Como a Internet realmente funciona

Para a maioria das pessoas, a Internet é o local para o qual todos conectam seus computadores, visualizam páginas da Web e enviam e-mail. Esse é um ponto de vista muito centrado no ser humano, mas se quisermos realmente entender a Internet, precisamos ser mais exatos:

“A Internet é A grande rede global de computadores à qual as pessoas se conectam por padrão, em virtude de ser a maior. E, como qualquer rede de computadores, existem convenções que permitem seu funcionamento. ”

Isso é tudo o que realmente é - uma rede de computadores muito grande. No entanto, este artigo irá além de explicar apenas a Internet, pois também irá explicar a 'World Wide Web'. A maioria das pessoas não sabe a diferença entre a Internet e a Web, mas na verdade é muito simples: a Internet é uma rede de computadores e a Web é um sistema de publicação (de sites) para ela.


 Redes de computadores

E o que é uma rede de computadores? Uma rede de computadores é apenas dois ou mais computadores conectados entre si, de modo que podem enviar mensagens entre si. Em redes maiores, os computadores são conectados entre si em arranjos complexos, onde alguns computadores intermediários têm mais de uma conexão com outros computadores, de modo que cada computador pode alcançar qualquer outro computador na rede por meio de caminhos através de alguns desses computadores intermediários.

Computadores não são as únicas coisas que usam redes - as redes rodoviárias e ferroviárias são muito semelhantes às redes de computadores, apenas essas redes transportam pessoas em vez de informações.

Os trens em uma rede ferroviária operam em um determinado tipo de via - tal convenção é necessária, porque, de outra forma, a rede não poderia funcionar de forma eficaz. Da mesma forma, as estradas são projetadas para atender a veículos que correspondem a um tipo de padrão - veículos robustos de uma certa faixa de tamanho que viajam dentro de uma certa faixa de velocidade razoável. Os computadores em uma rede também têm convenções e geralmente chamamos essas convenções de 'protocolos'.

Existem muitos tipos de redes de computadores populares hoje em dia. A mais convencional, de longe, é a chamada rede 'Ethernet', que conecta fisicamente computadores em residências, escolas e escritórios. No entanto, o WiFi está se tornando cada vez mais popular para conectar dispositivos, de forma que os cabos não sejam necessários.


 Conectando-se à Internet

Quando você se conecta à Internet, está usando tecnologia de rede, mas geralmente as coisas são muito mais confusas. Há uma frase apropriada: "Roma não foi construída em um dia", porque nem o foi a Internet. A única razão pela qual a Internet pôde surgir de forma tão rápida e barata para as pessoas foi porque outro tipo de rede já existia em todo o mundo - a rede telefônica!

A pré-existência da rede telefônica forneceu um meio para os computadores comuns nas casas das pessoas comuns serem conectados à grande rede militar e de pesquisa de alta tecnologia desenvolvida anos antes. Exigia apenas algum domínio tecnológico na forma de 'modems'. Os modems permitem que as linhas telefônicas sejam transformadas em uma mini-conexão de rede entre uma casa e uma empresa especial (um 'ISP') que já está conectada à Internet. É como uma ponte que une as redes rodoviárias de uma ilha e do continente - as redes rodoviárias se tornam uma só, devido a um tipo especial de conexão entre elas.

Conexões rápidas de Internet feitas por meio de '(A) DSL' e 'Cabo' não são diferentes das conexões de linha telefônica - ainda há um processo de junção de algum tipo acontecendo nos bastidores. Como Arthur C. Clarke disse uma vez, 'qualquer tecnologia suficientemente avançada é indistinguível da magia'.


A Internet

O que é realmente incrível na Internet não é a tecnologia. Na verdade, já tivemos grandes redes de computadores semelhantes à Internet antes, e 'A Internet' existia muito antes que as pessoas normais conhecessem o termo. O surpreendente é que tal rede de computadores enorme poderia existir sem ser construída ou governada de qualquer forma seriamente organizada. A única organização que realmente tem controle sobre a rede central de computadores da Internet é uma empresa sem fins lucrativos apoiada pelo governo dos Estados Unidos chamada 'ICANN', mas ninguém poderia alegar que 'controlava' a Internet, já que seu mandato e atividades são extremamente limitado.

A Internet é um testamento simultaneamente pela forma como os tecnólogos cooperaram e pela forma como os empresários assumiram a tarefa, sem gestão, de usar as convenções dos tecnólogos para ligar pessoas normais e empresas. A Internet não se desenvolveu no "sistema operacional" do Microsoft Windows - a tecnologia da Internet foi construída em torno de sistemas operacionais técnicos muito mais antigos; no entanto, a tecnologia pode ser aplicada a computadores comuns simplesmente criando suporte para as convenções de rede necessárias no topo do Windows. Nunca foi planejado, mas boas bases e a falta de gargalos (como órgãos de controle) muitas vezes levam a grandes aumentos imprevistos - como a rede telefônica antes, ou mesmo a disseminação mundial da população humana e da sociedade.

O que descrevi até agora provavelmente não é a Internet como você ou a maioria veria. É improvável que você veja a Internet como uma rede de computadores democrática e uniforme e, até certo ponto, não é. A razão para isso é que eu apenas expliquei os fundamentos do sistema até agora, e esse fundamento opera abaixo do nível que você normalmente estaria ciente. No nível mais baixo de que você deve estar ciente, a Internet é, na verdade, mais como uma situação entre um ganhador e um doador - há algo que você quer da Internet, então você se conecta e consegue. Mesmo quando você envia um e-mail, está obtendo o serviço de entrega de e-mail.

Por ser uma rede de computadores, a Internet consiste em computadores - no entanto, nem todos os computadores na Internet são criados iguais. Alguns computadores existem para fornecer serviços e alguns para consumir esses serviços. Chamamos os computadores fornecedores de 'servidores' e os computadores consumidores de 'clientes'. No nível teórico, os computadores têm status igual na rede, mas os servidores estão muito melhor conectados do que os clientes e geralmente são colocados em funcionamento por empresas que fornecem algum tipo de serviço comercial. Você não paga para ver um site, mas alguém paga pelo servidor no qual o site está localizado - normalmente o proprietário do site paga um 'host' (uma empresa comercial que possui o servidor).


Fazendo contato

Estabeleci como a Internet é uma rede de computadores: agora explicarei como dois computadores que poderiam estar em outros lados do mundo podem enviar mensagens um ao outro.

Imagine que você estivesse escrevendo uma carta e precisasse enviá-la para alguém. Se você apenas escrevesse um nome na frente, ele nunca chegaria, a menos que talvez você vivesse em uma pequena aldeia. Um nome raramente é específico o suficiente. Portanto, como todos sabemos, usamos endereços para entrar em contato com alguém, muitas vezes usando: o nome, o número da casa, o nome da estrada, o nome da cidade, o nome do condado e, às vezes, o nome do país. Isso permite o envio de mensagens em outro tipo de rede - a rede postal. Quando você envia uma carta, normalmente ela é passada entre os escritórios de triagem dos correios, começando pelo escritório de triagem mais próximo da origem, até os escritórios de triagem cada vez maiores, até que seja tratada por um escritório de triagem que cobre as regiões de origem e destino, então até escritórios de triagem cada vez menores, até chegar ao escritório de triagem mais próximo do destino - e então ser entregue.

Em nossa situação postal, há dois fatores-chave em ação - uma forma de abordar isso 'acerta' no local de destino e uma forma de entrega de mensagem que 'se amplia' e depois 'se estreita'. Os computadores são mais organizados, mas na verdade fazem exatamente a mesma coisa.

Cada computador na Internet recebe um endereço ('endereço IP'), e este 'casa' em sua localização. O 'retorno' não é feito estritamente geograficamente, mas em termos da relação de conexão entre as redes de computadores menores na Internet. Para o mundo real, ser vizinho é geográfico, mas em uma rede de computadores, ser vizinho é ter uma conexão de rede direta.

Como a rede postal com seus escritórios de classificação, as redes de computadores geralmente têm conexões com algumas outras redes de computadores. Uma rede de computadores enviará a mensagem para uma rede maior (uma rede que provavelmente reconhecerá pelo menos parte do endereço). Este processo de 'ampliação' continua até que a mensagem esteja sendo tratada por uma rede que está 'acima' do destino, e então o processo de 'estreitamento' ocorrerá.

Um exemplo de 'endereço IP' é '69 .60.115.116 '. Eles são apenas séries de grupos de dígitos onde os grupos de dígitos à direita são cada vez mais locais. Cada grupo de dígitos é um número entre 0 e 255. Isso é apenas uma aproximação, mas você pode pensar neste endereço que significa: 

  • Um computador 116  
  •  em um pequeno bairro 115  
  •  em um bairro maior 60  
  •  controlado por um ISP 69 
  •  (na Internet)  

 

A vizinhança pequena, a vizinhança maior, o ISP e a Internet podem ser considerados redes de computadores por si mesmas. Portanto, para uma mensagem para a mesma 'vizinhança maior', a mensagem seria passada para um desses computadores intermediários na vizinhança maior e, em seguida, de volta para a vizinhança menor correta e, em seguida, para o computador correto.


Transmitindo a mensagem

Agora que podemos enviar mensagens, a parte difícil acabou. Tudo o que precisamos fazer é colocar as coisas em nossas mensagens de uma determinada maneira, de forma que faça sentido do outro lado.

As cartas que enviamos para o mundo real sempre têm coisas em comum - são escritas no papel e em uma linguagem compreendida pelo remetente e pelo destinatário. Já discuti como as convenções são importantes para as redes operarem, e esse importante conceito permanece verdadeiro para nossas mensagens.

Todas as partes das mensagens de transferência da Internet escritas em coisas chamadas 'Pacotes', e o layout e o conteúdo desses 'pacotes' são feitos de acordo com o 'Protocolo da Internet' (IP). Você não precisa conhecer esses termos, mas precisa saber que essas mensagens simples estão sujeitas a erros e são simplistas.

Você pode pensar em 'pacotes' como a equivalência de uma frase na Internet - para uma conversa em andamento, muitos deles seriam enviados em ambas as direções de comunicação.


 Transmitindo a verdadeira mensagem 

Todos aqueles que já tocaram 'sussurros chineses' saberão como as mensagens podem ficar confusas ('corrompidas') quando são enviadas entre vários agentes para ir de sua origem até seu destino. As redes de computadores não são tão ruins assim, mas as coisas dão errado e é necessário ser capaz de detectar e corrigir os problemas automaticamente quando acontecem.

Imagine que você está tentando corrigir erros ortográficos em uma carta. Geralmente é fácil de fazer porque há muito menos palavras do que combinações possíveis de letras com comprimento de palavra. Você pode ver quando as combinações de letras não soletram as palavras ('erros') e, então, adivinhar facilmente qual deveria ser a palavra correta.

Realmente funciona.

Erros em mensagens na Internet são corrigidos de maneira muito semelhante. As mensagens enviadas são simplesmente feitas mais longas do que o necessário, e o espaço extra é usado para "resumir" a mensagem, por assim dizer - se o "resumo" não corresponder à mensagem, um erro foi encontrado e a mensagem precisará ser reenviada.

Na verdade, muitas vezes é possível estimar logicamente com precisão razoável o que havia de errado com uma mensagem sem exigir o reenvio.

A detecção e a correção de erros nunca podem ser perfeitas, pois a mensagem e a parte do "resumo" podem estar coincidentemente confusas, de modo que indicam falsamente que nada deu errado. A teoria se baseia no armazenamento de uma parte "resumida" grande o suficiente para que essa possibilidade infeliz seja tão improvável que possa ser ignorada com segurança.

A transferência confiável de mensagens na Internet é feita via 'TCP'. Você pode ter ouvido o termo 'TCP / IP': esta é apenas a combinação normal de 'IP' e 'TCP', e é usada para quase todas as comunicações pela Internet. O IP é fundamental para a Internet, mas o TCP não é - na verdade, existem outros 'protocolos' que podem ser usados e que não irei abordar.


Nomes, não números

Quando a maioria das pessoas pensa em um 'endereço da Internet', elas pensam em algo como 'www.ocportal.com' em vez de '69 .60.115.116 '. As pessoas se relacionam com nomes com mais facilidade do que com números, portanto, computadores especiais que as pessoas precisam acessar normalmente recebem nomes ('nomes de domínio') usando um sistema conhecido como 'DNS' (o 'sistema de nome de domínio').

Toda a comunicação pela Internet ainda é feita usando endereços IP (lembre-se de '69 .60.115.116 'é um endereço IP). Os 'nomes de domínio' são, portanto, traduzidos para endereços IP nos bastidores, antes do início da comunicação principal.

No fundo, o processo de pesquisar um nome de domínio é bastante simples - é um processo de 'retorno' movendo-se para a esquerda através do nome, seguindo um caminho de interrogatório. Isso é melhor mostrado por exemplo - 'www.ocportal.com' seria pesquisado da seguinte forma:


  • Todo computador na Internet sabe como entrar em contato com os computadores (a 'raiz' dos 'servidores DNS') responsáveis por coisas como 'com', 'org', 'net' e 'uk'. Existem alguns desses computadores e um é contatado aleatoriamente. O computador servidor DNS é questionado se conhece 'www.ocportal.com' e responderá dizendo que sabe qual computador servidor é responsável por 'com'.  
  • É perguntado ao computador servidor 'com' que conhece 'www.ocportal.com' e responderá dizendo que sabe qual computador servidor é responsável por 'ocportal.com'.  
  • 'O computador servidor' ocportal.com 'é questionado se conhece' www.ocportal.com 'e responderá dizendo que sabe que o computador servidor correspondente é '69 .60.115.116'.  


Observe que há uma diferença entre um computador servidor ser 'responsável' por um nome de domínio e o nome de domínio realmente correspondente a esse computador. Por exemplo, o servidor DNS responsável 'ocportal.com' pode não ser necessariamente o mesmo servidor que o próprio 'ocportal.com'.

Como certos nomes de domínio, ou partes de nomes de domínio, são muito comumente usados, os computadores se lembrarão dos resultados para evitar uma interrogação completa para cada nome que precisam consultar. Na verdade, simplifiquei o processo consideravelmente em meu exemplo porque o computador de pesquisa não realiza a pesquisa completa sozinho. Se todos os computadores na Internet fizessem pesquisas completas, isso sobrecarregaria os 'servidores DNS raiz', bem como os servidores DNS responsáveis por nomes como 'com'. Em vez disso, o computador que procura solicitará seu próprio 'servidor DNS local' especial, que pode se lembrar de um resultado de um resultado parcial, ou pode solicitar ajuda (total ou parcial) de seu próprio 'servidor DNS local' e assim por diante - até que, na pior das hipóteses, o processo tenha que ser concluído por completo.

Os nomes de domínio são alocados pela pessoa que deseja que eles registrem o nome de domínio com um agente (um 'registrador') da organização responsável pela parte mais à direita do nome de domínio. No momento em que este artigo foi escrito, uma empresa chamada 'VeriSign' (da qual 'Network Solutions' é uma subsidiária) era responsável por coisas como 'com' e 'net'. Há um número incontável de registradores operando para a VeriSign, e a maioria dos compradores de domínio provavelmente não está ciente da cadeia de responsabilidade presente - em vez disso, eles apenas obtêm os domínios que desejam do agente e lidam exclusivamente com esse agente e seu host ( que geralmente são da mesma empresa). Os domínios nunca são comprados, mas sim alugados e exclusivamente renováveis por um período um pouco mais longo do que o período de aluguer.


Diálogo significativo

Eu cobri totalmente a essência de como as mensagens são entregues pela Internet, mas até agora essas mensagens são completamente cruas e sem sentido. Antes que uma comunicação significativa possa ocorrer, precisamos criar uma camada em outro protocolo (lembre-se de que os protocolos IP e TCP já estão dispostos em camadas em nossa rede física).


Existem muitos protocolos que atuam nas comunicações já estabelecidas, incluindo:

  • HTTP - para páginas da web, normalmente lidas em um software de navegador da web  
  • POP3 - para ler e-mail em software de e-mail, com ele armazenado no próprio computador do usuário  
  • IMAP4 - para leitura de e-mail em software de e-mail, com ele arquivado no servidor de recebimento 
  • SMTP - para enviar e-mail de software de e-mail
  • FTP - para enviar e baixar arquivos (às vezes por meio de um navegador da web, embora seja melhor usar um software especial de FTP)  
  • ICMP - para 'ping', entre outras coisas (um 'ping' é o equivalente na Internet a gritar um 'você está aí')  
  • MSN Messenger - este é apenas um exemplo de muitos protocolos que não são realmente convenções padrão e compartilhadas, mas sim aqueles projetados por um único fabricante de software totalmente para o propósito de seu próprio software 


Não vou entrar em detalhes sobre nenhum desses protocolos porque não são realmente relevantes, a menos que você realmente precise conhecê-los.

As informações transferidas por meio de um protocolo geralmente são uma solicitação de algo ou uma resposta para algo solicitado. Por exemplo, com HTTP, um computador cliente solicita uma determinada página da web de um servidor via HTTP e, em seguida, o servidor da web, basicamente, responde com o arquivo embutido no HTTP.

Cada um desses protocolos opera em mais ou mais 'portas', e são essas 'portas' que permitem aos computadores saber qual protocolo usar. Por exemplo, um servidor web (software de computador especial executado em um computador servidor que atende a páginas da web) usa uma porta de número '80' e, portanto, quando o servidor recebe mensagens nessa porta, ele as passa para o software do servidor web que naturalmente sabe que eles serão escritos em HTTP.

Para um computador cliente é mais simples - ele sabe que uma resposta a uma mensagem enviada será no mesmo protocolo usado inicialmente. Quando as mensagens são enviadas para a frente e para trás, o computador servidor e o computador cliente normalmente configuram um chamado 'fluxo' (uma conversa marcada) entre eles. Eles podem então associar mensagens ao fluxo de acordo com seu endereço de origem e número de porta.


A World Wide Web 

Já expliquei como funciona a Internet, mas ainda não como funciona a 'World Wide Web' (a 'web'). A web é o sistema de publicação que a maioria das pessoas não percebe que se distingue da própria Internet.

A Internet usa endereços IP (geralmente encontrados por meio de nomes de domínio) para identificar recursos, mas a web precisa ter algo mais sofisticado, pois seria bobagem se cada página da Internet tivesse que ter seu próprio 'nome de domínio'. A web usa 'URLs' (localizadores uniformes de recursos), e tenho certeza de que você os conhece, pois hoje em dia eles são impressos em todos os lugares do mundo real (embora, normalmente, apenas abreviadamente).


Você pode ignorar o exemplo mais complexo, porque não é realmente relevante para os fins deste artigo.

HTTP é o protocolo central da web. É por isso que os URLs geralmente começam com 'http: //'. Os navegadores da Web quase sempre também suportam FTP, e é por isso que alguns URLs podem iniciar com 'ftp: //'.

Normalmente, o 'identificador de recurso' é simplesmente um arquivo no computador servidor. Por exemplo, 'mywebsite / index.html' seria um arquivo no computador servidor do mesmo caminho, armazenado em um diretório especial. No Windows, o símbolo "" é usado para escrever os nomes dos diretórios, mas como a web não foi inventada para o Windows, a convenção dos sistemas operacionais mais antigos é usada.


Se um URL fosse colocado no software do navegador da web por um leitor em potencial, o navegador da web enviaria uma solicitação apropriada (geralmente, com o protocolo HTTP sendo apropriado) para o computador servidor identificado pelo URL. O computador servidor responderia e normalmente o navegador da Web terminaria com um arquivo. O navegador da web, então, interpretaria o arquivo para exibição, da mesma forma que qualquer software executado em um computador interpretaria os arquivos que ele entende. Para o protocolo HTTP, o navegador da web sabe como interpretar o arquivo porque o protocolo HTTP usa algo chamado 'tipo MIME' para identificar cada tipo de recurso que o servidor pode enviar. Se o computador servidor da web está apenas enviando um arquivo em disco, o computador servidor da web calcula o tipo MIME a partir da extensão do arquivo (como '.html') do arquivo.

Um arquivo 'HTML' é o tipo de arquivo que define uma página da web. É escrito em texto simples e basicamente combina informações mostrando show para exibir um documento junto com o próprio documento. Se você estiver curioso, tente usar a função "Exibir código-fonte da página" do seu navegador ao visualizar uma página da web, e você verá uma mistura de partes de texto humano normal e texto curto entre '& lt;' e '& gt;' símbolos. O primeiro é o conteúdo do documento e o último são as instruções de exibição.

Em versões mais recentes de HTML, há uma divisão entre 'estruturar' um documento e 'exibir' uma estrutura - neste caso, outra tecnologia especial chamada 'CSS' é adicionada à mistura.

Expliquei como as páginas da web típicas são apenas arquivos no disco de um computador servidor. Cada vez mais, as coisas são um pouco menos diretas. Quando você visita algo como o eBay, seu webmail ou um site com tecnologia ocPortal, você não está apenas lendo arquivos. Na verdade, você está interagindo com um software de computador, e as páginas da Web que você recebe são geradas novamente por esse software sempre que uma solicitação é feita. Esses tipos de sistemas são conhecidos como 'aplicativos da web' e estão cada vez mais substituindo a necessidade de instalar software em seu próprio computador (porque é muito mais fácil usar um navegador da web para acessar um aplicativo da web em um computador servidor).

Voltar ao inicio