Anexo IV. A Internet - PDF
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Domingos Domingos Canedo
3 Anexo Introdução, como a conhecemos hoje, deriva diretamente da difusão ampla da tecnologia gerada para se implantar uma rede de computadores encomendada no final da década de 60 a alguns grupos de pesquisa de universidades americanas pelo Departamento de Defesa dos EUA. Como típico produto da era da Guerra Fria, a tecnologia gerada incorpora algumas características interessantes do ponto de vista militar, tais como: ausência de nodo central; flexibilidade arquitetural; redundância de conexões e funções; capacidade de reconfiguração dinâmica; etc. Por outro lado, como convém a um novo modelo de pesquisa estratégica e multiinstitucional em tecnologias de informação e comunicação (que o próprio Departamento de Defesa experimentava), a tecnologia gerada espalhou-se de forma generosa e com baixíssimo controle pelo ambiente acadêmico, primeiramente nos EUA e em seguida no exterior. Já no final da década de 80, a promoção do uso de Internet e do avanço da tecnologia associada nos EUA era liderada pela National Science Foundation (NSF), e não mais pelo Departamento de Defesa. A partir de 1989, a NSF passou a incentivar ativamente as conexões de outros países aos EUA, para fins ligados à educação e pesquisa. O Setor Acadêmico e a Internet Seguindo e/ou respondendo ao modelo de evolução da Internet nos EUA, a tendência nos países mais atentos ao nascente fenômeno foi o envolvimento inicial de instituições do setor acadêmico na montagem de redes nacionais, ou diretamente adotando a linha Internet ou evoluindo de tecnologias anteriores, como Bitnet, UUCP etc. Em seguida, ocorreu o envolvimento de governos, interessados na implantação de infra-estrutura de redes para apoio a atividades de educação e pesquisa. Finalmente, já na década de 90, os serviços até então restritos à educação e pesquisa se abriram e expandiram rumo a serviços Internet abertos a quaisquer fins. Certamente houve e há várias variantes nessa evolução básica. Por exemplo: O papel de Organizações Não Governamentais (ONG) foi importante em alguns países, essencial em outros, e absolutamente negativo em outros. Em alguns países, as ONG fizeram o papel do setor acadêmico e desempenharam a função de agente principal de difusão da Internet. O papel de governos foi e tem sido bastante heterogêneo no que diz respeito à própria compreensão do potencial da Internet. Em termos de apoio concreto, governos de países em desenvolvimento têm tido, em geral, reações tardias e, mesmo nestes casos, insuficientes. A Evolução da Internet no Brasil O histórico da evolução da Internet no Brasil seguiu o modelo básico acima descrito, principiando com o pioneirismo de algumas instituições acadêmicas e ONG, assim como decolando a partir do envolvimento ativo do Governo Federal, através do MCT, e de vários governos estaduais, tais como os de São Paulo, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro e outros. O decidido apoio governamental à Internet no Brasil, desde os estágios iniciais, claramente distingue o Brasil da maioria dos países em desenvolvimento. Uma primeira versão de serviços Internet com pontos em 21 estados no País foi implantada pela Rede Nacional de Pesquisa (RNP) de 1991 a 1993, a velocidades baixas. Entre 1995 e 1996, esses serviços foram atualizados para velocidades mais altas. Paralelamente, a partir de junho de 1995, uma decisão do Governo Federal definiu as regras gerais para a disponibilização de serviços Internet para quaisquer interessados no Brasil. Anexo IV 133
4 4.2 Arquitetura e Operação de Serviços Internet Concretamente, a Internet se traduz em um conjunto de funções, tais como , ICQ etc., implementadas sobre uma funcionalidade básica, a de conexão em redes, que é corporificada no chamado protocolo IP. Na forma mais simples, um usuário utiliza seu computador e se liga a um provedor de serviços por meio de uma linha telefônica comum. O provedor de serviços é o ponto mais próximo aonde chega a Internet, e a partir do qual s, por exemplo, são enviadas a um destinatário remoto, talvez em outro país, que com boa probabilidade tem acesso à Internet via chamada telefônica a seu provedor de serviços local. Como ocorre o transporte eletrônico da mensagem entre os dois provedores de serviços, na origem e no destino, permanece um mistério para a maior parte das pessoas. Backbone e Acesso Serviços Internet são implementados sobre a infraestrutura física de telecomunicações de uma região ou país. Essa infra-estrutura tinha, até a explosão da Internet, um uso básico distinto, qual seja, a de comunicação de voz. Gradativamente, à medida que serviços Internet se expandem, essa infra-estrutura vai sendo adaptada e problemas operacionais contornados. O modelo subjacente de comunicação na Internet é essencialmente o ilustrado na Figura A4.1 para um provedor hipotético. Figura A4.1 Um Backbone com Seis Pontos no País Curitiba Fonte: SocInfo NY - EUA Brasília São Paulo BH Rio de Janeiro Salvador Entre grandes centros de tráfego, há uma malha de comunicação, composta por vários enlaces de dados a alta velocidade e denominada de backbone (isto é, espinha dorsal ). O backbone ilustrado acima interliga pontos em Curitiba, São Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte, Brasília e Salvador, no Brasil. Além disso, tem também uma ligação a Nova York, nos EUA, presumivelmente a um ponto da Internet americana. Esses pontos são denominados Pontos de Presença (PoP) desse provedor. O trecho que falta entre a residência de um usuário e o Ponto de Presença mais próximo do provedor é o chamado acesso, ou última milha. Em geral, hoje esse acesso é viabilizado, no Brasil, por uma chamada telefônica usando a linha comum que o usuário tem em casa. Outras opções que começam a surgir incluem a conexão do serviço de TV por Assinatura, o telefone móvel etc. Velocidade e Serviço Uma variável crítica para se ter um serviço Internet de qualidade é obviamente a velocidade tanto do acesso (na última milha) como no backbone. De praxe, a velocidade limitativa principal é a da linha telefônica entre o usuário e o provedor, que se mede em, por exemplo, 28,8Kbps (ou quilobits por segundo). A velocidade mínima de um backbone (isto é, do enlace de menor velocidade em um backbone) deve ser pelo menos duas ordens de magnitude superior, para poder dar vazão ao fluxo de informação resultante da comunicação concorrente de um grande número de usuários sobre os enlaces de uso coletivo. Tráfego entre Backbones Distintos Consideremos, por hipótese, a existência de um backbone B no Brasil, competindo com o ilustrado na Figura A4.1, e interligando PoP próprios em Curitiba, Rio de Janeiro e São Paulo, conforme a Figura A4.2. Vale salientar que esses PoP, embora nas mesmas cidades, são distintos dos PoP do backbone anteriormente descrito, porque serão de empresas concorrentes, cada qual servindo seus próprios clientes, empresas e assinantes individuais. 134
5 Figura A4.2 Um Outro Backbone com Três Pontos Próprios São Paulo Figura A4.3 Ponto de Troca de Tráfego entre Dois Backbones NY - EUA Curitiba Fonte: SocInfo Rio de Janeiro Curitiba Brasília São Paulo BH Rio de Janeiro Salvador Cabe aqui, então, a seguinte pergunta: como é que uma mensagem oriunda de um usuário do backbone A chega a um destinatário que é assinante do backbone B? PTT-São Paulo São Paulo PTT-Rio de Janeiro Rio de Janeiro A resposta é tecnicamente óbvia: de alguma forma, mas preferivelmente de forma direta, os dois backbones deverão estar interconectados para troca de tráfego. Onde e como é feita essa interconexão não deve (em tese, ao menos) ser assunto de interesse para o usuário comum da Internet. A este, deve bastar saber o endereço eletrônico de um usuário ou recurso da rede para poder alcançá-lo. Do ponto de vista da arquitetura global de serviços Internet em um país, contudo, a questão é absolutamente relevante. Para assegurar a passagem eficiente de comunicação de um backbone a outro, Pontos de Troca de Tráfego (PTT) devem ser implementados em encruzilhadas críticas. A Figura A4.3 ilustra uma possível configuração de dois PTT. À medida que aumentam os usuários de cada backbone e as velocidades dos enlaces, a implementação de múltiplos PTT com alta performance se torna mais e mais importante para otimizar o desempenho global das redes. Os PTT devem ser implantados idealmente contemplando todos os backbones nacionais. Esta é uma tarefa que exigirá um mínimo de articulação entre os diversos provedores, com eventual interveniência de órgãos reguladores, visando a promover os interesses dos usuários e dos próprios provedores, diminuindo o tráfego internacional de cada um, posto que a comunicação entre backbones passaria a ser efetuada via os PTT, e não via os concorridos links internacionais. Fonte: SocInfo Curitiba Engenharia e Segurança de Redes No nível de implantação e manutenção de serviços Internet em um país, a implantação de Pontos de Troca de Tráfego (PTT) entre backbones Internet é apenas uma das preocupações. Há vários outros aspectos que precisam ser tratados, tais como: padrões técnicos para serviços de redes; novos serviços; segurança e emergências. Isto significa que é preciso uma casa das máquinas que planeja e acompanha a operação de serviços Internet e é capaz de intervir explicitamente em situações de emergência. Em nível global, as questões maiores de engenharia de redes na Internet são discutidas e, eventualmente, resolvidas pelo IETF, que funciona como o fórum que estabelece os padrões de fato dos protocolos e serviços Internet. O IETF é aberto, aceitando inscrições de profissionais de instituições interessadas, e torna-se o fórum onde os interesses individuais são defendidos, em geral respaldados por propostas concretas e com implementações anteriores que são eventualmente recusadas, aprimoradas ou eventualmente aceitas. O Brasil, isto é, as instituições e profissionais brasileiros, tem participado tímida e exporadicamente do IETF. Este aspecto reflete a imaturi- Anexo IV 135
6 dade do setor no País. É desejável que a comunidade científica e a iniciativa privada atentem para a importância da participação no mais alto fórum técnico da Internet. Endereços IP e Nomes de Domínio Finalmente, do ponto de vista de um usuário de serviços Internet, dois conceitos adicionais completam essa breve introdução: os endereços ou números IP e os nomes de domínio. Um endereço ou número IP é uma identificação unívoca de um computador ligado à Internet mundial, e é o equivalente ao número de telefone composto por <Código de País/Código de Área/Número do Assinante> no mundo de redes. É através da identificação de um número IP de um destinatário que a comunicação a partir de um ponto de origem é viabilizada, de computador a computador. Mas como as pessoas se identificam na rede? Certamente não é por números IP! A identificação é feita por meio de endereços eletrônicos na forma: referindo-se a maria, que está ) em uma entidade denominada socinfo, que é uma organização (daí.org e não, por exemplo,.com ) registrada na estrutura Internet do Brasil (daí o.br e não, por exemplo,.fr ). A estrutura subjacente a esses endereços e a operação de registro e habilitação dos mesmos, através da vinculação a endereços IP, é a chamada estrutura de Nomes de Domínio da Internet. No Brasil, o domínio global de primeiro nível é representado por.br, dentro do qual há subdomínios especializados, mas de uso coletivo como.com,.org etc. Finalmente, no terceiro nível, surgem nomes específicos de entidades, tais como socinfo, corinthians etc. que identificam instituições do mundo real. A Figura A4.4 ilustra a estrutura de domínios Internet. A alocação de endereços IP, o registro de Nomes de Domínio e a vinculação entre número e nome (que é verificada a cada referência a um endereço) são funções adicionais no nível de casa das máquinas que é necessário manter para assegurar o bom funcionamento da Internet. Figura A4.4 Estrutura de Domínios domínios máquinas usuários.ar..fr.br.com.org.gov empresa A empresa B org X Ex. Fonte: SocInfo SocInfo.com Operação da Internet Brasileira As funções básicas acima descritas como compondo a casa das máquinas da Internet brasileira têm sido historicamente mantidas e operadas por uma estrutura técnica e administrativa ligada à Fapesp, inicialmente como a Coordenação de Operações da RNP e, a partir de abril de 1995, por delegação do Comitê Gestor da Internet no Brasil. 4.3 GOVERNANÇA NA INTERNET.edu Ex. O Comitê Gestor da Internet no Brasil (CG) foi instituído em abril de 1995, por iniciativa conjunta do Ministério das Comunicações e do Ministério da Ciência e Tecnologia, com a missão de organizar e supervisionar as funções básicas de infraestrutura para serviços Internet no Brasil, bem como planejar e encaminhar a sua evolução no futuro, contemplando adequadamente os interesses do setor público, setor privado, e as prioridades científicas e tecnológicas do País. As ditas funções básicas incluem: Alocação de endereços IP; Registro de Nomes de Domínio (no.br ); Protocolos básicos e de serviços; Engenharia de redes. O Comitê Gestor é, no Brasil, a contrapartida natural da International Corporation for Assigned Names 136
7 and Numbers (Icann), a organização supranacional criada em 1998 para administrar funções operacionais básicas da Internet mundial. 4.4 A INTERNET NO BRASIL Iniciada em 1989 como uma rede acadêmica, a Internet brasileira dispõe hoje de hosts, sendo em volume de hosts, a 13ª do mundo, conforme Gráfico A4.1. Há hoje seis backbones nacionais, segundo o Comitê Gestor da Internet no Brasil: RNP - Embratel - Banco Rural - Unisys - Global-One - IBM - No segmento de redes para Educação, P&D, a RNP é complementada pelas seguintes redes regionais acadêmicas: Rede ANSP (Rede Acadêmica Paulista) Rede Bahia Rede Catarinense Rede Internet Minas Rede Paraibana de Pesquisa RedeRio Rede Rio Grandense de Informática Rede Pernambuco de Informática Rede Tchê Existem ainda redes governamentais estaduais que completam a malha Internet nacional. Segundo a Abranet, o País possui hoje cerca de 150 provedores Internet, conforme ilustrado no Gráfico A4.2. Gráfico A4.2 Evolução do Número de Provedores no País * Fonte: Abranet - Gráfico A4.1 Distribuição de Hosts no Mundo França 1% Itália 1% Finlândia 1% Holanda 1% Taiwan 1% Austrália 2% Canadá 2% Suécia 1% Brasil 1% Espanha 1% México 1% Reino Unido 3% Japão 4% outros 10% EUA 73% Noruega 1% outros 6% Fonte: Internet Software Consortium, janeiro/ Anexo IV 137
8 Em 1997, havia cerca de 600, o que mostra o forte processo de oligopolização que marca o setor em todo o mundo. Existe uma concentração no Sul/ Sudeste do País, onde operavam 72,9% dos provedores em 1999, conforme mostra o Gráfico A4.3. Gráfico A4.4 Serviço Internet no Brasil Número de Domínios (2000) Gráfico A4.3 Distribuição Regional de Provedores no País (1999) Crescimento.com 2.236%.br 2.199% SC 6% BA 7% PR 8% Outros 21% RJ 9% RS 9% SP 27% MG 14% Fonte: Abranet outros edu.br mil.br + org.br + net.br gov.br com.br Dados de 17/02/2000 Há, por outro lado, uma tendência crescente de valorização dos provedores de conteúdo, havendo já grandes serviços nacionais, como o UOL, Terra, ig, Starmedia, entre outros. Número de Domínios no Brasil O número de domínios no Brasil saltou de em 1996 para em fevereiro de 2000, sendo o domínio comercial o de maior crescimento entre os domínios de primeiro nível (DPN), com um crescimento ligeiramente superior ao crescimento do número total de domínios neste período (conforme Gráfico A4.4). 4.5 DESAFIOS PARA O FUTURO Backboning A comunicação em alta velocidade depende cada vez mais da utilização de infra-estrutura de fibras óticas. Somente com elas se logram velocidades (e, especialmente, interatividade) da ordem de Gbps (10 9 no Gráfico 8.1 do Capítulo 8 Infraestrutura Avançada e Novos Serviços). Por outro lado, apesar de o cabo de fibra custar tipicamente dez vezes mais do que o cabo de cobre, ele transporta quase 40 mil vezes mais informações, ou seja, apresenta relação custo-benefício enormemente superior. Finalmente, as características Fonte: Fapesp (registro.br/estatistica.html) físicas da transmissão em fibras a tornam muito menos sujeitas a interferências e problemas. Não espanta, pois, que a implantação de malhas de fibras óticas seja hoje um grande negócio para empresas que implantam qualquer tipo de infra-estrutura física ligando pontos no mapa: linhas de transmissão elétrica, gasodutos, linhas ferroviárias, estradas etc. Em fins de 1999, a Anatel, Aneel e ANP publicaram Regulamento Conjunto que dispõe sobre o Compartilhamento de Infra-estrutura implantada por empresas de qualquer setor (regulamentadas por uma das Agências) para comunicação de dados. A Figura A4.5 ilustra a estrutura de fibra ótica implantada ou em implantação em Salta à vista a ausência de infra-estrutura na região Norte e Noroeste do Brasil. Essa vasta região ainda dependerá, por bastante tempo, de meios de comunicação baseados em satélites, geoestacionários ou de órbita baixa, para suprir suas necessidades, inclusive de telefonia de voz. Duas tecnologias com potencial muito interessante para a região são as de transmissão do tipo DTH (directto-home), na banda Ku, e as de redes de satélites de baixa órbita, como a da Globalstar. 138
9 Figura A4.5 Infra-estrutura de Fibra Ótica em Implantação no País Fonte: Ministério do Planejamento Acesso Boa Vista Fibra ótica Existente Prevista para 1999 Interligação do Sistema Elétrico BRU Bauru CGE C. Grande CTA Curitiba GNA Goiânia JVE PGA ULA Joinvile Ponta Grossa Uberlândia Santarém CGE GNA Imperatriz Brasília Belém São Luís ULA Belo Horizonte BRU PGA SP RJ CTA JVE Florianópolis Porto Alegre Uruguai UNISUR Argentina Fortaleza Natal João Pessoa Recife Maceió Aracaju Salvador Porto Seguro S. Mateus Vitória Américas 1 (EUA, Europa) Há clara tendência no sentido de que a infra-estrutura de telecomunicações atualmente existente (também no Brasil), que foi montada originalmente para atender às necessidades de telefonia de voz e depois estendida para dar suporte à comunicação entre computadores, migrará para um modelo em que as próprias estações de comutação serão baseadas em suporte a IP, de tal sorte que o serviço de voz se torne uma variante do serviço Internet. Em complemento, a linha telefônica atual dará lugar a uma linha multi-serviços à média/alta velocidade. Por outro lado, o uso da infra-estrutura de TV por Assinatura certamente se tornará mais generalizado, criando outra alternativa para acesso à Internet em média/alta velocidade. Finalmente, o telefone móvel certamente ocupará espaço cada vez maior como meio para acesso à Internet, especialmente a partir da implantação da terceira geração. A médio prazo, o principal desafio para a disseminação mais ampla da Internet, no que tange a acesso, será o preço do serviço. Estudos recentes da OCDE, na realidade, argumentam no sentido de que o aumento significativo de usuários Internet em alguns países, notadamente a Inglaterra, parece ter como principal causa o esquema tarifário de chamadas telefônicas que em vários casos zera o preço da ligação. Não se pode, certamente, defender tal esquema de forma generalizada e, em particular, para países em desenvolvimento, nos quais há ainda muito por investir em infra-estrutura. Contudo, devese registrar como importante a idéia de se criar tarifas especiais que favoreçam o uso da Internet. Nesse contexto, a Anatel tem interessante proposta no sentido de se implantar um esquema de acesso próprio à Internet que contorne a infraestrutura de telefonia normal e permita bilhetar esse serviço independentemente. Essa proposta, de codinome 0i00, incorpora outra vantagem, que é a possibilidade de se apoiar decisivamente a distribuição de provedores por uma ampla região, e não somente em uma cidade, a preços fixos e uniformes; independentemente de distância entre o usuário prospectivo e o provedor. Internet 2 e Internet de Nova Geração Como é largamente conhecido, a evolução da Internet ao longo de mais de 20 anos (a partir de 1968/69, quando sua concepção original começou a tomar forma concreta) ocorreu no semianonimato de laboratórios de pesquisa e instituições governamentais dos EUA e de uns poucos países adicionais, com a cooperação de grupos de pesquisa industriais. A partir de cerca de 1988, concomitante com a decolagem da infra-estrutura e de aplicações nos EUA, a Internet principiou a ganhar o mundo, até que em 1993/94 a rede se tornou o fenômeno que é hoje. Ao longo desse período, a liderança da NSF e a existência da chamada NSFnet foram essenciais. Em 1995, com o término de operações da NSFnet, um primeiro ciclo de evolução da Internet (nos EUA) foi concluído, conforme ilustrado na Figura A4.6. A partir de 1996/97, um novo ciclo se inicia, tendo como ponto de partida interesses convergentes, mas não totalmente coincidentes de instituições de pesquisa, de um lado, e do governo norte-americano, do outro lado, no sentido de impulsionar e dar foco a um novo salto tecnológico em redes Internet e suas aplicações. Esse novo ciclo é simbolizado pelo Projeto Internet 2, da Anexo IV 139
10 Figura A4.6 Ciclos de Evolução da Internet nos EUA Comercialização Redes do Século XXI Redes Ativas Wireless WDMI P&D Fonte: Sepin/MCT SprintLink Internet MCI ARPANet Privatização Redes Interoperáveis e de Alta Performance para Pesquisa e Educação Redes Fed. ANS NSFNet Internet2, Abilene, vbns, Redes Avançadas do Gov. EUA Parcerias UCAID, e da iniciativa Next Generation Internet (NGI) do governo americano, conforme se resume no Quadro A4.1. As duas iniciativas são, em vários sentidos, complementares e articuladas. Utilizam estruturas comuns de backboning (vbns, Abilene). Contemplam patamares e objetivos tecnológicos similares. Do ponto de vista organizacional, a diferença fundamental reside na UCAID, um consórcio de universidades que contribuem para manter a iniciativa e lançar novos projetos (onde a Internet 2 é o primeiro, mas não o único deles). A principal diferença entre as duas iniciativas está nos objetivos. O Projeto Internet 2 põe foco na implantação de novas aplicações avançadas de redes, com um viés nas necessidades para educação e pesquisa. Em contraposição, a NGI é mais aprofundada e abrangente: aborda problemas fundamentais da Internet atual, tais como segurança, qualidade de serviços (QoS), robustez, gerência etc. Em vários sentidos, a NGI apóia, financia e expande o Projeto Internet 2 nos EUA. No mesmo compasso das iniciativas americanas, há diversos projetos similares no Canadá, Austrália, Japão e na União Européia. Cada qual concretiza, do ponto de vista organizacional, uma visão específica ao país/bloco acerca de cooperação entre governo, academia e setor privado para o desenvolvimento de novos serviços de redes que, prototipados em ambientes de P&D, rapidamente ganham espaço e uso nas redes comerciais. Um dos grande desafios do Programa Sociedade da Informação é exatamente o de conceber, implementar e consolidar um modelo de cooperação nessa área no Brasil. Quadro A4.1 Iniciativas Americanas para a Evolução da Internet Coordenação Financiamento Objetivos Fonte: SocInfo Internet 2 UCAID Consorciados, Corporações. Desenvolvimento de aplicações avançadas. Desenvolvimento de ferramentas de redes NGI White House Congresso americano. Desenvolvimento de tecnologias avançadas de redes. Implantação de testbeds 140
Infra-estrutura Avançada e Novos Serviços 95 96 Infra-estrutura Avançada e Novos Serviços Infra-estrutura Avançada e Novos Serviços 8.1 Do que se Trata O Modelo de Referência para Discussão Sistemas baseados