Ejercicios: Cómo viaja la información

¿Qué es una dirección IP? Explicalo 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 video en una plataforma en línea hay dos actores: tu celular (el cliente) y la computadora de la plataforma (el servidor). Explicá qué hace cada uno en ese momento, quién pide y quién responde.

La figura muestra el viaje de un mensaje desde tu celular 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 «?»? Ordená y describí las etapas del viaje del mensaje desde el celular hasta el servidor, y explicá por qué el mensaje viaja dividido en varios paquetes en lugar de ir entero.

Indicá quién hace de cliente y quién de servidor en cada situación: (a) pedís la página del tiempo desde el navegador; (b) subís una foto a tu nube; (c) ves un video en una plataforma. Explicá en cada caso quién pide y quién responde.

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

Explicá con tus palabras qué es un servidor y razoná 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? Explicá qué pasó en el viaje de tu petición para que llegue esa respuesta.

Ordená los pasos de una visita a una página web y explicá cada uno: (a) el servidor envía la página; (b) escribís 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. Explicá cómo es posible que el receptor reconstruya la foto perfectamente y qué creés que ocurre si uno de los paquetes se pierde por el camino.

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

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

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

Explicá cómo consigue el servidor reconstruir el mensaje en el orden correcto fijándote en los números de los paquetes, y razoná qué creés 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. Calculá el tiempo teórico de descarga con la división $\frac{1\,400\ \text{MB}}{40\ \text{MB/s}}$. Después razoná si con una conexión la mitad de rápida podrías ver la película en directo sin cortes, sabiendo que el video 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, $0,25\ \text{s}$. Explicá 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. Explicá qué recurso comparten todas esas computadoras (el ancho de banda de la conexión del liceo) y proponé 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 celular. Explicá por qué la foto tarda más aunque siga «el mismo camino», y calculá cuántos paquetes de $1\ \text{MB}$ harían falta para enviarla, comparándolo con el mensaje de texto, que cabe en uno solo.

Le enviás a un compañero dos notas de voz consecutivas por una aplicación de mensajería: la primera dice «Nos vemos en la biblioteca» y la segunda «A las cinco». Sin embargo, la aplicación de tu compañero recibe antes los datos de la segunda nota que los de la primera.

1. a) Explicá qué pasó en los routers y cables intermedios de internet para que el segundo mensaje adelante al primero durante el viaje.
2. b) Diseñá una solución técnica: ¿qué dato imprescindible debe incluir el emisor en la cabecera de cada paquete para que el celular receptor los organice y reproduzca siempre en el orden en que fueron grabados?

Durante una videollamada con un liceo de Japón, la velocidad de descarga de la conexión de ustedes cae bruscamente de 100 Mbps a 0,5 Mbps. En ese instante están usando a la vez el chat de texto y la cámara en directo.

1. a) Predecí el comportamiento de ambos servicios: ¿cuál de los dos seguirá funcionando con normalidad y cuál fallará? Justificá tu predicción comparando el volumen de datos que requiere cada uno.
2. b) Para evitar que la llamada se corte, la aplicación baja automáticamente la resolución del video a 240p. Justificá cómo esta medida permite que la comunicación continúe de forma fluida a pesar de la lentitud de la red.

Van a realizar un experimento en clase para comprobar empíricamente cómo influye la saturación de la red Wi-Fi en el tiempo de descarga de datos.

1. a) Diseñá el experimento definiendo: la variable que van a modificar deliberadamente (variable independiente), la variable que van a medir (variable dependiente) y dos condiciones que deben mantener estrictamente constantes en todas las pruebas para que los datos sean fiables.
2. b) Si con 1 computadora conectada un archivo de 250 MB tarda 5 segundos en descargarse, predecí razonadamente qué ocurrirá con el tiempo de descarga si los 25 alumnos de la clase descargan ese mismo archivo exactamente a la vez. Justificá tu respuesta explicando cómo reparte el punto de acceso su capacidad.