Como funciona a Internet? Parte 2: Sistemas Autônomos, BGP, PTTs.

Um atacante, sozinho, por melhor que seja, não ganha o jogo de futebol. A colaboração é importante em nosso dia a dia. Vivemos geralmente em família.

Dependemos de nossos colegas de trabalho na empresa. Estamos inseridos em uma sociedade. Na Internet não poderia ser diferente.

Esta é a segunda parte do vídeo "Como a Internet Funciona", feito pelo NIC. br Na primeira parte do vídeo conhecemos a Patrícia. Ela é uma usuária Internet típica, e aprendeu que a rede mundial não depende só dos cabos que chegam à sua casa.

Ela entendeu que existe uma camada lógica que separa a Internet do mundo das telecomunicações: o protocolo IP. Entendeu também que um endereço numérico único no mundo é atribuído a seu computador, e que as informações são divididas em pacotes que são etiquetados com esses endereços, permitindo que achem seu destino na rede. O que faltou, foi entender onde o Google, o Facebook, o Twitter, o Netflix, e tudo mais que a Patrícia usa na rede mundial se encaixam nisso.

É o que faremos agora. Talvez você já tenha ouvido dizer que a Internet é uma rede de redes. Ela é formada por milhares de empresas independentes.

O provedor que a Patrícia contrata, por exemplo, é uma dessas empresas. Mas o provedor da Patrícia, tem seus próprios provedores também. E estes se ligam as outras redes, e assim por diante.

O Google, Gmail, Facebook, Twitter, Netflix e todas as outras aplicações e serviços estão em algumas dessas redes. O nome técnico dado à cada rede que forma a Internet é Sistema Autônomo. Usamos também a sigla em inglês: AS.

O nome remete à independência técnica e administrativa que cada uma dessas redes têm. Elas colaboram entre si e seguem padrões tecnológicos em comum, para poderem interoperar e formar a Internet, mas internamente têm total liberdade para operar sua parte da rede como acharem melhor. Cada uma dessas redes é identificada na Internet por um número, o ASN, Autonomous System Number.

Há diversos tipos de Sistemas Autônomos. Aqueles que oferecem serviços ou conteúdos na rede, e que costumamos chamar de "provedores de serviços" ou "provedores de conteúdo". Há os que oferecem acesso aos usuários da Internet, que chamamos de "provedores de acesso".

E há também os "provedores" dos "provedores". Chamados de "provedores de trânsito". É isso mesmo, da mesma forma que a Patrícia contrata seu provedor para ligá-la à Internet, este também contrata outros provedores.

São como "provedores atacadistas", se compararmos com o comércio em geral. Muitos provedores de trânsito têm redes grandes, presentes em diversos países. Eles formam o chamado "backbone" da Internet: o núcleo, ou coração da rede.

É importante entender que todas as aplicações, sites e serviços da Internet estão dentro de alguma rede, numa extremidade da nuvem, assim como os usuários. Ou seja, os serviços e aplicações estão nos computadores e servidores das pessoas e empresas. Eles não fazem parte do backbone da rede.

O núcleo da rede é tecnicamente muito simples, ele só sabe enviar os pacotes de um lado para o outro, sem diferenciá-los ou examinar seu conteúdo. Ele tem que ser assim, para ser escalável. Provavelmente não seria possível criar uma rede global, como a Internet, se seu núcleo não fosse neutro e simples.

Qualquer um que esteja conectado à rede pode criar uma nova aplicação ou serviço, sem ter de mudar seu núcleo ou negociar com milhares de empresas. Por isso há tanta inovação na Internet! Os Sistemas Autônomos usam também um protocolo, um conjunto de regras próprio, pra conversarem entre si.

Tem de ser assim. Internamente eles têm autonomia pra lidarem com suas próprias redes e escolher a tecnologia que usam, mas se querem interagir com o restante da Internet, têm de seguir um padrão tecnologico comum, na conversa com os vizinhos. Esse protocolo é o BGP, ou Border Gateway Protocol.

O BGP é um protocolo de roteamento. Isso quer dizer que ele serve pra ensinar caminhos, ou rotas, e construir mapas. Cada Sistema Autônomo conhece bem sua própria rede.

Sabe quais são os endereços IP de seus próprios usuários, ou serviços. Usando o protocolo BGP, o AS envia essas informações para seus vizinhos, e recebe deles a informação correspondente. Cada AS vai montando um mapa com essas informações, e vai informando cada um de seus vizinhos sobre o que já aprendeu.

Chamamos a esse mapa de tabela BGP. O processo para criação dessa tabela é algo simples, mas repetido muitas e muitas vezes. O volume de informações é muito grande!

Na tabela BGP, cada roteador da Internet tem informação dos melhores caminhos para cada um dos destinos na rede. Na Internet, em 2014, temos quase 50. 000 redes, Sistemas Autônomos, diferentes.

E quase 500. 000 caminhos, ou rotas, que levam a bilhões de computadores e outros dispositivos. Sistemas Autônomos diferentes podem se interconectar por meio de enlaces privados entre si, dois a dois.

Mas isso normalmente é caro e ineficiente. Hoje em dia, cada vez mais ASes usam um tipo de infraestrutura compartilhada na rede chamada de Ponto de Troca de Tráfego, ou PTT. Um PTT é um local onde diversas redes diferentes se interconectam fisicamente.

Para cada uma delas isso normalmente é vantajoso, porque com um único enlace físico, elas se interligam a dezenas, ou centenas de outras redes, diretamente. Os ASes podem ter diversos tipos de relacionamentos entre si, dentro ou fora dos PTTs. Por exemplo, um AS pode permitir a todos os pacotes vindos de outro, que utilizem sua infraestrutura para chegar na Internet.

Isso é chamado de trânsito, porque a rede deixa passar os pacotes, levando-os para outras redes, e normalmente é uma relação comercial. Dois ou mais ASes podem também permitir o acesso aos clientes e serviços uns dos outros, mutuamente. Mas sem levar os pacotes para o restante da Internet.

Isso é chamado de troca de tráfego, e normalmente é uma relação de colaboração. Não comercial. Na Internet não há uma autoridade central que diga como as redes tem de se interligar, ou que tipo de acordo comercial elas devem fazer.

Cada uma delas tem liberdade e autoridade para negociar livremente com seus pares. Muito bem. Nesse vídeo, a Patrícia conseguiu entender que os serviços que gosta de acessar na Internet são redes independentes, chamadas de Sistemas Autônomos, ou ASes, e que estão interligadas de alguma forma a todas as demais.

Elas fazem acordos, comerciais ou não, entre si, pra transportar os pacotes umas das outras. E muitas vezes usam PTTs pra se interligar a um número grande de outras redes, em um único lugar. Ela entendeu também que essas redes informam os endereços IP de seus serviços e usuários umas às outras, através de um protocolo chamado BGP, que permite que cada uma delas crie para si um grande mapa de toda a Internet, ensinando os caminhos para que os pacotes possam ir de um lugar para o outro.

O próximo passo é entender como os nomes dos sites, e os endereços de email, se relacionam com tudo isso. A Patrícia nunca teve que digitar um único endereço IP, pra acessar alguma coisa na Internet. Ela conhece muito bem nomes, como www.

nic. br. Na terceira parte deste vídeo, entenderemos o DNS, ou Sistema de Nomes de Domínios, que foi criado pra que os usuários da Internet não tenham que se preocupar com os números IP, e consigam usar a rede aprendendo apenas nomes, que têm muito mais sentido e são mais fáceis de memorizar.

Até lá.