Como a Internet Funciona: Enviando uma Foto · castilhodev

Enviando a Foto

Vamos supor que você está usando um aplicativo de mensagens no seu dispositivo desktop. Chamamos esses dispositivos de Sistemas Finais porque eles estão na ponta da comunicação em uma rede, ou seja, são responsáveis por enviar e receber informações (Exemplos são smartphones, computadores de mesa, laptops e até geladeiras modernas). Também vamos supor que o seu dispositivo já tem armazenado o endereço IP de um determinado amigo. O endereço IP é como se fosse o endereço da casa do seu amigo, pois ele serve para guiar a mensagem até o destino.

Geralmente, nossos dispositivos estão conectados a uma rede Wi-Fi ou, no caso de um computador ou laptop, a um cabo Ethernet. Essas duas nomenclaturas referem-se a duas tecnologias de enlaces. Enlaces são os links que ligam um componente da internet a outro. Ambos são enlaces locais, ou seja, são usados em redes locais (LAN).

Quando estabelecemos essa conexão e enviamos a foto, a primeira coisa que acontece é que o dispositivo transforma essa imagem em vários pacotes menores. Em cada pacote, além do endereço IP de entrega, ele coloca informações importantes para que a imagem possa ser remontada corretamente do outro lado, como se fosse uma série de envelopes numerados. É como se estivéssemos levando uma carta ao correio, mas dividida em várias partes.

O Começo do Tráfego

Vamos supor que você está conectado usando o cabo Ethernet. Esse cabo geralmente fica conectado ao seu roteador local, e os dados são enviados para esse roteador através do cabo Ethernet. Os roteadores devem encaminhar esses dados para o seu ISP (Internet Service Provider). São os provedores de internet que ligam o usuário à rede mundial, cobrando um preço por isso, é claro.

Esses ISPs possuem uma rede de comutadores e enlaces. Geralmente, eles podem ser sua empresa de TV a cabo ou até de telefone. Vamos usar, neste exemplo, uma empresa de TV a cabo. Quando os pacotes da sua imagem saem do seu roteador, eles começam a trafegar pelo longo cabo coaxial do seu ISP até o terminal de distribuição. Lá, como falei anteriormente, existe uma rede de comutadores e enlaces.

Comutadores

Comutadores são dispositivos de rede que recebem, processam e encaminham pacotes de dados para o destino correto dentro de uma rede. Eles funcionam como cruzamentos de trânsito, direcionando o fluxo de informações de forma eficiente.

Entrando na Internet

Quando os pacotes chegam ao roteador no ISP, ele analisa o endereço IP. Todo roteador possui o que chamamos de tabela de repasse, que define qual rota ele deve seguir, ou seja, qual enlace ele deve pegar. Quando ele faz isso, os pacotes são encaminhados para esse enlace. Aqui, podem ocorrer algumas situações que, com certeza, você já ouviu falar, como atraso de fila ou perda de pacotes.

O roteador possui um componente chamado buffer, que é como uma fila de espera para os pacotes. Ele armazena temporariamente esses pacotes quando há congestionamento na rede, ajudando a evitar a perda imediata de dados. O buffer regula o fluxo de pacotes, liberando-os gradualmente conforme a rede vai ficando menos ocupada. Isso é essencial para manter a integridade dos dados em situações de tráfego intenso. No entanto, se o buffer ficar completamente cheio, pacotes podem ser descartados para liberar espaço, causando a perda de pacotes.

Nossa, Tudo Isso Só por uma Foto?

Então, o enlace encaminha esses pacotes para outro roteador, que possui outra tabela de repasse, repetindo esse processo até que cheguem ao ISP do seu amigo. Chegando lá, o ISP também encaminha os pacotes conforme sua tabela de repasse, até que eles finalmente cheguem à casa do seu amigo.

O dispositivo dele, utilizando o mesmo protocolo que desmontou os pacotes (TCP), os remonta, e voilà, a imagem aparece para seu amigo. O protocolo TCP é quem garante que todos os pacotes cheguem ao destino na ordem certa e sem erros.

Portanto, gosto de definir a internet como a interconexão de sistemas finais (ou dispositivos), comutadores e enlaces. Além disso, os protocolos desempenham um papel fundamental nessa interconexão, definindo as regras e padrões que permitem a comunicação eficiente entre diferentes dispositivos e redes.

Extra: Protocolos por Camadas

Este conteúdo serve para mostrar que a internet é mais simples do que parece. No entanto, ela é repleta de tecnologias e camadas. Cada camada possui um protocolo específico. Um protocolo é, literalmente, a forma como vamos comunicar, ou seja, o conjunto de regras definidas para enviar e receber dados.

Na internet, cada camada tem um protocolo que deve ser seguido. Vou citar alguns sem entrar em muitos detalhes, mas você pode pesquisar e se aprofundar mais. Mais para frente, trarei explicações detalhadas sobre cada camada da internet.

Camada de Aplicação: HTTP, SMTP, FTP
Camada de Transporte: TCP, UDP
Camada de Rede: IP
Camada de Enlace: Ethernet, Wi-Fi
Camada Física: Fios de cobre, Fibra óptica, Espectro de rádio

Cada uma dessas camadas trabalha em equipe para garantir que sua foto chegue de forma correta e segura. Por exemplo:

Camada de Aplicação: prepara a imagem para o envio.
Camada de Transporte: divide o arquivo em pacotes menores e garante que cheguem ao destino corretamente.
Camada de Rede: determina o melhor caminho para esses pacotes atravessarem a internet.
Camada de Enlace: cuida da transmissão dos pacotes entre dispositivos na rede local.
Camada Física: é responsável pelo meio físico que transporta os dados, como cabos ou sinais de rádio.