Internet no Brasil Este tutorial apresenta os conceitos básicos sobre a Internet, sua arquitetura, protocolos, principais aplicações (web, email) e sua organização no Brasil. (Versão revista e atualizada do tutorial original publicado em 05/05/2003). Eduardo Tude Engenheiro de Teleco (IME 78) e Mestre em Teleco (INPE 81) tendo atuado nas áreas de Redes Ópticas, Sistemas Celulares e Comunicações por Satélite. Ocupou várias posições de Direção em empresas de Teleco como VP de Operações da BMT, Diretor de Operações da Pegasus Telecom e Gerente de Planejamento Celular da Ericsson. Pioneiro no desenvolvimento de Satélites no Brasil (INPE), tem vasta experiência internacional, é detentor de uma patente na área e tem participado constantemente como palestrante em seminários. Assumiu em 2002 um novo desafio profissional como empreendedor e Presidente do Teleco. Email: etude@teleco.com.br Huber Bernal Filho Engenheiro de Teleco (MAUÁ 79), tendo atuado nas áreas de Redes de Dados e Multisserviços, Sistemas Celulares e Sistemas de Supervisão e Controle. Ocupou posições de liderança na Pegasus Telecom (Gerente - Planejamento de Redes), na Compaq (Consultor - Sistemas Antifraude) e na Atech (Coordenador - Projeto Sivam). Atuou também na área de 1
Sistemas de Supervisão e Controle como coordenador de projetos em empresas líderes desse mercado. Tem vasta experiência internacional, tendo trabalhado em projetos de Teleco nos EUA e de Sistemas de Supervisão e Controle na Suécia. Atualmente dedica-se à Teleco e à prestação de serviços de consultoria em telecomunicações. Email: hbernal@teleco.com.br Categoria: Banda Larga Nível: Introdutório Enfoque: Técnico Duração: 15 minutos Publicado em: 09/04/2007 2
Internet: Arquitetura A Internet é uma rede global de telecomunicações que conecta milhões de computadores em todo o mundo e cujas características principais são: É formada pela conexão de várias redes que podem operar estando ou não conectadas com outras redes. A operação da rede não é dependente de nenhuma entidade de controle centralizado. Qualquer computador conectado a Internet pode se comunicar com outro também conectado a Internet. Esta comunicação é gratuita. Email e WEB ainda são os serviços principais propiciados pela Internet, embora o seu uso tem sido feito também para aplicações de serviços de Voz (VoIP) e para a transmissão de conteúdos de áudio e vídeo sob demanda (música, filmes, show, e até mesmo programação de TV). A arquitetura típica da Internet é apresentada na figura a seguir. Clientes O acesso a Internet é feito normalmente através de microcomputadores (PCs) que estão conectados a rede através de um provedor de acesso a Internet. Este acesso pode ser do tipo discado, banda larga ou através da rede corporativa de uma empresa. Consulte os Tutoriais Acesso a Internet e ADSL do Teleco. Provedor de Acesso a Serviços Internet (PASI) O PASI provê conexão a Internet a seus clientes utilizando normalmente a rede telefônica para acesso discado. São oferecidas também conexões de banda larga como o ADSL ou via TV a Cabo. 3
Para um grande provedor de Internet estas conexões de clientes ocorrem em um ponto de presença do provedor na cidade onde está localizado o cliente. Estes pontos de presença estão conectados às instalações centrais do PASI onde estão localizados o servidor de emails e o servidor WEB, além das conexões ao Backbone Internet. Backbone Internet O Backbone Internet é formado por vários backbones ou sistemas autônomos. Um sistema autônomo é uma rede ou conjunto de redes que está sob uma única administração ou política de roteamento. Os sistemas autônomos pode estar conectados diretamente ou através de um PTT (Ponto de Troca de Tráfego). Endereços IP Cada dispositivo na Internet (Host) tem um endereço IP único. 200.148.12.188 é um exemplo de endereço IP. Consulte o tutorial O que é IP do Teleco. A alocação dos endereços é feita internacionalmente pelo ICANN e no Brasil pelo Registro BR. Cada sistema autônomo recebe uma faixa de endereços IP que utiliza internamente e repassa em parte para os PASI ou provedores de conteúdo conectados a sua rede. Os PASI por sua vez alocam de forma fixa ou dinâmica endereço IP aos seus clientes. Servidor DNS Para facilitar o acesso de clientes a servidores na Internet foram estabelecidos endereços em forma de texto (domínios). Os servidores de DNS (Domain Name System) tem a função de mapear estes endereços de domínios em endereços IP. Assim, ao consultar uma página na Internet como teleco.com.br a primeira coisa que o seu navegador faz é solicitar a um servidor de DNS na rede qual o endereço IP onde está hospedado este domínio. 4
Internet: Protocolos A comunicação na Internet é feita utilizando-se vários protocolos. A figura acima apresenta a relação entre o modelo OSI e os protocolos utilizados na Internet para cada camada, e que são descritos a seguir. Aplicação Nesta camada estão os protocolos que dão suporte às aplicações do usuário como o SMTP para emails, o HTTP para a WEB, o FTP para transferência de arquivos, o RTP para streaming de multimídia ou o DNS para o sistema de domínios. Transporte Esta camada é responsável por garantir um serviço confiável de envio de mensagens com retransmissão em caso de perda. Estas funções são garantidas pelo Transmission Control Protocol (TCP) que é usado na maioria das conexões da Internet. O UDP (User Datagram Protocol) é utilizado nas conexões com os servidores de DNS e aplicações em tempo real para difusão de fluxos contínuos de áudio ou video. IP O IP é um protocolo desenvolvido para possibilitar a interconexão de redes e esta é a origem do seu nome, Internetwork Protocol ou Internet Protocol. Ele estabelece as regras de atribuição e os formatos de endereços de computadores e outros dispositivos conectados a rede. Fornece também regras para que os pacotes sejam encaminhados de um computador ou dispositivo na rede para outro até atingir o endereço destino constante do pacote. Rede de Acesso 5
Nesta camada encontramos os vários tipos de redes que podem compor um backbone IP ou sua rede de acesso. Estas redes podem utilizar os mais variados protocolos como ATM, Frame Relay, X.25 ou os definidos pela IEEE 802. A figura a seguir exemplifica os protocolos utilizados para um computador acessando o servidor de WEB de seu provedor. O computador do usuário envia uma mensagem para a Internet, via uma conexão discada, utilizando o protocolo PPP (Point-to-point Protocol) para chegar ao servidor de acesso. A partir desse servidor a mensagem é então roteada na camada IP para o servidor WEB, através de uma rede ethernet, estabelecendo assim uma conexão TCP entre o servidor WEB e o computador do usuário. 6
Internet: Web e Email Web A World Wide Web, ou simplesmente Web, é uma aplicação, colocada no topo da Internet, e que permite acessar informações colocadas na forma de hipertexto. Hipertexto são documentos que permitem a navegação não linear no texto. Estas informações são geralmente representadas em HTML ou Hypertext Markup Language. O acesso e a manipulação de recursos distribuídos ao longo da Web é feito através do URI (Uniform Resource Identifier) que pode ser imaginado como um ponteiro para solicitações. O formato mais popular do URI é o URL (Uniform Resource Locator) que é o endereço da página web que você escreve no topo da página do seu navegador. A Web pode ser descrita como uma aplicação que roda em cima da Internet e de servidores conectados a ela. Ela é formada de vários componentes de software sendo os principais o Navegador (Browser) e o servidor da Web. O Navegador é o cliente do servidor onde estão localizadas as informações organizadas em páginas da Web que compõe um site. O exemplo a seguir exemplifica as etapas do processo de carregamento de uma página na Web por um navegador. Exemplo Um documento consistindo em algumas imagens incorporadas precisa ser baixado por um cliente a partir de um servidor Web. O usuário seleciona um link com um clique ou digita um URL no lugar específico no navegador. Exemplo: http://www.teleco.com.br/tutoriais.asp, onde: http Indica o protocolo a ser utilizado. www.teleco.com.br É o endereço de onde está o servidor web. /tutoriais.asp É nome do recurso ou página que se procura acessar, armazenada no servidor em www.teleco.com.br. O processo se inicia então com o navegador acessando um servidor DNS para pesquisar o endereço IP do servidor onde está localizado o recurso desejado. 7
Depois de obter o endereço IP do servidor Web, o navegador configura uma conexão em nível de transporte com o servidor Web usando o protocolo TCP. Estabelecida a conexão, o navegador envia o pedido http formatado solicitando o recurso /tutoriais.asp que é respondido pelo servidor Web. Caso a página solicitada contenha recursos embutidos, como imagens, são estabelecidas conexões em paralelo para obtenção destes recursos adicionais. Boa parte das aplicações na Internet são acessadas hoje através da Web tendo o navegador se transformado no portal de entrada do usuário para serviços antigos da rede como transferência de arquivos (FTP) e novas aplicações desenvolvidas como streaming de voz e áudio. E-mail A figura acima apresenta o processo de envio de emails pela Internet. Trata-se mais uma vez de uma arquitetura cliente servidor. Assim programas de email como o Outlook são clientes que se comunicam com servidores de email. O protocolo utilizado no envio de email é o SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). O email enviado a partir de um PC vai para o servidor de emails do provedor que o envia ao servidor de emails do destinatário onde é armazenado na caixa postal do mesmo. Estas operações são efetuadas utilizando o protocolo SMTP. 8
O destinatário pode consultar este email via WEBmail ou fazer download do mesmo de sua caixa postal no seu servidor de emails para o seu computador através de um outro protocolo, o POP (Post Office Protocol) ou protocolo de caixa postal. 9
Internet: Internet no Brasil A Internet no Brasil, a exemplo do que ocorreu no resto do mundo, teve um grande crescimento. Em janeiro de 2007 tinha 14 milhões de usuários domiciliares ativos e era o oitavo país no mundo em número de servidores (7.422.440). Para consultar informações atualizadas acesse a página do Teleco Internet Brasil. Um Comitê Gestor da Internet (cgi.br) foi estabelecido pelo governo no Brasil em 1995 para dar diretrizes à implantação da Internet no país. O Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br (NIC.br) é a entidade civil, sem fins lucrativos, que desde dezembro de 2005 implementa as decisões e projetos do Comitê Gestor da Internet no Brasil. Dentre suas atribuições estão: Backbones O registro e manutenção dos nomes de domínios que usam o <.br>, e a distribuição de endereços IPs, através do Registro.br; O tratamento e resposta a incidentes de segurança em computadores envolvendo redes conectadas à Internet brasileira, através do CERT.br; A promoção da infra-estrutura para a interconexão direta entre as redes que compõem a Internet Brasileira, através do PTT.br; A divulgação de indicadores e estatísticas e informações estratégicas sobre o desenvolvimento da Internet brasileira, através do CETIC.br; O suporte técnico e operacional ao LACNIC, Registro de Endereços da Internet para a América Latina e Caribe. A tabela a seguir apresenta os principais Backbones de Internet ou sistemas autônomos (AS) existentes no Brasil. Nacionais Estaduais Embratel, Rede Nacional de Pesquisa (RNP), Oi/Telemar, Brasil Telecom, KDD Nethal, Comsat Brasil, Impsat Comunicações, AT&T, NTT, Diveo do Brasil, CTBC, Mundivox do Brasil, Telefonica e Intelig. ANSP (SP), Rede Norte-riograndense de Informática (RN), Rede Pernambuco de Informática (PE), Rede Rio (RJ), Rede Tchê (RS) e REMAV (Redes Metropolitanas de Alta Velocidade). O primeiro Backbone a ser estabelecido no Brasil foi o da RNP e o maior é o da Embratel. Provedores de Acesso Existem no Brasil vários provedores de Acesso. Consulte o tutorial Acesso a Internet. Pontos de Troca de Tráfego Com a proliferação dos provedores de acesso no Brasil e no mundo, foram instituídos os PTT s, ou Pontos de Troca de Tráfego, que são locais com infra-estrutura adequada para que os diversos provedores de backbones pudessem fazer a trocar de trafego de suas redes (Peering) de forma neutra, organizada e segura. 10
No Brasil o primeiro PTT foi instituído inicialmente pela FAPESP em São Paulo e, após o período inicial e de consolidação do seu conceito, a operação do PTT foi transferida para a inciativa privada, tendo seu nome mudado para NAP do Brasil. Após o NIC.br assumir a responsabilidade pelas ações do CGI.br, foram criados também outros PTT's nas principais capitais do país, sob a coordenação do PTT.br. PTT.br PTTMetro foi o nome dado ao projeto do CGI.br que promove e cria a infra-estrutura necessária (Ponto de Troca de Tráfego - PTT) para a interconexão direta entre as redes ("Autonomous Systems" - ASs) que compõem a Internet Brasileira. A atuação do PTTMetro volta-se às regiões metropolitanas que apresentam grande interesse de troca de tráfego de Internet. Um PTTMetro é uma interligação em área metropolitana de pontos de interconexão de redes (PIXes), comerciais e acadêmicos, sob uma gerência centralizada. As características fundamentais para a implementação adequada de um PTTMetro são: Neutralidade - independência de provedores comerciais Qualidade - troca de tráfego eficiente Baixo custo das alternativas, com alta disponibilidade Matriz de troca de tráfego regional única. Segundo o CGI.br, a sua coordenação do PTTMetro, operado por organizações tecnicamente habilitadas e sem fins lucrativos, e que devem estabelecer os requisitos de arquitetura e gerência das interconexões, garantem os dois primeiros tópicos. Ainda segundo essa filosofia, a hospedagem dos PIXes em instalações comerciais com elevado padrão de segurança e infra-estrutura, agregando matrizes de tráfego já existentes, é condição para obtenção dos demais quesitos acima. Os PTTMetros identificados até o momento e em fase operacionais encontram-se nas seguintes regiões metropolitanas: Belo Horizonte BrasíliaCuritiba Florianópolis Porto Alegre Rio de Janeiro São Paulo NAP do Brasil Como citado acima, o PTT instituído inicialmente pela FAPESP teve a sua operação transferida para a Terremark, empresa especializada na construção e operação de PTT s em âmbito mundial, conhecidos internacionalmente como NAP s (Network Access Points). 11
O NAP do Brasil, como foi posteriormente denominado o PTT da FAPESP, é um grande Data Center provido de infra-estrutura moderna para acomodar tanto as plataformas para a realização da troca de tráfego entre os diversos backbones, como os equipamentos dos maiores provedores de intra-estrutura de acesso (última milha), assegurando uma conectividade massiva ao site aliada à uma disponibilidade ainda maior destes serviços de acesso através da presença de rotas de redundantes. Além disso, o NAP do Brasil provê toda a infra-estrutura de segurança física, incluindo controle de acesso biométrico, além de oferecer altíssimos SLA s para abrigar equipamentos (energia, ar-condicionado, etc.), e para realizar os serviços de troca de tráfego, permitindo o funcionamento ininterrupto de e entre todos os backbones. Com a instituição do NAP do Brasil, a troca de tráfego passou a ocorrer também entre os backbones de acesso à Internet, os Provedores de Conteúdo (Yahoo, Akamai, órgãos governamentais, entre outros), Provedores de Serviços VoIP, e mesmo com alguns usuários corporativos de grande porte. Essas novas formas de utilização dos serviços do NAP abrem um novo leque de possibilidades para usos semelhantes para redes administradas por associações de classe ou empresariais, que necessitam manter pontos de troca de tráfego e que poderiam ainda contar com os benefícios dos serviços de Peering como forma de valorizar as sua redes junto a associados e parceiros, aumentando a performance dos serviços oferecidos bem como reduzindo os custos operacionais. Em 2006 a própria FAPESP efetuou o outsourcing de parte da Rede ANSP para o NAP do Brasil, usufruindo assim de toda a infra-estrutura existente para conectar as diversas instituições cientificas, acadêmicas e de pesquisa do país. Outra aplicação viabilizada pelo PTT é o VoIP Peering, ou seja, a troca de tráfego entre prestadores de serviços de VoIP, que permite que as diversas redes desses operadores possam fazer interconexão direta, sem ter que passar pelas redes de terceiros, sejam elas de prestadores de telefonia fixa ou celular. A primeira plataforma para VoIP Pering no Brasil será ativada em breve no NAP do Brasil. Essa plataforma deverá ser interconectada à plataforma de Troca de Tráfego do NAP para que o peering compreenda além da mídia (canais de voz), a sinalização e o compartilahmento da base de dados (serviço ENUM). Em março de 2007 o NAP do Brasil hospedava 20 provedores de backbone nacional/internacional e de serviços VoIP, 11 provedores de acesso, 5 provedores de conteúdo, e mais de 65 instituições ligadas a rede ANSP. A tabela a seguir lista as principais empresas presentes no NAP do Brasil: Provedores de Backbone Provedores de Acesso Provedores de Conteúdo Global Crossing, LA Nautilus, TVA/Ajato, Impsat e Comsat Embratel, Telefonica, Telemar, Brasil Telecom, CTBC e Eletropaulo Telecom Akamai, VeriSign e Yahoo! A banda total ou tráfego agregado que passa pela Plataforma de Troca de Tráfego do NAP do Brasil já atingiu picos de 5 Gbit/s. Além disso, com mais de 300 cross-connects entre seus clientes, vários Gbit/s são 12
trocados diretamente através da sala de MPR (Meet-me Point Room). Organização de domínios As tabelas a seguir exemplificam as regras de atribuição de domínios em nível mundial e no Brasil. Atribuição no Mundo Paises Estados Unidos Genéricos Internacionais Outros Exemplo.ar.br....edu.gov.mil.com.net.org.int.arpa Atribuição no Brasil Entidades Unversidades Profissionais Liberais Pessoas físicas Exemplo com.br org.br....br edu.br adm.br adv.br eng.br... blog.br flog.br nom.br vlog.br wiki.br No Brasil mais de 91% dos domínios são com.br. Como já foi citado anteriormente, o Registro br é o responsável pelo registro de domínios no Brasil. 13
Internet: Considerações Finais Este tutorial apresentou os conceitos básicos para o entendimento do que é a Internet. Muitos conceitos importantes e que representam a evolução da Internet e seus serviços não puderam ser apresentados como os relativos a tráfego, desempenho e segurança na Internet, bem como conceitos como serviços Web, páginas dinâmicas, cookies e servidores proxies, que serão objeto de outros tutoriais no futuro. A Internet é uma rede descentralizada que se espalhou pelo mundo. Ela necessita no entanto de elementos de coordenação no estabelecimento de padrões e procedimentos operacionais, como no caso de alocação de endereços IP e DNS. Apresenta-se nas referências as organizações principais envolvidas na organização e desenvolvimento da Internet no Brasil e no mundo. Referências Comitê Gestor da Internet no Brasil Comitê criado pelo Governo com o objetivo de fomentar as atividades de implantação, administração e uso de serviços internet no Brasil. Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto br Entidade civil, sem fins lucrativos, criada em dezembro de 2005 para implementar as decisões e projetos do Comitê Gestor da Internet no Brasil. Registro.br Responsável pelo registro e manutenção dos nomes de domínios que usam o <.br>, e pela distribuição de endereços IPs. CERT.br Responsável pelo tratamento e resposta a incidentes de segurança em computadores envolvendo redes conectadas à Internet brasileira. PTT.br Responsável pela promoção da infra-estrutura para a interconexão direta entre as redes que compõem a Internet brasileira. CETIC.br A divulgação de indicadores e estatísticas e informações estratégicas sobre o desenvolvimento da Internet brasileira. RNP Rede Nacional de Ensino e Pesquisa. Internet Society (ISOC) É uma sociedade sem fins lucrativos que dá suporte financeiro e legal aos grupos de trabalho da Internet. The Internet Engineering Task Force (IETF) É uma comunidade aberta que contribui para a evolução da Internet. Indica membros para os grupos que participam do processo de elaboração de normas para internet (RFC), listados a seguir: Internet Architecture Board (IAB), IRTF, RFC Editor, IANA. 14
ICANN The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers é responsável pela alocação de endereços IP e DNS. O registro de DNS é feito através do site Internic. W3C World Wide Web Consortium (W3C), organização fundada para desenvolver padrões para a Web. 15
Internet: Teste seu Entendimento 1. Web é: O mesmo que WWW, World Wide Web. Uma linguagem de programação. Nome de um servidor. O mesmo que Internet. 2. Assinale a alternativa verdadeira POP é um protocolo para envio de email. PPP é um protocolo de conexão com provedor de acesso a Internet. URI e URL são a mesma coisa. Na Internet existe apenas 3 sistemas autônomos. 3. Assinale a alternativa falsa. UDP e TCP são protocolos utilizados na camada de transporte da Internet. Todos os domínios do Brasil utilizam a terminação <.br>. A ISOC centraliza o controle da operação da Internet no mundo. O CGI é um Comitê criado pelo Governo com o objetivo de fomentar as atividades de implantação, administração e uso de serviços internet no Brasil. 16