Capítulo 1 - Breve introdução à Internet

1.1 A Internet

Desde os princípios da Humanidade que a preocupação em desenvolver formas e mecanismos de comunicação entre indivíduos foi fundamental para o desenvolvimento da espécie. Desde cedo o Homem compreendeu que em grupo tinha muito mais hipóteses de sobrevivência. Para comunicar com os outros elementos do grupo desenvolveu mecanismos de comunicação, rudimentares no início porque essencialmente gestuais e mais elaborados com o uso da oralidade. A comunicação à distância só foi verdadeiramente possível com o aparecimento e progresso da escrita. Mas a velocidade do meio escrito é ainda hoje lenta se comparada com a de outros meios de comunicação, mesmo tendo evoluído muito os mecanismos de distribuição de correspondência.

Só no século XIX, com a invenção do telégrafo, foi possível comunicar à distância de forma mais rápida usando formas não escritas, o que foi conseguido codificando os caracteres do alfabeto sob a forma de impulsos eléctricos. Depois veio o telefone, a rádio, a televisão, o telex, etc.

Mas a grande revolução das comunicações aconteceu com o advento dos computadores. Com estes foi possível melhorar radicalmente os serviços já existentes (fax, rede digital de telefones, telefones celulares, televisão de alta definição), bem como criar novos meios de comunicação (por fibras ópticas de alta velocidade, via satélite, etc.). O passo mais decisivo resultou da percepção de que os computadores em conjunto eram ainda mais úteis do que isolados. Algo, afinal, semelhante ao que o Homem descobriu logo nos seus primeiros tempos, e que lhe permitiu a sua sobrevivência e progresso até aos nossos dias.

Neste capítulo expoêm-se as capacidades de processamento e de armazenamento de informação no computador bem como o seu uso como meio de comunicação no ensino, pesquisa e divulgação da Física e da Química, as disciplinas que estão na base de todos os desenvolvimentos tecnológicos mais modernos.

No Verão de 1969, o Departamento de Defesa dos Estados Unidos iniciou um projecto designado por Communications Network of the Advanced Research Projects Agency (ARPANET). Um pequeno grupo de cientistas norte-americanos, incluindo Vicent Cerf, Steve Crocker e Jon Postel, começou então a mudar o futuro das comunicações. Tinham um objectivo: permitir que a comunidade científica estivesse unida tecnologicamente apesar de geograficamente separada. Pensaram então construir uma rede de computadores para os investigadores dos Estados Unidos partilharem as suas ideias e os seus trabalhos [26].

O plano inicial consistia na ligação em rede de quatro locais (nós): a Universidade da Califórnia em Los Angeles, a Universidade da Califórnia em Santa Barbara, o Instituto de Investigação de Stanford e a Universidade de Utah. O primeiro nó era na Universidade da Califórnia em Los Angeles. Foi necessário desenvolver software e hardware para enviar a informação de uns nós para outros, assegurando que ela chegava ao destino correcto. A primeira demonstração oficial teve lugar em 21 de Novembro de 1969. Foi efectuada uma ligação entre um computador na Universidade da Califórnia em Los Angeles e um outro a centenas de quilómetros, no Instituto de Investigação de Stanford. Foi um acontecimento histórico, mas a única recordação visual reside na memória daqueles que lá estavam. Segundo Steve Crocker, não estava presente nenhum fotógrafo, nem lhe ocorreu que lá devia estar um.

Esta rede foi o início da Internet, a rede mundial de computadores que depois se tornou imensamente popular. O seu nascimento exigiu bastante criatividade e engenho. Dois computadores têm de entender a mesma linguagem de comandos, escrita num certo código (sistema operativo), para comunicarem entre si sem erros. Na altura não havia nenhum sistema operativo que fosse comum aos vários computadores (de uma forma geral, eles não podiam comunicar uns com os outros). Mesmo entre computadores compatíveis, a melhor forma de transmitir dados de um para o outro era através de fitas magnéticas ou de cartões perfurados.

Nos dias de hoje já não é preciso que os computadores que comunicam, tenham o mesmo sistema operativo. O "truque" da ligação consiste em:

A comunidade científica interessou-se rapidamente por este projecto. Os seus computadores poderiam ter características diferentes, mas era agora possível trocar informações entre eles. O correio electrónico conquistou logo os utentes de computadores nas universidades e institutos de pesquisa. A possibilidade de partilhar informações, de escrever artigos em conjunto, de transmitir resultados científicos, de manter discussões políticas on line (especialmente sobre a guerra do Vietname) e de trocar informações sobre a "Guerra das Estrelas" (um dos primeiros jogos de computador) eram apenas alguns dos atractivos da nova tecnologia [26].

Em 1971 existiam cerca de 24 nós, três anos mais tarde 62 e em 1981 mais de 200. Nos dias de hoje já são milhões os computadores e os utilizadores (ver Figura 1.1)

Figura 1.1 - Alguns dados sobre a utilização da Internet (Outubro de 1996).

Em pouco tempo outros países mostraram vontade de se juntar a este projecto. Um novo desafio tecnológico se colocava: criar uma rede à volta de todo mundo. Em 1973, Vicent Cerf, na altura professor na Universidade de Stanford, e Robert Kahn, que trabalhava no Advanced Research Project Agency (ARPA), desenvolveram um conjunto de regras de transmissão de dados, chamadas protocolos, que podiam ser usadas em várias redes e constituíram o conceito básico de Internet.

Dois computadores ligados por cabos ou por linha telefónica formam uma rede simples. Pode ser enviada informação de um para o outro, desde que utilizem as mesmas regras (protocolos) para transmitir e receber a informação. Uma rede mais complexa (Figura 1.2) existe quando vários computadores estão ligados uns aos outros através de um servidor (computador e software adequado) que controla o acesso a recursos da rede. Um servidor de ficheiros disponibiliza ficheiros que podem ser usados em comum pelos computadores da rede, e um servidor de correio electrónico recebe e distribui mensagens pelos computadores da rede. Um servidor pode desempenhar simultaneamente essas e outras funções.

Figura 1.2 - Um servidor disponibiliza informação numa rede.

A forma como como os computadores estão ligados entre si (arquitectura da rede) pode ter várias formas, dependendo dos objectivos da rede: estrela, em linha, bus, etc.

Uma rede num espaço geográfico restrito, como uma empresa ou uma universidade, é chamada Local-Area Network (LAN). Uma rede que se estende a grandes distâncias, ligando áreas geográficas separadas, é chamada Wide-Area Network (WAN) [15].

Podemos pensar na Internet como uma rede de redes que cobre o mundo inteiro, ligando milhares e milhares de computadores numa grande teia planetária (ver Figura 1.3) [27].

Figura 1.3 - Consideremos uma teia à volta da Terra, e em cada nó dessa teia uma rede de computadores. Esta enorme teia é a Internet.

Os computadores comunicam uns com os outros porque usam protocolos comuns. Dois protocolos específicos são, como foi dito, cruciais para as comunicações na Internet: o Transmission Control Protocol (TCP) e o Internet Protocol (IP). Juntos formam a linguagem da Internet. O primeiro define o conjunto de regras para estabelecer ligação e comunicação. O segundo define a forma como um determinado computador na Internet é reconhecido e endereçado (endereço IP) [15].

A Internet é hoje uma obsessão em todo o mundo, uma vez que todos querem estar presentes nela. E porquê? Porque nos permite usar o correio electrónico, porque nos permite discutir os mais variados assuntos com pessoas que não conhecemos (muitas que não iremos nunca conhecer pessoalmente), porque nos permite aceder a uma grande quantidade de informação (sobre educação, política, metereologia, museus, desportos, etc.), porque podemos ter acesso a computadores localizados em qualquer sítio do mundo, etc.

Para se desfrutar de todas as vantagens da Internet é necessário dispor de um computador, um modem ou uma ligação por cabo a uma rede local, um programa de comunicações, ligação ao sistema informático de uma entidade que disponibilize uma porta de entrada na Internet (service provider, fornecedor de serviço) e adequada autorização de acesso e uso do sistema (ver Figura 1.4) [1].

Figura 1.4 - O utilizador pode aceder à Internet por uma rede local ou através de um fornecedor de serviço (por exemplo: a Telepac).

Uma vez criadas estas condições, passamos a fazer parte da grande "aldeia global". Como se identifica uma pessoa da aldeia global? Através do seu endereço electrónico, por exemplo o meu: antsilva@nautilus.fis.uc.pt (Figura 1.5). A forma genérica é utilizador@endereço-IP [38].

Figura 1.5 - Domínios de um endereço de correio electrónico.

Tal significa, por exemplo, que se pode mandar para este endereço uma mensagem electrónica, que os "internautas" (utilizadores da Internet) chamam um e-mail, abreviatura de electronic mail. O correio electrónico é um serviço muito poderoso e útil: podem enviar-se documentos volumosos e imediatamente utilizáveis para qualquer parte do mundo em apenas alguns segundos. As vantagens são óbvias tanto ao nível da reutilização das mensagens, como do seu armazenamento e da rapidez de envio e resposta que permite. Mas a Internet não é só um meio de correspondência electrónica.

As redes que constituem a Internet integram servidores que executam funções similares aos servidores de uma LAN ou WAN - distribuem ficheiros, permitem o correio electrónico, armazenam bases de dados, etc. No entanto, eles possuem características próprias, devido à informação que possuem, aos serviços que disponibilizam e aos utilizadores que pretendem servir [8].

No início, quando a Internet reunía apenas alguns peritos informáticos, era necessário aprender os comandos próprios de cada servidor, uma tarefa que era fácil para esse tipo de utilizadores. À medida que o número de utilizadores foi aumentando (alguns deles sem grandes conhecimentos de informática), o interesse em fornecer serviços aumentou consideravelmente. Houve, então, necessidade de criar ferramentas que tornassem mais fácil e segura a navegação na rede. Foi desenvolvido software de fácil manuseamento, que tornou o uso da Internet muito simples e apelativo.

A viragem nos meios de navegação em rede deu-se por volta de 1990. Antes, para copiar um ficheiro, era necessário conhecer o local exacto da rede onde ele se encontrava, e, por conseguinte, o endereço exacto do servidor em causa, ter acesso a esse servidor, introduzir o nome e a password, e fornecer o nome do ficheiro, transferindo-se esse ficheiro para o nosso computador utilizando um protocolo denominado "ftp" (file transfer protocol). Havia necessidade de facilitar a navegação [31], o que veio acontecer com:

O utilizador pode também aceder a um computador localizado em qualquer parte do mundo e operá-lo como se estivesse em frente dele. Pode correr aplicações ou manipular ficheiros. É claro que o acesso pode ser público ou restrito, sendo necessário neste caso o conhecimento de uma password. A aplicação que permite tal procedimento denomina-se Telnet.

O utilizador pode também marcar um encontro com amigos na Internet, e conversar com estes em tempo real. Para isso basta ligar para um servidor Internet Relay Chat (IRC) [35]. Estes servidores permitem a comunicação de vários utilizadores em simultâneo. Podem encontrar-se canais onde se fala de educação, literatura, motociclismo, cinema e de tudo o mais que se possa imaginar. Os programas mais comuns de IRC chamam-se Mirc e Pirch.

No entanto, o serviço que tornou a Internet verdadeiramente popular é outro. Chama-se World Wide Web.

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