Como a Internet funciona?

Este artigo discute sobre o que é e como funciona a internet.

Pré-requisitos: Nenhum, mas encorajamos a leitura de Pensando antes de programar (em inglês) primeiro
Objetivo: Você irá aprender o básico da infraestrutura técnica da Web e a diferença entre Internet e Web.

Resumo

A Internet é a espinha dorsal da Web, a infraestrutura técnica que faz a Web possível. Mais basicamente, a Internet é uma gigantesca rede de computadores que se comunicam juntos.

A história da internet é um pouco obscura. Ela começou nos anos 60 como um projeto de pesquisa consolidado pelos exército norte americano, e tornou-se uma infraestrutura pública nos anos 80 com o suporte dado por diversas universidades públicas e companias privadas. As várias tecnologias que suportam a internet se acoplaram através do tempo, mas a forma de funcionamento não mudou muito: Internet é uma forma de conectar computadores e garantir, em qualquer situação, que eles encontrem uma forma de se manter conectados.

Aprendizado ativo

Mergulho profundo

Uma rede simples

Quando dois computadores precisam se comunicar, você precisa conectá-los, seja fisicamente (normalmente com um Cabo de rede) ou de uma forma sem fio (por exemplo com sistemas WiFi ou Bluetooth). Todos os computadores modernos suportam alguma(s) dessas conexões.

Nota: Até o final deste artigo nós estaremos falando apenas a respeito de cabos físicos, mas redes sem fio funcionam da mesma forma

Two computers linked together

Uma rede não é limitada a dois computadores. Você pode conectar quantos computadores desejar. Mas isto se torna complicado. Se você está tentando conectar, digamos, dez computadores você irá precisar de 45 cabos, com 9 conexões por computador.

 

Ten computers all together

Para resolver este problema, cada computador na rede está conectado à um pequeno computador especial chamado de roteador. Este roteador tem um único trabalho: como um sinalizador em uma estação de trem, ter certeza de que a mensagem enviada por um determinado computador chege ao computador destinatário corretamente. Para enviar uma mensagem para o computador B, o computador A deve enviar a mensagem para o roteador, que por sua vez encaminha a mensagem para o computador B e tem a certeza de que a mensagem não foi entregue ao computador C.

Uma vez que nós adicionamos um roteador no sistema, nossa rede de 10 computadores apenas necessitará de 10 cabos: uma unica conexão para cada computador e um roteador com 10 conexões.

Ten computers with a router

Uma rede de redes

Por enquanto, tudo bem. Mas como conectar centenas, milhares, bilhões de computadores? Claro que um unico roteador não pode se adaptar para tanto, mas, se você ler com cuidado, nós dissemos que um roteador é um computador como qualquer outro, então o que nos impede de conectar dois roteadores juntos? Nada, então façamos isto.

Two routers linked together

Conectando computadores a roteadores, e então roteadores a roteadores, nós podemos escalar nossa rede infinitamente.

Routers linked to routers

Esta rede é muito parecida com o que chamamos de Internet, mas alguma coisa está faltando. Nós contruímos tais redes para nossos próprios fins. Existem outras redes além das nossas ligadas em outros lugares: nossos amigos, vizinhos, qualquer pessoa que tenha uma rede de computadores. Mas é inviável ligarmos cabos entre nossas casas e o resto do mundo, então como nos podemos lidar com isso? Muito bem, já existem cabos ligados a sua casa, como por exemplo, cabos de eletricidade e telefone. A estrutura do telefone já conecta nossa casa com o resto do mundo. Para conectar nossa rede a rede telefonica, precisamos de um equipamento especial chamado modem. Este modem transforma a informação da nossa rede em uma informação gerenciavel pela rede telefonica e vice-versa.

A router linked to a modem

Então nós estamos conectados à infraestrutuca telefônica. O próximo passo é enviar mensagens da nossa rede para a rede que nós desejamos alcançar. Para fazer isto, vamos precisar conectar nossa rede a um Provedor de Serviço de Internet (ISP, em inglês). Um ISP é uma compania que gerencia alguns roteadores especiais que são conectados e pode também acessar roteadores de outros ISPs. Então a mensagem da nossa rede é transportada para a rede de redes do ISP e então para a rede de destino. A Internet é composta por toda esta infraestrutura de redes.

Full Internet stack

Encontrando computadores

Se você quer enviar uma mensagem para um computador, você precisa especificar qual é este computador. Por isso, qualquer computador conectado à uma rede possui um único endereço de identificação, chamado de "Endereço IP" (onde IP, do inglês Internet Protocol, significa Protocolo de Internet). Este é um endereço composto por uma série de 4 números separados por pontos, por exemplo: 192.168.2.10.

Isto é perfeito para computadores, mas nós seres humanos temos dificuldades para lembrar estes endereços. Para tornar as coisas mais fáceis, nós podemos dar apelidos aos endereços IP que nós humanos podemos compreender, chamados nome de domínio. Por exemplo, google.com é um nome de domínio usado para "apelidar" o endereço 173.194.121.32. Então, usando o nome de domínio é uma forma mais simples de encontrar um computador na Internet.

Show how a domain name can alias an IP address

A Internet e a Web

Como você deve ter notado, quando navegamos na Web com nossos navegadores, normalmente utilizamos os nomes de domínios para chegar a um website. Isto significa que a Internet e a Web são a mesma coisa? Não tão simples assim. Como vimos, a Internet é uma infraestrutura técnica que permite conectar bilhões de computadores. Entre estes computadores, alguns computadores (chamados de servidores Web) podem enviar mensagens intelegíveis para navegadores Web. A Internet é a infraestrutura, enquanto a Web é um serviço construído sob esta infraestrutura. Vale a pena notar que existem diversos outros serviços que funcionam na Internet, tais como email e IRC.

Próximos passos

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 Última atualização por: barrosval,