Como a internet funciona

Num passado não tão distante, existia mais de um computador no mundo e assim as pessoas queriam conectar os seus computadores. Em essência, uma rede de computadores é qualquer sistema no qual dois ou mais dispositivos de computação estão conectados entre si. Mesmo um computador autônomo conectado a uma impressora é um tipo de rede. Mas, na maior parte, as redes consistem em computadores interconectados que podem trocar informações entre si.

Existem duas partes em qualquer rede que permitem aos computadores trocarem informações. Inicialmente, precisam estar conectados por um link - geralmente um link físico, como um cabo ou uma linha telefônica, porém também pode ser um link sem fio. Em segundo, é necessário ter uma "linguagem" comumente compreendida para que cada computador possa usar para decifrar os sinais que cada um envia ao longo do link para o outro. Você pode imaginar isso como se duas pessoas estivessem falando ao telefone, embora tenham uma conexão telefônica, também é essencial falar a mesma língua para se compreenderem.

Em redes, o termo para uma linguagem comum é protocolo. O protocolo da Internet é Transmission Control Protocol (TCP)/ Internet Protocol (IP). Este protocolo permite que os computadores troquem 'pacotes' de mensagens que contêm dados ou informações de controle, como confirmações de recebimento. Ao trocar dados e informações de controle, os dois computadores podem ter certeza de que as informações foram transmitidas com êxito, e em caso de um problema, reenviar as informações .

Considerando a internet como uma rede, fica óbvio que a conexão entre dois computadores não é feito através de uma conexão direta pela internet. Em sua maioria, há vários dispositivos intermediários que fazem parte da conexão entre dois computadores. O mais comuns desses dispositivos são os roteadores. Você pode imaginar os roteadores como agentes de trânsito, que direcionam o tráfego numa rede de vários cruzamentos. O diagrama abaixo mostra uma rota de rede que transporta informações entre um computador e um servidor Web por meio de roteadores.

Uma observação importante neste ponto: você deve observar que ninguém realmente possui a Internet como um todo. Para um usuário doméstico, os primeiros roteadores ao longo de uma rota provavelmente pertencerão a um provedor de serviços de Internet (ISP) voltado para o consumidor. Na outra ponta da rota, um provedor de hospedagem na Web ou uma empresa geralmente possui o próprio servidor da Web e os roteadores mais próximos a ele. Entre o ISP e o provedor de hospedagem na Web, os roteadores que os ligam formam uma rede de backbone, que é uma rede principal por onde os dados dos clientes trafegam, ele é responsável por controlar o esquema de ligações centrais de um sistema mais abrangente com elevado desempenho. A Internet consiste em muitas redes de backbone interligadas, cada uma delas geralmente comercial, educacional ou de propriedade do governo.

Para os roteadores determinarem a rota correta entre dois computadores, cada um precisa ter um endereço para que saibam para onde direcionar os dados. Em termos de rede, um endereço é um identificador exclusivo para um determinado dispositivo. Até mesmo os próprios roteadores têm endereços. A entrega de dados ocorre em forma de cadeia, onde os roteadores transferem a responsabilidade de entregar os dados ao roteador mais próximo, e assim por diante. Por fim, o último roteador da cadeia que conhece o próprio servidor Web pode entregar os dados a ele.

Na Internet, um endereço de protocolo da Internet (IP) é um número de quatro bytes, geralmente escrito em notação 'decimal com pontos'; por exemplo 10.43.172.77. Cada dispositivo no mundo que se conecta diretamente à Internet tem um endereço IP de quatro bytes exclusivo. Mesmo usando a notação decimal com pontos, os endereços IP não são de fácil lembrança, assim as pessoas tendem a achar mais fácil lembrar nomes do que números.

Por esse motivo, a Internet possui um sistema que possibilita que um site da Web tenha um nome "amigável" e um endereço IP menos memorável. Este é o Domain Name System (DNS) , que funciona traduzindo nomes de domínio em endereços IP. Existem muitos servidores DNS conectados à Internet e seu trabalho é agir como uma lista telefônica para a Internet - eles procuram o endereço IP de um determinado nome de domínio em uma grande lista de todos os nomes de domínio. Por exemplo, quando você digita um endereço da Web na barra de endereço do navegador, as seguintes etapas ocorrem:

1. O navegador determina o nome do servidor de destino (nome do host) a partir do endereço da web.
2. Seu computador usa DNS para recuperar o endereço IP do computador de destino. Ele contata o servidor DNS e passa o nome do host.
3. O servidor DNS procura em sua lista de nomes de domínio um registro correspondente e envia o endereço IP de volta para o seu computador.
4. O seu computador então usa o endereço IP para estabelecer comunicação com o servidor web.

Depois que a conexão é estabelecida, o próximo estágio é o fluxo de dados entre os dois computadores. Na maioria das situações, o computador que inicia a troca é chamado de cliente e o computador que recebe a conexão é chamado de servidor . Um programa de computador é executado no servidor o tempo todo, ouvindo conexões de clientes. No computador cliente, outro programa (como um navegador da web) se conecta ao servidor sempre que requer informações. Por exemplo, quando você solicita uma página da Web, o navegador faz uma conexão com o servidor da Web dessa página quando você clica no botão Ir. Em um cenário cliente / servidor típico, o cliente envia alguns dados chamados de solicitação ao servidor, e o servidor determina a natureza da solicitação e formula uma resposta, enviada ao cliente. Por exemplo, quando um programa de e-mail lê seu e-mail de um servidor de e-mail, ocorrem as seguintes etapas:

1. O cliente envia um nome de usuário e uma senha ao servidor.
2. O servidor responde para dizer que o nome de usuário e a senha são aceitos.
3. O cliente solicita uma lista de e-mails que estão no servidor.
4. O servidor responde com uma lista de e-mails, sem incluir o corpo do e-mail.
5. O cliente solicita o corpo de um e-mail específico (por exemplo, quando você clica duas vezes no e-mail para visualizá-lo).
6. O servidor envia o corpo do e-mail.

O cliente e o servidor devem ter um entendimento comum do conteúdo das mensagens de solicitação e resposta. Vimos anteriormente como, que dois computadores fazem uma conexão de rede, eles têm um entendimento comum, definido pelo protocolo TCP / IP, que lhes permite enviar dados e confirmar que foram entregues. Acima desse protocolo de rede está outro protocolo de mensagens chamado de protocolo de aplicativo que especifica um idioma comum para que os aplicativos de computador se comuniquem. Você pode imaginar um protocolo de rede como os regulamentos que governam como construir uma estrada e um protocolo de aplicativo como os regulamentos que governam como dirigir na estrada.

O protocolo de aplicativo de Internet mais comum é o Hypertext Transfer Protocol (HTTP) , que é o principal protocolo usado na World Wide Web. Quando um navegador se comunica com um servidor da Web, ele envia uma solicitação HTTP ao servidor da Web. O conteúdo da solicitação HTTP especifica qual ação o cliente requer que o servidor execute. O HTTP suporta vários métodos (às vezes chamados de 'verbos') que o cliente pode especificar na solicitação; os métodos mais comumente usados são GET e POST. Um navegador usa o método GET quando solicita uma página da Web e usa o método POST quando envia dados para serem processados, conforme exemplificado abaixo:

A primeira linha da solicitação especifica o método (GET), a página da web ou recurso (/index.html) e o protocolo (HTTP 1.1). As linhas a seguir são cabeçalhos de solicitação que indicam informações extras para o servidor web. A resposta contém uma linha de status que inclui o protocolo (HTTP 1.1), um código de status (200) e uma descrição de texto do que significa o código de status (OK). As próximas linhas são cabeçalhos de resposta que contêm informações extras sobre o servidor da Web e a página da Web.

O objetivo do HTTP é simplesmente fornecer um 'idioma' comum no qual o navegador e o servidor da Web podem trocar informações sobre páginas da Web e outros recursos. Quando o navegador solicita uma página da Web, é a sessão da resposta que descreve como a página aparecerá dentro da janela do navegador.

A descrição da página da Web que o servidor envia está em um formato padrão, para que o navegador entenda como o servidor da Web deseja que a página seja exibida. Desta vez, o formato padrão não é de fato um protocolo, pois não define como dois computadores trocam informações. Na verdade, é uma linguagem, embora a distinção seja boa: existem regras sobre as linguagens de computador, assim como existem sobre os protocolos de rede. A linguagem que os servidores e navegadores da Web usam para descrever uma página da Web é Hypertext Markup Language (HTML). HTML é uma linguagem usada principalmente para formatar dados em uma página. Ele não contém nenhum suporte avançado para fazer operações complexas; serve apenas para organizar o conteúdo de forma legível na página da web. 

A junção de todos esses fatores intrínsecos e invisíveis aos nossos olhos, permitem o uso da internet, como por exemplo, a leitura desse artigo.