Cuando conecto un cable Ethernet a mi computadora, ¿está mi computadora conectada directamente a todos los servidores de Internet?

Con esto quiero decir, ¿podría seguir el cable Ethernet a través de miles de millas de fibra óptica y eventualmente llegar al servidor de Amazon, al servidor de ESPN y al servidor de cualquier otro sitio? Por lo tanto, excluyendo los casos de uso de satélites, ¿Internet es solo una red gigante de cables de fibra óptica?

Internet es un sistema de redes más pequeñas interconectadas que pueden comunicarse entre sí a través del enrutamiento. Básicamente, podría "seguir la ruta" a cualquier servidor al que se le indique, pero existen básicamente rutas infinitas a cualquier destino. Si tuviera que comenzar desde su conexión Ethernet, primero golpearía el enrutador de su hogar, luego golpearía los enrutadores de su ISP. Los enrutadores ISP tienen tablas de enrutamiento ENORMES que saben cómo dirigirlo al destino al que está tratando de llegar, y dirigirán su tráfico en consecuencia. Es por eso que en muchos diagramas de Internet, hay una gran nube. La nube significa que no hay una ruta definida por la que viajará cada vez, pero de una forma u otra su tráfico se enrutará a través de Internet hasta que llegue a su destino.

Esencialmente, no estás conectado directamente a todos los dominios en Internet. Son simplemente los enrutadores los que pueden dirigir el tráfico que genera al destino correcto.

Con el tipo de idea de metáfora que usaste, podrías decir lo mismo de tu buzón en casa. Obviamente no estás conectado directamente al buzón de todos. Sin embargo, si pone algo en el correo (podría pensar en esto como el enrutador de su hogar), terminará en la mano del cartero, que lo lleva a la oficina de correos (podría pensar en esto como su ISP). Una vez que llega a la oficina de correos, se clasifica y se envía de camino al siguiente destino (se podría considerar esto como un enrutador). Su correo se enviará a otra oficina de correos más grande (podría pensar en esto como otro enrutador) que está más cerca del destino del correo. Se ordenará y seguirá pasando a otros servicios postales (más enrutadores) hasta que llegue a una oficina de correos local cerca de su destino.

Internet es un mundo complejo, pero espero que esto te haya ayudado a tener una breve comprensión de lo básico :).

Para más de un visual:

• Un mapa de Internet . Probablemente no sea 100% exacto, pero puedes ver cómo todos están conectados y cómo hay una gran cantidad de caminos que puedes tomar.
• un mapa de fibra óptica
• Un mapa interactivo de fibra óptica , que muestra las líneas que se encuentran debajo del océano y que nos conectan a todos. Estas líneas de fibra óptica están repletas de toneladas de conexiones de fibra, a velocidades muy muy altas.

Este es un buen ejemplo de cuando el superusuario intenta demasiado -_-;

La respuesta es simplemente  sí . Sí, puede seguir los cables desde su computadora hasta el servidor ESPN, siguiendo la misma ruta que tomaría un paquete HTTP GET. Es probable que tenga que ir bajo el agua en algún momento según su ubicación, y casi con seguridad tendrá que ingresar a un centro de alojamiento de alta seguridad solo para salir nuevamente, pero sí, porque es muy poco probable que su tráfico web  tome rutas inalámbricas ( como satélites, IR de largo alcance o wifi) podría hacer una especie de "traceroute de ghetto".

¿Qué tan improbables son las rutas inalámbricas? Bueno, depende de dónde vivas: algunos países (como Corea) se modernizaron extremadamente rápido después de la Segunda Guerra Mundial y muchas personas necesitaban una conexión a Internet más rápido de lo que las compañías de cable podrían desenterrar las carreteras. A pesar de que la mayor parte de Corea ahora usa fibra, las compañías satelitales siguen haciendo buenos negocios. En otros lugares, el terreno hace que sea económicamente inviable tender cables, por lo que puede ver satélites y puentes inalámbricos con visibilidad directa con más frecuencia que el cobre. Los continentes insulares de Asia y las granjas muy remotas de Australia generalmente usan conexiones WiMAX de línea de visión, mientras que los países montañosos como Kazajstán tienen algunos de los satélites de mayor rendimiento de cualquier parte del mundo.

Sin embargo, como probablemente pueda imaginar, estos puentes inalámbricos solo se usan en la última etapa de la conexión del servidor al cliente. Las conexiones inalámbricas nunca se utilizan en la red troncal de Internet, ya que sufren una latencia grave (más de un segundo para muchos satélites de órbita geo-síncrona), son significativamente más lentas que la fibra y su confiabilidad depende de la interferencia inalámbrica circundante, así como del clima ( comúnmente conocido como "desvanecimiento por lluvia"). Por todas estas razones, si tiene una conexión inalámbrica a Internet, seguramente lo sabrá.

Sin embargo, un pequeño calificador para todo esto es que muy pocos dispositivos eléctricos están en "contacto directo" entre sí. Se realiza una gran cantidad de modulación de potencia mediante inducción electromagnética ( https://www.youtube.com/watch?v=hajIIGHPeuU ), y obviamente hay una óptica que difumina la definición de "físicamente conectado" dependiendo de si crees que un fotón es un partícula u onda: P

Si tuviera que redefinir la pregunta como "si todas las computadoras en Internet de repente se silenciaran, y enviara 50,000 Giggawatts por mi cable de Internet, suponiendo que nada pueda fundirse, ¿se detectaría una señal en un servidor ESPN?" A lo que la respuesta sería no , porque se requiere información de enrutamiento y los datos deben procesarse, reempaquetarse y enviarse a circuitos físicamente diferentes mediante inducción con una nueva fuente de energía requerida para hacerlo. Simplemente enviar energía por el cable no sería suficiente.

Es 2015 AD, y todo el mundo ha sido conectado. El mundo entero? No, un pequeño pueblo ...

Pero en serio: la tecnología de Internet se basa fundamentalmente en el principio de que Internet no es una sola red física y que las redes de Internet pueden funcionar en casi cualquier tipo de red física concebible. Esa red subyacente no necesita usar cables, puede usar comunicación por radio o comunicación satelital (se usan en la práctica) o incluso un servicio de paloma mensajera (si realmente insiste).

Por lo tanto, no necesita un cable físico para conectarse a Internet, y muchos lugares con conexiones a Internet, como islas remotas, barcos y estaciones espaciales , de hecho no están conectados con cables.

Y, por supuesto, hay muchos dispositivos móviles y computadoras conectadas a WiFi en estos días.

Su computadora está conectada a cualquier otra computadora en Internet de la misma manera que su teléfono está conectado a cualquier otro teléfono del mundo.

No hay un solo cable, pero una cosa está conectada a otra, y sí, eventualmente todas las computadoras en Internet están conectadas.

excluyendo los casos de uso satelital, es Internet solo una red gigante de cables de fibra óptica

Bueno, hay otras conexiones no cableadas además de satélite. Los enlaces de microondas terrestres con línea de visión son los que realmente ofrecen un ancho de banda bastante bueno, y hay comunicaciones de radio locales (celulares o de otro tipo). Hay otras conexiones cableadas que no son de fibra óptica (principalmente cobre, como en su cable de ethernet. Corte una antigua abierta en algún momento).

Con una definición adecuada de "bit de cadena" para referirse a cualquier tipo de conexión de datos por cable, existe una posibilidad razonable de que pueda seguir un poco de cadena desde su PC a una caja (su enrutador doméstico), y luego otra pieza de cadena desde esa caja a otra caja (probablemente un gabinete en su calle), luego otra pieza de cadena de esa caja, etc., y eventualmente llegue al centro de datos de Amazon donde le están sirviendo su sitio web. Lo que sucede dentro de cada caja es un poco complicado, por supuesto, e involucra circuitos integrados y cables lo suficientemente grandes como para verlos , pero probablemente pienses que es una conexión física tangible.

Por supuesto, es un poco tautológico que, excluyendo los casos de conexiones inalámbricas, Internet sea una red gigante de conexiones por cable . Esto se deduce del hecho de que Internet es una red gigante de conexiones [*]. Entonces, la respuesta sí / no a su pregunta depende de cuán literalmente quiere que se tomen las palabras "fibra óptica" y "satélite". Una proporción relativamente pequeña de sitios web está conectada a servicios de red troncal por medio de cables distintos, y las redes troncales están cableadas (supongo que hay algunas excepciones especiales), porque nada más que un grueso paquete de fibra tiene el ancho de banda para manejar una porción significativa del tráfico de internet de un gran país.

Por lo tanto, si está en un pueblo o ciudad, y el servidor está en un centro de datos en algún lugar, es muy probable que haya una ruta de todo el cable de usted a ellos. Por supuesto, no todos los servidores están en centros de datos. No hay nada que me impida ejecutar un servidor web desde el WiFi de mi casa si tengo ganas (de hecho, lo he hecho en el pasado, con fines de prueba). Por supuesto, no podría manejar el 0.01% de la audiencia de Amazon de esa manera.

Por otra parte, si estoy en la oficina de mi empleador, entonces la respuesta es "no" a seguir los cables en cualquier lugar fuera del edificio porque tenemos una conexión de microondas en el techo en lugar de usar cualquiera de los ISP con cable disponibles. Esto no está en los boondocks ni nada, es el centro de Londres. Simplemente resulta ser la mejor opción disponible por razones ligeramente tediosas.

[*] Caso especial: si una gran parte se separa temporalmente del resto, lo que sucede ocasionalmente por una razón u otra, entonces puede haber cierta confusión sobre lo que es "Internet". Algunas definiciones diría que la pieza más grande es el Internet, y el pedazo más pequeño es otra cosa. Sin embargo, las personas dentro de la pieza más pequeña que hablan entre sí podrían pensar razonablemente que todavía están usando "Internet".

Sí, pero no es un solo camino en línea recta. Lo llaman una "red" por una razón:

Hay muchas rutas diferentes desde el punto A al punto B para cualquier A y B, aunque, por supuesto, algunas rutas son más rápidas que otras. Cuando (en el punto A) le dice a su computadora que se comunique con un servidor en el punto B, su computadora reenvía la solicitud al enrutador más cercano, que tiene una idea de la forma de la red a su alrededor, y determina cuál es la mejor ruta y lo pasa al siguiente enrutador, y así sucesivamente.

¡Si!

Habrá de alguna manera un enlace.

Puede encontrar un par de cruces o rotondas (enrutadores), pero si sigue el camino correcto, llegará a Amazon oa donde quiera llegar. Puede golpear algunas señales rojas (bloques de cortafuegos) pero el enlace de cable (cobre, fibra) o enlace de radio (wi-fi; wi-max; lo que sea) continuará hasta el destino.

Una distinción importante: su cable Ethernet le permite hablar con cualquier host público en Internet, pero no le permite hablarles "" Ethernet "". Tiene una red pequeña en su casa, que se conecta a la red del ISP, se conectan a redes 'pares', y así sucesivamente. Inter redes.

Esta distinción es pedante pero importante por un par de razones. En el momento de la invención de Internet, había tecnologías de red que requerían que cada sistema estuviera físicamente conectado entre sí y controlado por el mismo administrador. ¡Algunas de las tecnologías Ethernet más antiguas (10BASE5,10BASE2) requerían que cada computadora estuviera en el mismo cable físico! Bueno, en realidad una serie de cables coaxiales conectados eléctricamente por piezas en T. Si uno de ellos se caía, toda la red dejaba de funcionar.

Los sistemas telefónicos pre-digitales también establecieron una conexión eléctrica única entre auriculares (con un amplificador en el medio para larga distancia).

La distinción también es importante debido a las transmisiones : varias cosas en su LAN emitirán "¡Estoy aquí!" paquetes enviados a la dirección de difusión. Esto va a todas las computadoras de su red, ¡pero no a todas las computadoras en Internet!

No directamente, no, pero que está conectado en un sentido .

Lo importante es darse cuenta de que Internet no es solo un protocolo . Es una serie de protocolos, cada uno de los cuales realiza una tarea específica. Se combinan en una cosa llamada pila que, entre los diversos protocolos dentro de ella, obtiene datos donde necesita ir.

En su mayor parte, las personas que desarrollaron los protocolos que componen Internet organizaron las cosas en cuatro capas . Hay un modelo de la competencia que usa siete capas, pero nos quedaremos con el modelo de cuatro capas por ahora.

El más bajo de estos es la capa de enlace de datos , que maneja la tarea de obtener una señal entre dos máquinas que están conectadas directamente . Cuando conecta un cable Ethernet a su computadora y su enrutador, los está conectando en esta capa. La familia de protocolos de Wi-Fi también vive en la capa de enlace de datos. También lo hace PPP, que se usa para módems y teléfonos celulares. También hay otros, para enlaces infrarrojos y láser, para estaciones satelitales y de microondas, e incluso para palomas mensajeras. Ese último fue hecho como una broma de los Inocentes; no se espera que nadie lo use en circunstancias normales, pero se ha hecho solo para demostrar que el concepto funciona. Las personas en red son raras.

El siguiente paso es la capa de Internet , que mueve una señal entre computadoras que no están conectadas directamente, usando una cadena de computadoras que están conectadas directamente . La IP (de donde proviene su dirección IP) vive aquí, al igual que algunos otros protocolos relacionados con la administración de la red. Está dividido en su propio protocolo para que las diferentes máquinas de la cadena no tengan que preocuparse por cómo está conectado todo : cada uno solo tiene que preocuparse por la máquina de la que recibe la señal (a menos que sea el primer enlace en la cadena), y la máquina envía la señal a (a menos que sea el último eslabón de la cadena).

Después de esto, está la capa de transporte , que organiza una señal en datos significativos . Está dividido en su propio protocolo para que las dos máquinas no tengan que preocuparse por cómo la señal se interpone entre ellas. Una vez que está lidiando con la capa de transporte, parece que las máquinas están conectadas directamente , porque las cosas en la capa de Internet manejan todo ese desorden. Pero IP está haciendo mucho trabajo debajo.

La última es la capa de aplicación , que interpreta los datos de acuerdo con las necesidades de la aplicación . HTTP, el protocolo que utilizan los navegadores web para enviar páginas y medios de un lado a otro, vive aquí. También lo hacen FTP, IRC y muchos otros. Los protocolos de la capa de aplicación no tienen que preocuparse por ninguno de los detalles para obtener los datos de un lado a otro: envía y recibe de algún protocolo de la capa de transporte, pero no tiene que manejar nada del resto.

El resultado final de esto es que Internet no es solo una red gigante de cables de fibra óptica. Es mucho más desordenado que eso . Incluso si nos dijo que era una red de ordenadores conectados por medio de cables, que todavía se simplificando las cosas. Probablemente nunca envíe datos a través de un enlace de paloma mensajera, pero muchas de sus señales pasarán por cobre, fibra, satélite y otros tipos de enlaces en el camino hacia el destino. Pero debido a la forma en que está organizada la pila, nunca tiene que saber ni preocuparse por nada de eso.

Voy a tomar un enfoque más simple y solo decir "no". No hay cables / fibra que conecten directamente su computadora a todos los servidores en Internet. Tal vez tienes un enrutador en la casa? Creo que es más preciso llamar a la conexión a través de ese enrutador "indirecta" que directa. Después de todo, se conmuta electrónicamente. Por lo tanto, las conexiones entre máquinas se realizan principalmente cuando una máquina solicita la dirección IP de otra máquina. Luego, los transistores se cambian para cerrar (es decir, conectar) parte de esa conexión. Este proceso pasa a través de una cascada de enrutadores fuera de su casa, todos en el camino de su conexión. Sin la cooperación de esos enrutadores y dispositivos relacionados, no hay conexión eléctrica (o de fibra óptica) entre su computadora y las que están en Internet.

La pregunta puede surgir debido a cómo funcionan las redes TCP / IP. Cada computadora en un bucle de TCP / IP ve todos los paquetes de cualquier otra computadora en la misma rama. Una rama es un conjunto de direcciones en el mismo circuito detrás de un enrutador. Los enrutadores conocen las direcciones que sirven y solo permiten la entrada de paquetes dirigidos a su conjunto de direcciones. Los enrutadores también pueden evitar que los paquetes salgan de la rama si la dirección de destino también está en la misma rama que la dirección de origen.

Entonces, en una simple red TCP / IP, cada computadora ve cada paquete que se mueve en la red local. Pero el objetivo de Internet era dividir el mundo en redes locales manejables que puedan interactuar entre sí cuando sea necesario. Los enrutadores (y los servidores de direcciones dinámicas) permiten que la red funcione al compartir solo lo que se debe compartir entre las sucursales (redes locales). De lo contrario, el gran volumen de tráfico abrumaría a todas las computadoras.

Una rama conectada a un enrutador puede ser cualquier medio (cobre, fibra, radio). Entonces, sí, cada computadora en la red está conectada a todas las demás, pero el sistema de enrutadores limita el tráfico con el que interactúa su computadora a solo aquellos en la rama de la que forma parte.

En varios sentidos, no está conectado directamente. Primero, su computadora tiene que hablar con su puerta de enlace (probablemente su enrutador doméstico), luego el tráfico pasa a través de su ISP , luego posiblemente a través de uno o más niveles de equilibradores de carga y NAT s:

$ traceroute example.com
traceroute to example.com (93.184.216.34), 30 hops max, 60 byte packets
 1  gateway (192.168.1.1)  3.070 ms  4.307 ms  4.263 ms
 2  * * *
 3  * * *
 [snipped some entries from my ISP]
 8  82.112.101.73 (82.112.101.73)  9.465 ms  9.429 ms  8.786 ms
 9  ae-6.r22.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.4.20)  23.813 ms ae-7.r23.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.6.54)  23.976 ms  21.417 ms
10  ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18)  87.500 ms ae-0.r22.londen03.uk.bb.gin.ntt.net (129.250.4.85)  47.845 ms  46.741 ms
11  ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18)  89.635 ms ae-13.r05.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.71)  84.415 ms ae-5.r24.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.2.18)  88.222 ms
12  ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  91.944 ms ae-13.r05.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.71)  75.052 ms ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  80.620 ms
13  ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  87.154 ms 93.184.216.34 (93.184.216.34)  75.963 ms ae-0.edgecast.nycmny01.us.bb.gin.ntt.net (129.250.196.174)  76.340 ms

En segundo lugar, las señales pueden viajar utilizando básicamente cualquier medio confiable, y muy probablemente cambiarán el medio más de una vez durante el viaje desde su hogar a un servidor principal.

En tercer lugar, básicamente todos los servicios que es probable que uses tienen que mantener una lista de las máquinas a las que está conectado es ICMP (también conocido como "ping"). Para los servicios de Internet comunes, se debe establecer una conexión lógica con algún tipo de apretón de manos, donde el cliente y el servidor determinan los parámetros de conexión en función de las capacidades de ambos (por ejemplo, cuando se encripta el tráfico a un sitio web ).