Qualquer dado enviado pela internet é dividido em segmentos menores chamados pacotes.
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Na conexão em rede, um pacote é um pequeno segmento de uma mensagem maior. Os dados enviados por redes de computadores*, como a Internet, são divididos em pacotes. Esses pacotes são então recombinados pelo computador ou dispositivo que os recebe.
Suponha que Alice esteja escrevendo uma carta para Bob, mas a caixa de correio do Bob só tem espaço suficiente para receber envelopes do tamanho de uma pequena ficha de papel. Em vez de escrever sua carta em papel normal e depois tentar enfiá-la na caixa de correio, Alice divide sua carta em trechos bem mais curtos, cada uma com algumas palavras longas, e escreve esses trechos em pequenas fichas de papel. Ela entrega esse conjunto de fichas para Bob, que as coloca em ordem para ler a mensagem inteira.
Os pacotes funcionam de forma semelhante na internet. Suponha que um usuário precise carregar uma imagem. O arquivo de imagem não vai de um servidor web para o computador do usuário em uma única parte. Em vez disso, ele é dividido em pacotes de dados, que são enviados por fios, cabos e ondas de rádio da internet, e depois remontados pelo computador do usuário na imagem original.
*Uma rede é um grupo de dois ou mais computadores conectados. A internet é uma rede de redes - várias redes ao redor do mundo, todas interligadas entre si.
Teoricamente, seria possível enviar arquivos e dados pela internet sem dividi-los em pequenos pacotes de informações. Um computador poderia enviar dados para outro computador na forma de uma longa linha ininterrupta de bits (pequenas unidades de informação, transmitidas na forma de pulsos elétricos que os computadores podem interpretar).
Entretanto, essa abordagem rapidamente se torna impraticável quando mais de dois computadores estão envolvidos. Enquanto a longa linha de bits passa pelos fios entre os dois computadores, nenhum terceiro computador poderia usar esses mesmos fios para enviar informações: seria necessário esperar sua vez de fazê-lo.
Ao contrário dessa abordagem, a internet é uma rede "de comutação de pacotes". Comutação de pacotes se refere à capacidade do equipamento de rede de processar pacotes de forma independente um do outro. Também significa que os pacotes podem tomar diferentes caminhos de rede para o mesmo destino, desde que todos cheguem ao destino. (Em determinados protocolos, os pacotes precisam chegar a seus destinos finais na ordem correta, mesmo que cada pacote tenha tomado uma rota diferente para chegar lá).
Devido à comutação de pacotes, pacotes de vários computadores podem viajar sobre os mesmos fios basicamente em qualquer ordem. Isto permite que múltiplas conexões ocorram ao mesmo tempo no mesmo equipamento de rede. Como resultado, bilhões de dispositivos podem trocar dados na internet simultaneamente, em vez de apenas um punhado.
Um cabeçalho de pacote é um "rótulo" de tipos, que fornece informações sobre o conteúdo, a origem e o destino do pacote.
Quando Alice envia sua série de fichas para Bob, somente as palavras contidas nessas cartas não darão a Bob contexto suficiente para ler a carta corretamente. Alice precisa indicar a ordem em que elas precisam ser lidas para que Bob não as leia fora de ordem. Ela também deve indicar que é a remetente de cada uma delas, caso Bob receba mensagens de outras pessoas junto com as dela. Assim, Alice acrescenta essas informações no início de cada ficha, acima das palavras da sua mensagem. Na primeira carta ela escreve "Carta de Alice, 1 de 20," na segunda "Carta de Alice, 2 de 20," e assim por diante.
Alice criou um cabeçalho em miniatura para suas fichas, para que Bob não as perca ou as misture. Da mesma forma, todos os pacotes de rede incluem um cabeçalho para que o dispositivo que os recebe saiba de onde vêm os pacotes, para que servem e como processá-los.
Os pacotes consistem em duas partes: o cabeçalho e a carga útil. O cabeçalho contém informações sobre o pacote, como sua origem e endereços de IP de destino (um endereço de IP é como um endereço de correspondência de um computador). A carga útil são os dados reais. Referindo-se ao exemplo da imagem, os milhares de pacotes que compõem a imagem têm uma carga útil cada um, e a carga útil transporta uma pequena parte da imagem.
Na prática, os pacotes realmente têm mais de um cabeçalho e cada cabeçalho é usado por uma parte diferente do processo de rede. Os cabeçalhos dos pacotes são anexados por determinados tipos de protocolos de rede.
Um protocolo é uma forma padronizada de formatação de dados para que qualquer computador possa interpretá-los. Muitos protocolos diferentes fazem a Internet funcionar. Alguns desses protocolos adicionam cabeçalhos aos pacotes com informações associadas a esse protocolo. No mínimo, a maioria dos pacotes que cruzam a Internet incluirá um cabeçalho do Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) e um cabeçalho do Protocolo de Internet (IP) .
Os cabeçalhos dos pacotes vão na frente de cada pacote. Roteadores, switches, computadores, e qualquer outra coisa que processe ou receba um pacote verá primeiro o cabeçalho. Um pacote também pode ter trailers e rodapés anexados no final. Tal como os cabeçalhos, eles contêm informações adicionais sobre o pacote.
Apenas determinados protocolos de rede anexam trailers ou rodapés aos pacotes; a maioria anexa somente cabeçalhos. O ESP (parte do pacote IPsec ) é um exemplo de protocolo de camada de rede que anexa trailers aos pacotes.
O IP (Protocolo de Internet) é um protocolo da camada de rede relacionado ao roteamento. É usado para garantir que os pacotes cheguem ao destino correto.
Às vezes, os pacotes são definidos pelo protocolo que estão utilizando. É possível se referir a um pacote com um cabeçalho IP como sendo um "pacote de IP". Um cabeçalho de IP contém informações importantes sobre de onde o pacote vem (seu endereço de IP de origem), para onde vai (endereço de IP de destino), qual o seu tamanho e por quanto tempo os roteadores de rede devem continuar a encaminhar o pacote antes de deixar de fazê-lo. Também pode indicar se o pacote pode ou não ser fragmentado e incluir informações sobre a remontagem dos pacotes fragmentados.
"Datagrama" é um segmento de dados enviados por uma rede comutada por pacotes. Um datagrama contém informações suficientes para ser roteado a partir de sua fonte até seu destino. De acordo com esta definição, um pacote de IP é um exemplo de datagrama. Basicamente, datagrama é um termo alternativo para "pacote."
Tráfego de rede é um termo que se refere aos pacotes que passam por uma rede, da mesma forma que o tráfego de automóveis se refere aos carros e caminhões que viajam pelas estradas.
No entanto, nem todos os pacotes são bons ou úteis, e nem todo tráfego de rede é seguro. Os invasores podem gerar tráfego de rede malicioso: pacotes de dados projetados para comprometer ou sobrecarregar uma rede, que pode assumir a forma de um ataque de negação de serviço distribuída (DDoS) , uma exploração de vulnerabilidade , ou várias outras formas de ataque cibernético.
A Cloudflare oferece vários produtos que protegem contra o tráfego malicioso de rede. O Cloudflare Magic Transit, por exemplo, protege as redes das empresas contra ataques DDoS na camada de rede estendendo a capacidade da rede global em nuvem da Cloudflare para a infraestrutura local, híbrida e na nuvem .