A Fundação da Internet: TCP / IP completa 40 anos

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40 anos atrás — em setembro de 1981 — a DARPA publicou as especificações finalizadas do pacote de protocolos TCP / IP, que define as regras básicas de funcionamento da Internet. Embora o TCP / IP não tenha sido amplamente adotado até 1983, esse marco pode nos ajudar a entender por que o TCP / IP era tão importante.

O que é TCP / IP?

TCP / IP é um conjunto de protocolos que consiste em dois protocolos principais concebidos por Vint Cerf e Bob Kahn, Transmission Control Protocol (TCP) e Internet Protocol (IP). O protocolo da Internet define o endereçamento e o roteamento — como os pacotes de dados fluem pela rede. O Transmission Control Protocol trata de fazer conexões e garantir que os pacotes de dados cheguem ao seu destino correto. Os dois protocolos trabalham juntos para criar a base da Internet moderna.

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Por que o TCP / IP foi criado?

Antes da Internet, o Departamento de Defesa dos EUA (por meio da ARPA) criou uma rede de computadores chamada ARPANET que conectava o governo dos EUA e computadores universitários em todo o país. A ARPANET entrou online em 1969. Antes do TCP, a ARPANET usava um protocolo chamado NCP (Network Control Program) para fazer conexões entre máquinas na rede.

De acordo com o plano de transição NCP / TCP (RFC801) publicado em novembro de 1981, a necessidade de TCP / IP surgiu de várias frentes. Cada vez mais, as redes de computadores experimentais começaram a usar links de rádio e satélite em vez de fios físicos. Além disso, as organizações têm pesquisado cada vez mais redes locais — grupos de máquinas que se comunicam dentro da mesma instalação, em vez de por longas distâncias. Os arquitetos da ARPANET perceberam que os protocolos subjacentes então em uso eram “ inadequados ” por abranger todos esses novos e diferentes tipos de redes.

Um mapa geográfico da ARPANET em 1980. DARPA

Ao mesmo tempo, durante os anos 1970, empresas como IBM, DEC, AT & T e Xerox criaram suas próprias redes de computadores proprietárias e incompatíveis que fragmentavam o compartilhamento de informações . Portanto, o pacote TCP / IP foi imediatamente notável porque representava uma solução de arquitetura aberta não proprietária, livre de royalties, que permitia a computadores de qualquer tipo se comunicarem por qualquer meio, desde que o software TCP / IP fosse implementado no sistema .

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O desenvolvimento em TCP e IP começou em 1973 por Vint Cerf e Bob Kahn. Após o desenvolvimento ao longo da década de 1970 por Cerf, Kahn e outros, a DARPA publicou especificações sobre TCP e IP nos documentos RFC 791 e 793, datados de setembro de 1981, que representaram a primeira introdução pública da estrutura TCP / IP finalizada.

Como funciona o TCP / IP?

TCP e IP são duas tecnologias separadas que funcionam juntas, de mãos dadas, para obter conexões confiáveis ​​por meio de uma rede de computadores heterogênea (muitos tipos diferentes de computadores e links).

Conforme mencionado anteriormente, o IP lida com o endereçamento de máquinas na rede e como os blocos de dados (chamados de “ pacotes “) chegam ao destino correto. O TCP garante que os pacotes cheguem ao destino sem erros, ligando antes para garantir que haja um host para receber as informações e, se as informações forem perdidas no caminho ou corrompidas, retransmitindo os dados até que cheguem com segurança.

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Os arquitetos do

TCP / IP separaram propositalmente a implementação do TCP e do IP para tornar a rede mais flexível e modular. Na verdade, o TCP pode ser trocado por um protocolo diferente chamado UDP, que é mais rápido, mas permite a perda de dados em situações em que a precisão de transmissão de 100% não é necessária, como uma ligação telefônica ou uma transmissão de vídeo.

Os engenheiros de rede chamam esse projeto modular de “ pilha de protocolo, ” e permite que algumas das camadas inferiores da pilha sejam tratadas independentemente da maneira mais apropriada para a arquitetura da máquina local. Então, as camadas superiores podem trabalhar em cima daquelas para se comunicarem umas com as outras. No caso da Internet, essa pilha normalmente consiste em quatro camadas:

• Camada de link – Protocolos de baixo nível que funcionam com um meio físico (como Ethernet)
• Camada de Internet – Pacotes de rotas (IP, por exemplo)
• Camada de transporte – Faz e interrompe conexões (TCP, por exemplo)
• Camada de aplicativo – Como as pessoas usam a rede (web, FTP e outros)

Os protocolos que controlam a web (como o protocolo de transferência de hipertexto ou HTTP) estão na camada do aplicativo e funcionam sobre TCP e IP. Graças a este modelo, o HTTP não precisa saber como fazer ou interromper conexões em um nível baixo — tudo isso é tratado pelos protocolos inferiores na pilha. Isso torna o sistema muito flexível e é o motivo pelo qual o TCP / IP teve tanto sucesso e por que ele ainda serve como a espinha dorsal da Internet hoje.

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Quando o TCP / IP começou a ser usado?

Durante o desenvolvimento, o TCP / IP entrou em uso experimental já em 1973. Como seus criadores continuaram a refinar os protocolos, o protocolo da Internet (IP) foi da versão 1 para a versão 4 em 1981, que ainda é a versão do IP ainda amplamente utilizado hoje.

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Embora a DARPA tenha introduzido a primeira versão finalizada dos protocolos TCP e IP (versão 4) em setembro de 1981, alguns computadores ARPANET continuaram usando os protocolos ARPANET anteriores (como NCP) para um Tempo. Como acontece com qualquer tecnologia consolidada, a mudança pode levar tempo, e os arquitetos do plano projetaram um período de transição entre o NCP e o TCP que terminaria em 1º de janeiro de 1983.

Vint Cerf na capa da edição de agosto de 1996 da Boardwatch Magazine usando um “ IP on Everything ” t-shirt em uma era em que o IP não era o vencedor claro do protocolo. Revista Boardwatch

1º de janeiro de 1983 “ dia da bandeira ” (um dia em que uma mudança dramática acontece na computação), marcou o início do uso generalizado do TCP / IP e o nascimento da Internet moderna. Mesmo assim, outros protocolos de rede permaneceram amplamente em uso, e não foi até meados da década de 1990 que o TCP / IP se tornou o claro “ vencedor ” no que alguns chamam de Guerras de Protocolo.

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O futuro do TCP / IP

Atualmente, a maior parte da Internet é executada no protocolo da Internet versão 4, comumente chamado de “ IPv4. ” Mas há uma versão mais recente chamada “ IPv6, ” introduzido em 1998, que está sendo implementado lentamente ao longo do tempo (muito lentamente). Entre os recursos mais importantes do IPv6 está o suporte para endereços de 128 bits, permitindo 340 trilhões de trilhões de trilhões de dispositivos com endereços IP exclusivos na rede.

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Em contraste, o IPv4 suporta endereçamento de 32 bits, permitindo mais de 4,2 bilhões de endereços IP. Embora 4,2 bilhões pareça muito, já atingimos o limite de endereços IPv4 atribuídos em algum momento da década de 2010, dependendo de como você decidir medi-lo.

Felizmente, o IPv4 e o IPv6 são interoperáveis, portanto, fornecedores de computador, hosts de Internet e autoridades responsáveis ​​têm algum espaço para respirar enquanto fazem a transição para IPv6 ao longo do tempo. Mesmo com todas as suas melhorias, o IPv6 rastreia sua arquitetura de volta à mesma pesquisa iniciada por Cerf e Evans em 1973 e finalizada em 1981. Isso é um legado e tanto. Feliz aniversário, TCP / IP!