Cómo encuentran su camino los paquetes

Cada router baja en uno el TTL de un paquete. Cuando llega a 0, el paquete se descarta, así que un paquete atrapado en un bucle no puede dar vueltas para siempre.

Prueba el simulador antes de leer nada más. Pon el TTL en 2 y pulsa Enviar; luego ponlo en 64 y vuelve a enviar. Fíjate dónde se detienen los paquetes la primera vez.

Lo que acabas de ver: una cuenta atrás en cada paquete

Con TTL 2, cada paquete murió en el segundo router que encontró y volvió un mensaje rojo. Con 64, los paquetes llegaron al servidor con 60 restantes tras cuatro routers. El encabezado IPv4 tiene un campo de 8 bits llamado tiempo de vida (Time to Live, TTL), así que su valor máximo es 255. El RFC 791 dice que cada router debe bajarlo al menos en uno, y muchas computadoras lo inician en 64. Cuando llega a 0, el router descarta el paquete y envía al remitente un mensaje ICMP "Time Exceeded" (tiempo excedido, RFC 792). Ese era el mensaje rojo.

¿Para qué sirve una cuenta atrás? Un error en las tablas de enrutamiento podría hacer que un paquete diera vueltas en círculo, y sin un límite ocuparía los enlaces para siempre. El nombre dice "tiempo", y sobre el papel el RFC 791 lo mide en segundos. Pero cada router resta al menos uno, así que en la práctica funciona como un contador de saltos. IPv6 le dio al mismo campo un nombre más claro: límite de saltos (Hop Limit).

El botón traceroute usa esta regla para dibujar un mapa. Envía una sonda con TTL 1: el primer router la descarta y responde, lo que revela la dirección de ese router. TTL 2 revela el segundo router, y así sigue hasta que responde el destino. Púlsalo y lee la lista que construye. Luego corta R1 a R3 y vuelve a enviar para ver cómo los paquetes toman otro camino.

Cada router busca una línea en una tabla

Ningún router conoce la ruta completa desde tu portátil hasta un servidor en otro continente. Cada uno toma una sola decisión: para esta dirección de destino, ¿qué vecino recibe el paquete ahora? El paquete avanza un salto y el siguiente router vuelve a decidir. Una ruta es una cadena de estas decisiones locales.

La decisión sale de una tabla de reenvío, una lista de prefijos, cada uno con el vecino que hay que usar. El router elige la entrada que coincide con el destino con el prefijo más largo, porque un prefijo más largo es una coincidencia más exacta. Supón que la tabla envía 203.0.0.0/16 al vecino B y 203.0.113.0/24 al vecino A. Un paquete para 203.0.113.9 coincide con las dos, gana el /24 y va a A. Un paquete para 203.0.7.1 solo coincide con el /16, así que va a B. La mayoría de las tablas también tienen una entrada predeterminada para todo lo demás; en un router doméstico apunta al ISP.

Quién escribe las tablas

Dentro de una empresa, los routers comparten lo que pueden alcanzar mediante protocolos de enrutamiento y calculan caminos nuevos cuando falla un enlace. Entre las decenas de miles de redes separadas que forman internet, el Border Gateway Protocol (BGP, RFC 4271) transporta anuncios como "puedo llegar a 198.51.100.0/24". Cuando se corta un cable, las rutas que pasaban por él se retiran y el tráfico se desplaza al camino que quede. En el simulador, eso fue lo que pasó cuando cortaste R1 a R3.

La mayoría de los paquetes perdidos se caen de una cola llena

Los routers también hacen esperar a los paquetes. En los momentos de mucho tráfico, los paquetes llegan más rápido de lo que un enlace de salida puede llevarlos, así que cada router guarda una cola en memoria. Cuando la cola está llena, el siguiente paquete que llega simplemente se descarta. Nadie avisa; el remitente solo puede deducirlo más tarde. Esta es la forma más común en que se pierden paquetes en internet, más común que un cable cortado. Una señal de wifi débil también puede estropear una trama, que entonces hay que desechar. IP por sí mismo no promete nada. El RFC 791 dice que no ofrece un medio de comunicación fiable, sin confirmaciones ni retransmisiones. Recuperar los datos perdidos queda en manos de las computadoras de los dos extremos, y ese es el tema de la siguiente unidad.

Una foto de 3 000 000 bytes son 2055 paquetes

Los enlaces limitan el tamaño de un paquete. En Ethernet, una trama lleva como máximo 1500 bytes de carga útil (RFC 894). Si restas 20 bytes de encabezado IPv4 y 20 bytes de encabezado TCP, caben unos 1460 bytes de tus datos en cada paquete. Por eso una foto de 3 000 000 bytes necesita 3 000 000 ÷ 1460 ≈ 2054.8, redondeado hacia arriba a 2055 paquetes, y cada uno se enruta por su cuenta.