Internet

A Internet é o nome que damos a rede global de computadores que usamos no nosso dia a dia. Através da Internet, dois computadores em qualquer lugar do mundo podem se conectar e transmitir dados entre si. A internet é extremamente flexível e abrangente. Os dados transmitidos podem ser qualquer coisa, de arquivos de computador, a páginas de websites, a até mesmo comandos a serem executados. Os computadores que conectam a internet também podem ser qualquer coisa: PCs, smartphones, servidores, entre outros, são todos capazes de se conectar uns aos outros através dos mesmos meios e da mesma infraestrutura que chamamos de Internet.

A Internet não é a web. Os websites, sua páginas e links que formam a web fazem parte da Internet, mas há outras coisas na Internet, também. A Internet não é URLs. As URLs são um jeito de descrever algo na Internet. Elas normalmente fazem referência a um nome de domínio (e.g. www.wikipedia.com), o que significa que fazem uso da tecnologia DNS. Essa tecnologia faz parte da Internet, mas há outras coisas na Internet, também.

A Internet são endereços de IP. Todo computador conectado a Internet possui um único endereço chamado de seu IP (que vem do Inglês Internet Protocol). É através desse endereço que é possível identificar computadores conectados a rede global de computadores, e é através dele que é possível um computador no Brasil enviar uma mensagem para um computador nos Estados Unidos, e essa mensagem chegar naquele computador exato e não em um outro computador qualquer.

Para você acessar um website, seu computador precisa saber o IP do computador que hospeda aquele website. Para que um aplicativo no seu celular conecte com algum serviço online, ele precisa saber o IP do computador que hospeda o serviço. Para você jogar um jogo online, você precisa saber o IP do computador que hospeda o jogo.

Em muitos casos, chamados esses computadores onde as informações estão de servidores, e os computadores que pedem a informação de clientes. Os clientes sempre precisam saber o IP dos servidores para se conectarem a eles. Já que os servidores enviam dados de volta para os clientes, os servidores têm que saber o IP de seus clientes. Logo, toda vez que você acessa um website, o website sabe seu IP, senão o website não saberia para onde mandar os dados da página que você quer ver.

Seja websites, serviços online, ou jogos de computador, programas que agem como clientes de um servidor raramente têm o endereço IP do servidor gravado neles. Isso por que o endereço IP pode mudar. O endereço IP é relacionado com o local físico do computador. Cada região do planeta possui um bloco de IPs reservado a ela. Se um servidor que estivesse em Portugal fosse movido para Alemanha, seu endereço de IP seria diferente, e com isso todos os programas que tinham gravados neles o endereço de IP antigo não conseguiriam mais se conectar e precisariam ser atualizados. Mas, é claro, para atualizar o programa pela Internet precisa saber o IP do servidor onde estão gravados os arquivos para atualizar o programa. E agora, o que fazer?

A solução é o serviço DNS. Um servidor DNS serve informações sobre nomes de domínio, incluindo IPs de seus servidores. Logo, para acessar o website da Wikipedia, primeiro seu computador acessa o servidor DNS e pergunta para ele qual o IP do servidor do website www.wikipedia.com. Com isso, se o servidor mudar de lugar, basta atualizar o registro no servidor DNS. Esse servidor não é apena um computador mas vários servidores ao redor do mundo que fazem parte da infraestrutura da Internet. Quando a informação é atualizada, ela é copiada para os outros servidores, um processo que não é instantâneo e pode demorar horas. Porém, isso significa que você só precisa saber o IP de um desses servidores para ter acesso a toda informação do sistema inteiro. Mas como seu computador sabe o endereço IP do servidor DNS? É possível configurar esse endereço manualmente, e uns bem famosos são extremamente simples de se lembrar (o IP do DNS do Google é 1.1.1.1, da Cloudflare é 8.8.8.8). Se você não configurar o DNS, seu computador receberá essa informação do servidor DHCP do seu provedor de internet (e.g. a Claro, a Vivo, etc.). Isto é, quando seu computador se conecta a internet pela primeira vez, ele conecta a um servidor DHCP do seu provedor, e esse provedor envia de volta certas informações, como um IP de DNS padrão. Graças a isso, não é necessário configurar IP algum para poder acessar websites.

Além do endereço IP, outro conceito importante da Internet são as portas. Cada endereço IP pertence a um computador, mas esse computador pode estar conectado a vários outros computadores, trocando dados por vários motivos, de várias formas. Para isso, o computador conectado a Internet dividi os dados que recebe em "portas" virtuais. Cada porta tem um número que a identifica (e.g. porta 80, porta 443, etc.) e pode ser "escutada" por programa no computador. Quando dados chegam nessa porta, os dados são enviados pelo sistema operacional para seus respectivos programas. Isso significa que se nenhum programa estiver escutando uma certa porta, dados que chegam nessa porta serão ignorados completamente. É necessário enviar os dados não somente para o IP correto para eles chegarem no computador correto, mas também para a porta correta para eles serem lidos pelo programa apropriado.

Além disso, os dados enviados para esse programa precisam estar no formato correto. Esse formato é chamado de protocolo, e existem vários, como HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, SSH, IRC, TCP, UDP, entre outros. Cada protocolo define não somente o formato dos dados, mas também como dois computadores devem agir ao se comunicar, e.g. no protocolo TCP, ao receber um dado, o computador envia de volta um outro dado confirmando que ele recebeu mesmo aquele dado, no protocolo UDP, essa confirmação não existe, e dados podem ser perdidos no caminho enquanto atravessam os incontáveis cabos de fibra ótica que temos ao redor do mundo. Vários desses protocolos na verdade são baseados no protocolo TCP.

Alguns desses protocolos possuem uma porta padrão. Por exemplo, a porta padrão HTTP é 80, e HTTPS é 443. Em uma URL, essa porta pode ser especificada com dois pontos (:) depois do nome de domínio: e.g. www.wikipedia.com:80. Se você não especificar a porta, seu navegador usa a porta padrão, e isso funciona por que todo servidor web do planeta está usando a porta padrão. Muitos programas, como jogos online e aplicativos de mensagem, não possuem seu próprio protocolo e usam TCP ou UDP para transferir dados. Em alguns casos, é possível que dois programas diferentes tentem usar a mesma porta, e esse conflito causa que um deles não consiga se conectar já que a porta estará sendo usada pelo outro programa. Portas também podem ser bloqueadas por um firewall (um programa de segurança) que pode ser instalado ou no seu computador ou em um roteador.

Os dados que estão em seu computador, os bits, são enviados para Internet através de um dispositivo chamado de modem que está conectado a linha telefônica. Mais especificamente, os bits saem do seu processador e vão para uma placa de rede, que está conectada ao modem através de um cabo de Ethernet. Infelizmente, hoje em dia as coisas não são tão simples, já que temos vários computadores contados a um modem só.

Para conectar vários computadores a um modem só, é necessário um roteador. Porém, nem todo roteador é conectado a um modem separado. Existem roteadores que vem com um modem embutido neles (ou é um modem com roteador embutido?), ou seja, funcionam como roteador e como modem também. Esse roteador é um dispositivo que "roteia" os bits vindo da Internet para diversos computadores. É possível que seu provedor de Internet só lhe dê 1 endereço de IP que será compartilhado entre seus vários computadores. Nesse caso, o roteador usa uma tecnologia chamada de NAT para gerenciar os dados da rede. Computadores conectados ao roteador formam uma rede local, ou LAN (Local Area Network). O roteador possui seu próprio servidor DHCP que dá aos computadores conectados endereços de IP únicos dentro da LAN. Esses endereços fazem parte de um grupo denominado de IPs privados. No caso de IPv4, eles começam com 192.168. Isso significa que não existe nenhum computador na Internet que possui um IP de 192.168.1.1 a 192.168.255.255. Todos esses IPs são reservados para uso em redes locais, e não existe na rede mundial de computadores nenhum computador com esses IPs. O roteador então atribui aos computadores conectados a ele esses endereços de IP que ninguém na Internet pode usar, logo não existe como haver conflito. Então, toda vez que um computador envia um dado para internet, o roteador modifica esse dado anotando o IP privado do computador, e envia o dado modificado para Internet com o IP público que o roteador recebeu do servidor DHCP do seu provedor de Internet. Quando esse dado volta para o roteador através do IP público, ele faze a operação inversa para obter o IP privado, e distribui o dado para o o computador que o diz respeito. Com isso, múltiplos computadores em uma rede privada podem ter o mesmo IP público. De fato, é possível que dezenas de milhares de computadores usem o mesmo endereço IP.

Essa prática era necessária pois o protocolo de Internet, o Internet Protocol, ou, IP, em sua versão 4, ou seja, o IPv4, tinha endereços de IP de 32 bits, o que significa que existiam um número máximo de 4 bilhões de endereços IP possíveis. Como temos mais pessoas no planeta que endereços IP, simplesmente não haveria IP para todo mundo, imagina então se tivermos mais computadores que pessoas no planeta! A versão mais moderna é o IPv6, cujos endereços têm 128 bits. Parece que é só 4 vezes mais, mas não é. O IPv6 possui 2^128-32 vezes mais endereços IP que o IPv4. Esse é um número gigantesco, feito com o intuito de dar um endereço de IP único a cada dispositivo conectado a Internet no planeta Inteiro.

Alguns roteadores possuem WiFi, outros não. A tecnologia WiFi é uma tecnologia de transmissão de dados via ondas de rádio. Esse tecnologia wireless substitui o cabo Ethernet para smartphones e laptops, mas ela vem com seus únicos perigos. Quando usamos um cabo de dados, podemos ver fisicamente quais dispositivos estão conectados ao roteador e com isso quais estão conectados a Internet. Com o WiFi, não temos como "ver" as ondas de rádio para saber quem está conectado ao roteador. É possível que o roteador possua uma interface onde você pode ver quais dispositivos estão conectados a ele através de seus endereços MAC, mas isso só ajuda quando você estiver olhando a interface, e ninguém fica olhando isso; não substitui a preocupação de ver um cabo desconhecido saindo do seu roteador e indo para casa do vizinho, por exemplo. Embora o WiFi de roteadores não tenha alcance muito grande, é possível que seus vizinhos possam se conectar a ele sem seu conhecimento. É possível configurar uma senha no WiFi que impediria dispositivos não autorizados de se conectar com o roteador. Muita gente chama a senha do WiFi de "senha da internet," mas na verdade ela só é a senha do WiFi, e você poderia se conectar a internet plugando um cabo de dados diretamente no reteador sem precisar de senha alguma. Por outro lado, é possível que o provedor de internet peça um nome de usuário e senha para se conectar com a Internet. Isso seria configurado no modem (ou roteador com modem embutido) e não tem nada haver com WiFi.