Por que pacotes?

Imagine que você precise enviar uma foto grande para um amigo. Há duas maneiras básicas de uma rede fazer isso.

A comutação de circuitos era como funcionavam as antigas redes telefônicas. Quando você liga, a rede reserva uma linha inteira entre você e a outra pessoa durante toda a chamada. Ninguém mais pode usar essa linha, mesmo nas pausas em que ninguém está falando.

A comutação de pacotes é como a Internet funciona. A mensagem é dividida em várias partes pequenas chamadas pacotes. Cada pacote é enviado por conta própria, e a rede compartilha seus enlaces entre os pacotes de todo mundo. Pacotes de muitas conversas diferentes se alternam no mesmo cabo.

Por que dividir uma mensagem em partes é uma boa ideia?

• Compartilhar é eficiente. Um enlace nunca fica ocioso esperando uma conversa lenta, porque pode transportar o próximo pacote de outra pessoa.
• As falhas causam menos problemas. Se um pacote for perdido, somente essa parte pequena precisa ser enviada novamente, não a foto inteira.
• Muitos caminhos são possíveis. Cada pacote pode ser roteado separadamente. Assim, se um enlace quebrar, os pacotes seguintes podem seguir por outro caminho.
• Ninguém monopoliza a linha. Um download enorme não pode bloquear uma mensagem pequena, porque a mensagem pequena simplesmente passa entre os pacotes.

A ideia foi desenvolvida na década de 1960 por Paul Baran, nos Estados Unidos, que estava pensando em redes que continuassem funcionando quando partes delas falhassem, e, de forma independente, por Donald Davies, no Reino Unido, que criou a palavra packet.

Quantos pacotes uma mensagem precisa? Divida o tamanho da mensagem pela quantidade de dados que um pacote transporta (sua carga útil) e depois arredonde para cima, porque o último pacote pode ficar apenas parcialmente cheio:

pacotes = ⌈ bytes da mensagem ÷ bytes de carga útil ⌉

Exemplos resolvidos:

• Uma mensagem de 10.000 bytes com 1.000 bytes de carga útil por pacote: 10.000 ÷ 1.000 = 10, então 10 pacotes.
• Uma mensagem de 2.500 bytes com 1.000 bytes de carga útil por pacote: 2.500 ÷ 1.000 = 2,5, que arredonda para cima para 3 pacotes (o último fica pela metade).
• Uma foto de 4.000.000 bytes com 1.460 bytes por pacote: 4.000.000 ÷ 1.460 é aproximadamente 2.739.7, então 2.740 pacotes.

Por que 1.460? Você encontrará esse número na próxima lição. Os números desta lição são valores redondos escolhidos para o ensino. Os atrasos reais dependem da rota exata, dos equipamentos e de quão ocupada está a rede.