O que é um protocolo?
Agora que já entendemos um pouco o que é a Internet, vamos considerar uma outra palavra fundamental usada em redes de computadores: protocolo. O que é um protocolo? O que um protocolo faz?
Uma analogia humana
Provavelmente é mais fácil entender a ideia de um protocolo de rede de computadores considerando primeiramente algumas analogias humanas, já que executamos protocolos o tempo todo. Considere o que você faz quando quer perguntar as horas a alguém. Um diálogo comum é ilustrado na Figura 1.2.
O protocolo humano (ou as boas maneiras, ao menos) ordena que, ao iniciarmos uma comunicação com outra pessoa, primeiramente a cumprimentemos (o primeiro “oi” da Figura 1.2). A resposta comum para um “oi” é um outro “oi”. Implicitamente, tomamos a resposta cordial “oi” como uma indicação de que podemos prosseguir e perguntar as horas. Uma resposta diferente ao “oi” inicial (tal como “Não me perturbe!”, “I don’t speak Portuguese!” ou alguma resposta impublicável) poderia indicar falta de vontade ou incapacidade de comunicação. Nesse caso, o protocolo humano seria não perguntar que horas são. Às vezes, não recebemos nenhuma resposta para uma pergunta, caso em que normalmente desistimos de perguntar as horas à pessoa.
Note que, no nosso protocolo humano, há mensagens específicas que enviamos e ações específicas que realizamos em reação às respostas recebidas ou a outros eventos (como nenhuma resposta após certo tempo). É claro que mensagens transmitidas e recebidas e ações realizadas quando essas mensagens são enviadas ou recebidas ou quando ocorrem outros eventos desempenham um papel central em um protocolo humano. Se as pessoas executarem protocolos diferentes (por exemplo, se uma pessoa tem boas maneiras, mas a outra não; se uma delas entende o conceito de horas, mas a outra não), os protocolos não interagem e nenhum trabalho útil pode ser realizado. O mesmo é válido para redes — é preciso que duas (ou mais) entidades comunicantes executem o mesmo protocolo para que uma tarefa seja realizada.
Vamos considerar uma segunda analogia humana. Suponha que você esteja assistindo a uma aula (sobre redes de computadores, por exemplo). O professor está falando monotonamente sobre protocolos e você está confuso. Ele para e pergunta: “Alguma dúvida?” (uma mensagem que é transmitida a todos os alunos e recebida por todos os que não estão dormindo). Você levanta a mão (transmitindo uma mensagem implícita ao professor). O professor percebe e, com um sorriso, diz “Sim...” (uma mensagem transmitida, incentivando-o a fazer sua pergunta — professores adoram perguntas) e você então faz sua pergunta (isto é, transmite sua mensagem ao professor). O professor ouve (recebe sua mensagem) e responde (transmite uma resposta a você). Mais uma vez, percebemos que a transmissão e a recepção de mensagens e um conjunto de ações convencionais, realizadas quando as mensagens são enviadas e recebidas, são o coração desse protocolo de pergunta e resposta.
Protocolos de rede
Um protocolo de rede é semelhante a um protocolo humano; a única diferença é que as entidades que trocam mensagens e realizam ações são componentes de hardware ou software de algum equipamento (por exemplo, computador, PDA, telefones celulares, roteador ou outro equipamento habilitado para rede). Todas as atividades na Internet que envolvem duas ou mais entidades remotas comunicantes são governadas por um protocolo. Por exemplo, protocolos implementados em hardware nas placas de interface de rede de dois computadores conectados fisicamente controlam o fluxo de bits no ‘cabo’ entre as duas placas de interface de rede; protocolos de controle de congestionamento em sistemas finais controlam a taxa com que os pacotes são transmitidos entre a origem e o destino; protocolos em roteadores determinam o caminho de um pacote da origem ao destino. Protocolos estão em execução por toda a Internet e, consequentemente, grande parte deste livro trata de protocolos de rede de computadores.
Como exemplo de um protocolo de rede de computadores com o qual você provavelmente está familiarizado, considere o que acontece quando fazemos uma requisição a um servidor Web, isto é, quando digitamos o URL de uma página Web no browser. Isso é mostrado no lado direito da Figura 1.2. Primeiramente, o computador enviará uma mensagem de requisição de conexão ao servidor Web e aguardará uma resposta. O servidor receberá essa mensagem de requisição de conexão e retornará uma mensagem de resposta de conexão. Sabendo que agora está tudo certo para requisitar o documento da Web, o computador envia então o nome da página Web que quer buscar naquele servidor com uma mensagem GET. Por fim, o servidor retorna a página da Web (arquivo) para o computador.
Dados o exemplo humano e o exemplo de rede anteriores, as trocas de mensagens e as ações realizadas quando essas mensagens são enviadas e recebidas são os elementos fundamentais para a definição de um protocolo:
Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão e/ou no recebimento de uma mensagem ou outro evento.
A Internet e as redes de computadores em geral fazem uso intenso de protocolos. Diferentes tipos de protocolos são usados para realizar diferentes tarefas de comunicação. À medida que for avançando na leitura deste livro, você perceberá que alguns protocolos são simples e diretos, enquanto outros são complexos e intelectualmente profundos. Dominar a área de redes de computadores equivale a entender o que são, por que existem e como funcionam os protocolos de rede.
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