PACOTES · ARPANET · TCP/IP · INTERNET

A Internet nasceu para interligar redes diferentes

Antes de existir navegador, site ou HTML, pesquisadores precisaram resolver um problema mais fundamental: transportar dados entre computadores e fazer redes independentes cooperarem.

Imagem: ARPANET / Computer History Museum, domínio público

COMECE PELA DISTINÇÃO

A Internet transporta; a Web usa esse transporte.

A Internet é uma infraestrutura global de redes interconectadas que encaminha pacotes usando a família TCP/IP. A World Wide Web é um sistema de documentos e aplicações ligados por URLs e hyperlinks, normalmente acessados com HTTP. A Web surgiu décadas depois dos primeiros experimentos de rede.

SERVIÇO

Web

HTML, CSS, JavaScript, URLs, HTTP, navegadores e servidores Web.

OUTROS SERVIÇOS

E-mail, SSH, DNS, voz e jogos

Também usam a Internet, mas não são páginas ou aplicações da Web.

INFRAESTRUTURA

Internet

Redes, roteadores, enlaces, endereços IP e protocolos de transporte.

Uma analogia útil: a Internet se parece com o sistema de estradas; a Web é um dos serviços que viajam por ele. A analogia ajuda, mas pacotes podem seguir rotas diferentes e não reservam necessariamente um caminho exclusivo.

DA CONEXÃO DEDICADA AOS PACOTES

Dividir mensagens permitiu compartilhar os enlaces.

Em uma rede comutada por pacotes, uma mensagem é dividida em unidades menores. Cada pacote recebe informações de controle, atravessa roteadores e pode compartilhar enlaces com pacotes de muitas outras conversas. No destino, as camadas superiores detectam perdas, ordenam dados quando necessário e reconstroem o conteúdo.

IdeiaCircuito dedicadoComutação de pacotes
Uso do caminhoRecursos reservados durante a sessão.Enlaces compartilhados entre fluxos.
DadosFluxo contínuo pelo circuito estabelecido.Mensagem dividida em pacotes endereçados.
Falha ou congestionamentoO circuito pode ser interrompido.O encaminhamento pode escolher outros próximos saltos, se existirem.
EficiênciaBom para tráfego previsível e contínuo.Aproveita melhor tráfego intermitente de computadores.
Pacotes não escolhem magicamente “a melhor rota global”. Cada roteador consulta informações locais de encaminhamento e envia o pacote ao próximo salto. Políticas, falhas, custos e congestionamento influenciam o caminho observado.

UMA CONSTRUÇÃO COLETIVA

Não houve um único instante de invenção da Internet.

A Internet resultou da combinação de pesquisa em comutação de pacotes, redes experimentais, protocolos de interconexão, financiamento público, comunidades acadêmicas e padronização aberta. Use a linha do tempo para relacionar cada marco ao problema que ele resolveu.

Linha do tempo interativa · Da pesquisa à Internet aberta

Selecione um marco e observe como rede, protocolo e comunidade evoluíram.

história técnica
Seu navegador não suporta canvas.

1958 · ARPA: os Estados Unidos criam a Advanced Research Projects Agency. Anos depois, sua área de pesquisa em computação financiaria experimentos decisivos de redes.

ARPANET NÃO ERA A INTERNET INTEIRA

Uma rede experimental ensinou computadores distantes a compartilhar recursos.

Em 1969, os primeiros nós da ARPANET conectaram instituições de pesquisa nos Estados Unidos. Computadores hospedeiros se ligavam a equipamentos intermediários chamados IMPs, antecessores funcionais dos roteadores de pacotes. A rede cresceu, ganhou aplicações e tornou-se um laboratório para protocolos.

Rede e protocolo são coisas diferentes. A ARPANET foi uma rede específica. NCP foi seu protocolo host-a-host inicial. TCP/IP tornou possível interligar redes com tecnologias próprias — a ideia central de uma internet, uma “rede de redes”.

INTER-NETWORKING

IP entrega datagramas entre redes; TCP oferece um fluxo confiável quando a aplicação precisa.

IP

Interconexão e melhor esforço

Endereça e encaminha datagramas através de redes. Não promete sozinho entrega, ordem ou ausência de duplicidade.

TCP

Confiabilidade ponta a ponta

Numera bytes, confirma recebimentos, retransmite perdas, controla fluxo e reage ao congestionamento.

UDP

Datagramas sem conexão

Oferece portas e checksum com pouca sobrecarga, deixando confiabilidade e temporização para a aplicação.

O artigo de Vint Cerf e Robert Kahn publicado em 1974 descreveu um protocolo para comunicação entre redes de pacotes. O projeto evoluiu e suas responsabilidades foram separadas em TCP e IP. Em 1º de janeiro de 1983, a ARPANET realizou a transição coordenada de NCP para TCP/IP, um marco operacional importante — mas ainda não o único “nascimento” possível da Internet.

  1. Aplicações não precisam conhecer cada tecnologia física. Ethernet, rádio, satélite e fibra podem carregar pacotes IP.
  2. Roteadores conectam redes. Cada salto encaminha o datagrama segundo o prefixo de destino e sua tabela.
  3. A inteligência principal fica nas pontas. Hosts executam TCP, UDP e aplicações; o núcleo encaminha pacotes.
  4. Padrões públicos permitem implementação independente. Documentos RFC registram protocolos, decisões e práticas operacionais.

DE UMA REDE A UM ECOSSISTEMA

NSFNET, redes regionais e padrões abertos ampliaram o alcance.

Na década de 1980, redes acadêmicas e científicas passaram a interligar mais instituições. A NSFNET teve papel importante como backbone e na expansão do uso de TCP/IP. A ARPANET foi desativada em 1990, mas a arquitetura, os protocolos e a comunidade já tinham ultrapassado aquela rede.

RFCs

Especificações públicas registram formatos, comportamentos, experimentos e práticas. “RFC” não significa que todo documento seja um padrão.

IETF

Grupos de trabalho discutem e desenvolvem tecnologias da Internet. Interoperabilidade e experiência de implementação pesam nas decisões.

Governança distribuída

Não existe um único “dono da Internet”. Operadores, registries, organizações de padrões, governos, empresas e usuários exercem papéis diferentes.

PARE E PENSE

Se a ARPANET foi desligada em 1990, por que a Internet não acabou?

Diferencie uma rede concreta da arquitetura e dos protocolos que outras redes já haviam adotado.

Porque a Internet já era uma interconexão de muitas redes. A ARPANET foi uma precursora importante, mas TCP/IP havia sido adotado além dela, redes acadêmicas e regionais estavam interligadas e a operação já não dependia de um único backbone experimental.

CONTINUE EXPLORANDO

Referências e itens adicionais de estudo

Referências históricas e técnicas

Fontes primárias e institucionais usadas nesta aula.

Itens adicionais de estudo

Atividades para consolidar o contexto.

  • Monte uma tabela separando ARPANET, Internet, Web e serviços de Internet.
  • Leia a introdução dos RFCs 791 e 793 e identifique a responsabilidade de cada protocolo.
  • Pesquise NCP e explique por que ele não resolvia a interconexão de redes autônomas.
  • Compare os mapas da ARPANET de 1969, 1973, 1977 e 1982 no Wikimedia Commons.
  • Desenhe um pacote atravessando Ethernet, roteadores IP e um enlace de rádio sem mudar o conteúdo da aplicação.
  • Pesquise a diferença entre RFC informacional, experimental, Best Current Practice e Standards Track.