A Internet

Se você se lembrar da pilha de protocolos de comunicação de referência OSI, lembrará que há uma organização em camadas em que cada camada é responsável pela comunicação em um nível e serve de fundação para a funcionalidade da camada de cima, isto é, cada camada é responsável pela comunicação em um nível de abstração que serve de base para o nível imediatamente superior: O protocolo de cada camada inclui cabeçalhos (header) e carga (payload) e o conjunto de cabeçalho + carga de uma camada é considerado carga da camada inferior. Assim, embora tenha-se a impressão de que cada camada conversa com a equivalente do outro lado da comunicação, na prática, a comunicação desce e sobe a pilha.

São sete as camadas:

1. Física: Bits
2. Enlace: Frames/quadros; controle de fluxo; acesso ao meio.
3. Rede: Datagramas/pacotes; roteamento
4. Transporte: Controle de fluxo; fim a fim; confiabilidade; tcp e udp
5. Sessão: Streams/fluxos; conexões lógicas; restart; checkpoint; http, ssl
6. Apresentação: Objetos; json, xml; criptografia
7. Aplicação: Aplicações; http, pop, ftp

O internetworking protocol, ou IP, é um protocolo da camada 3, mas apesar disso, nos referimos à pilha que usa este protocolo como a pilha IP. Esta pilha é, na prática, diferente da pilha de referência OSI por ser mais simples, como se vê na figura a seguir

O IP trabalha conectando diversas redes via os roteadores, nós que fazem parte de mais de uma rede. Nestes nós, os os pacotes de dados sobem somente até a camada 3 e lá são encaminhados, por melhor esforço para o próximo segmento rumo ao destinatário.

Assim, para a aplicação usando o IP, as redes se comportam como uma única e coerente rede, exceto por alguns detalhes. Esta habilidade é o que dá o nome ao protocolo e, de fato, a toda a Internet.

¹

Como usuários da pilha IP, temos que entender que o fato da pilha IP ser mais simples que a OSI implica que as funcionalidades das camadas 5 e 6 devem ser implementadas na camada de aplicação, por você desenvolvedor. Contudo, não tema! Estas funcionalidades podem se normalmente implementadas por meio de frameworks ou do middleware em uso. Alguns exemplos de tais funcionalidades são

• (De)Serialização - conversão de estruturas complexas, e.g., objetos e estruturas, em sequência de bytes.
• Nomeamento - identificação de hosts
• Criptografia - ocultação dos dados trafegados
• Replicação - comunicação com múltiplos interlocutores
• Invocação remota de procedimentos - abstração de protocolos de comunicação

A grande vantagem desta abordagem é que se pode implementar exatamente e somente as funcionalidades desejadas. Este característica é conhecida como o argumento fim-a-fim no projeto de sistemas; uma análise recente deste argumento foi feita aqui.

Quanto às camadas mais baixas, embora tenhamos que entender como a camada 3 funciona, dificilmente interagiremos com algo abaixo da camada 4, a camada de transporte, o que fazemos usando sockets.

---

1. By User:Ludovic.ferre - Internet Connectivity Distribution&Core.svg, CC BY-SA 3.0, (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10030716) ↩