rapidez constante o fiabilidad total.

Dos mensajes enviados con un segundo de diferencia pueden llegar al móvil de tu amigo en orden distinto al que los escribiste. Analiza por qué puede ocurrir (cada paquete busca su camino por la red) y explica qué hace la aplicación de mensajería para mostrarlos en el orden correcto.

Al visitar una web de otro país, tu petición puede pasar por diez o veinte routers intermedios («saltos») antes de llegar. Explica por qué el mensaje no viaja en línea recta hasta el servidor y qué gran ventaja tiene que cada paquete pueda cambiar de ruta si un tramo de la red falla.

En la videollamada con tu prima, que vive en otro continente, la voz llega con retraso y a veces se entrecorta, mientras que sus mensajes de texto llegan «al instante». Analiza por qué la voz en directo exige mucho más a la red que el texto (cantidad de datos, necesidad de tiempo real) y qué sacrifica la aplicación para que la conversación se oiga fluida.

Un museo muy visitado copia su web en servidores de varios países, de modo que cada visitante la recibe del más cercano. Explica la idea con el símil de «el mismo libro disponible en muchas bibliotecas» y razona dos ventajas: por qué la página carga antes y qué ocurre si uno de los servidores se avería.

El servidor de una tienda se cae el día de más rebajas del año, justo cuando más gente intenta comprar a la vez. Explica qué ha ocurrido técnicamente (más peticiones de las que el servidor puede atender), identifica el «cuello de botella» y propón dos soluciones técnicas para el año siguiente (más servidores que se repartan el trabajo, una cola de espera ordenada).

Diseña un pequeño experimento de clase para «ver» cómo se comporta la red: descargar el mismo archivo a distintas horas del día y con distinto número de dispositivos conectados al Wi-Fi del aula, cronometrando cada descarga. Indica qué medirías, qué esperas observar y qué conclusión sobre el funcionamiento de la red podríais sacar.