Pacotes, routers e o caminho que os seus dados percorrem

A última lição seguiu um clique desde o seu Mac até um site. Esta lição abranda o passo "ligar": o que é um pacote, como os routers decidem para onde o enviar, e como pode observar esse caminho você mesmo.

A sua mensagem, cortada em pedaços

Nada do que envia pela internet viaja de uma só vez. Como explica o Centro de Aprendizagem da Cloudflare, os dados são partidos em pequenos segmentos chamados pacotes antes de saírem do seu dispositivo, e depois reconstituídos por quem os recebe. Isto chama-se comutação de pacotes: como os pacotes de muitos computadores diferentes conseguem partilhar os mesmos fios e equipamentos, milhares de milhões de dispositivos conseguem trocar dados nas mesmas redes ao mesmo tempo, cada pacote encaminhado de forma independente e não chegando necessariamente pela mesma ordem em que foi enviado.

Routers: uma decisão em cada salto

Um pacote não viaja diretamente até ao seu destino. É passado de um router para o seguinte, e cada router faz a sua própria escolha sobre para onde o enviar a seguir. A Cloudflare descreve os routers como lendo o cabeçalho de um pacote — a parte que indica o seu destino — e verificando-o contra uma tabela de encaminhamento, à semelhança de um revisor de comboio a verificar um bilhete para decidir a que plataforma pertence um passageiro. As tabelas de encaminhamento podem ser definidas manualmente (encaminhamento estático) ou atualizadas automaticamente à medida que as condições mudam (encaminhamento dinâmico), da mesma forma que uma app de mapas recalcula o percurso à volta do trânsito. Um router faz isto milhões de vezes por segundo, para milhões de pacotes, de muitos remetentes diferentes ao mesmo tempo.

Como a internet é uma rede de muitas redes geridas de forma independente, uma única ligação a um site normalmente atravessa várias delas: a sua rede doméstica ou de escritório, o seu ISP, uma ou mais redes de trânsito, e finalmente a rede que aloja o site. Ninguém é dono de todo o caminho, e nenhuma empresa isolada o vê por inteiro.

Observar o caminho você mesmo: traceroute

O macOS vem com uma ferramenta que mostra esta viagem salto a salto. O Centro de Aprendizagem da Cloudflare explica que o traceroute funciona enviando pacotes com um valor de tempo de vida (time-to-live) gradualmente crescente, para que cada router pelo caminho envie de volta uma pequena mensagem de erro que se revela, um salto de cada vez. O resultado é uma lista dos routers pelos quais o seu pacote passou e quanto tempo demorou cada salto.

$ traceroute 1.1.1.1

Um traço real até ao 1.1.1.1 da Cloudflare, mostrado na própria documentação da Cloudflare, parece-se com o router da sua casa, depois um ou dois saltos dentro do seu ISP, depois uma ou mais redes de que nunca ouviu falar, antes de finalmente chegar ao destino. Alguns saltos mostram três asteriscos (* * *) em vez de um tempo: isso normalmente significa que um router está configurado para não responder ao traceroute, não que algo esteja avariado.

Atravessar oceanos: os cabos que nunca vê

Numa ligação entre continentes, os pacotes muito provavelmente viajam a certo ponto através de um cabo de fibra ótica submarino. O International Cable Protection Committee, uma organização de governos e donos de cabos fundada em 1958, nota que estes cabos transportam tráfego internacional de voz e dados de forma mais barata e fiável do que os satélites: uma chamada que precisaria de viajar dezenas de milhares de quilómetros até um satélite e de volta pode, em vez disso, ir de ponto a ponto pelo fundo do mar. Um único par de fibras num destes cabos consegue hoje transportar uma capacidade digitalizada que o ICPC descreve como equivalente a 150 000 000 de chamadas telefónicas simultâneas, e cada cabo normalmente agrupa vários desses pares de fibras. Como uma falha ou a âncora de um navio podem cortar um cabo, a indústria conta com ter várias rotas independentes em vez de uma única linha entre quaisquer duas regiões.