O que é este livro

Este é um livro de fundamentos de redes de computadores. Uma rede, de forma bem simples, é um grupo de aparelhos que conseguem conversar entre si. O Wi-Fi da sua casa é uma rede. A internet é uma rede enorme, formada pela ligação de milhões de redes menores.

O livro começa do zero. Ele não pressupõe que você já saiba o que é um roteador, um endereço IP ou um protocolo. Cada termo técnico é apresentado na primeira vez que aparece, sempre com uma comparação do dia a dia, e o nome em inglês vem entre parênteses, porque é assim que você vai encontrá-lo em vídeos, documentações e conversas com outros profissionais.

Também não é preciso dominar matemática. Em dois momentos do livro, nos capítulos sobre endereços e sobre sub-redes, você vai trabalhar com números binários (o jeito que o computador escreve números usando só 0 e 1). Quando chegarmos lá, o binário será explicado desde o começo, passo a passo, com exemplos resolvidos. Se você esqueceu tudo o que aprendeu de matemática na escola, tudo bem: o livro foi escrito pensando exatamente em você.

Para quem é este livro

Este livro foi feito para quem está começando na programação ou quer começar. Talvez você esteja dando os primeiros passos em uma linguagem, talvez ainda nem tenha escolhido uma. Em qualquer um dos casos, entender redes vai mudar o jeito como você enxerga o que está construindo.

Quase todo programa moderno conversa pela rede. Um aplicativo de banco consulta o seu saldo em um servidor. Um site busca as imagens em outro computador. Um jogo online envia a posição do seu personagem dezenas de vezes por segundo. Quem programa sem entender redes trata tudo isso como mágica, e mágica é difícil de consertar quando quebra.

Imagine a seguinte situação: o seu site funciona perfeitamente no seu computador, mas um colega diz que, na casa dele, a página não abre. Sem conhecer redes, você fica sem ponto de partida. Com o que este livro ensina, você sabe que perguntas fazer: o nome do site está sendo traduzido corretamente? O computador dele consegue chegar até o servidor? A porta está aberta? A conexão segura está sendo aceita? Cada uma dessas perguntas tem uma ferramenta e um capítulo inteiro dedicado a ela.

O que você vai conseguir fazer no final

Ao terminar o livro, você vai conseguir explicar, etapa por etapa, tudo o que acontece entre o momento em que você digita o endereço de um site e o momento em que a página aparece na tela. Essa é a grande promessa deste livro, e o último capítulo é dedicado inteiramente a ela: juntar todas as peças em uma única jornada.

Para chegar lá, você vai aprender a:

1. Entender como a rede da sua casa funciona, do cabo da operadora até o seu notebook.
2. Ler e interpretar endereços como 192.168.0.10/24, sabendo o que cada parte significa.
3. Dividir uma rede em partes menores, calculando quantos aparelhos cabem em cada uma.
4. Entender por que uma internet de 500 megas não faz um download de 500 megabytes por segundo.
5. Usar ferramentas como ping, traceroute, nslookup, curl e o Wireshark para ver a rede funcionando de verdade.
6. Seguir um método para investigar quando "a internet não funciona", em vez de reiniciar tudo e torcer.
7. Reconhecer os ataques mais comuns em uma rede e as defesas básicas contra cada um.

Como o livro está organizado

São quinze capítulos, e cada um se apoia no anterior. Por isso, a recomendação é ler na ordem.

Os primeiros capítulos mostram o que é uma rede, quais aparelhos fazem parte dela e como a comunicação é organizada em camadas, como uma encomenda que é embalada, etiquetada, transportada e entregue. Em seguida, você aprende como os aparelhos recebem endereços e se encontram, e como um computador entra em uma rede logo depois de ser ligado.

No meio do livro estão os protocolos que fazem a internet funcionar no dia a dia: TCP e UDP, que levam os dados até o programa certo; DNS, que transforma nomes em endereços; e HTTP e HTTPS, a linguagem da web. Depois vêm roteamento, Wi-Fi, segurança e desempenho.

O penúltimo capítulo reúne as ferramentas de diagnóstico e mostra como usá-las para resolver problemas reais. O último junta tudo em uma única história. Ao final, um módulo de apêndice traz o glossário completo do livro para consulta rápida, seguido da conclusão.

Cada capítulo começa com uma aula de introdução, que explica o problema que aquele capítulo resolve e por que ele importa. As aulas seguintes aprofundam cada tema.

Depois de cada aula de conteúdo vem uma aula de exercícios sobre o mesmo assunto. Os exercícios são feitos no papel, com os mesmos exemplos e números da aula, e começam fáceis e vão ficando um pouco mais difíceis. As respostas ficam escondidas no fim da aula: tente resolver tudo primeiro e só depois abra para conferir. Cada resposta traz o resultado e o porquê, para você entender onde errou, se errar.

Cada capítulo termina com um quiz de 10 perguntas, com quatro alternativas cada uma. Ele não traz nada novo: serve para você descobrir se o capítulo ficou claro antes de seguir para o próximo. Se errar uma pergunta, volte à aula daquele assunto antes de avançar.

Teoria com prática desde o começo

Redes podem parecer abstratas, porque você não enxerga um pacote de dados viajando pelo cabo. Para resolver isso, o livro coloca você para testar as ideias no seu próprio computador desde o primeiro capítulo. Ainda no capítulo 1, você vai rodar o seu primeiro ping e medir a velocidade da sua conexão.

Esses comandos funcionam no terminal, aquela janela de texto onde você digita instruções para o computador. Sempre que houver diferença entre Windows, Linux e macOS, o livro mostra a versão de cada sistema. Os comandos dessas ferramentas são parte do conteúdo, e você vai digitá-los exatamente como aparecem.

Por que os exemplos são em português estruturado

Às vezes, o livro precisa mostrar uma sequência de decisões: um passo a passo que um computador ou um roteador segue. Para isso, usamos o português estruturado, uma forma de escrever algoritmos com palavras em português, sem as regras de nenhuma linguagem de programação real.

Um algoritmo é só uma receita: uma lista de passos, em ordem, para resolver um problema. Veja um exemplo de como um computador decide para onde mandar uma mensagem:

algoritmo "enviar_mensagem"
var
   destino_na_minha_rede: logico
inicio
   se destino_na_minha_rede = verdadeiro entao
      escreva("Entrego direto para o aparelho de destino")
   senao
      escreva("Entrego para o roteador, que leva para fora")
   fimse
fimalgoritmo

Mesmo sem nunca ter programado, você provavelmente entendeu a ideia: se o destino está na mesma rede, a mensagem vai direto; se não está, ela vai para o roteador. No capítulo 4 você vai descobrir como o computador sabe se o destino está ou não na mesma rede.

Usamos português estruturado porque você talvez ainda não tenha escolhido uma linguagem, e cada linguagem real tem detalhes (ponto e vírgula, chaves, palavras em inglês) que disputariam a sua atenção com a ideia que importa. Aqui, sobra só a ideia.

Antes de começar

Você não precisa de nenhum equipamento especial. Para os testes práticos das aulas, um computador com acesso à internet é suficiente, e, em alguns momentos, o celular também vai ajudar a comparar resultados. Para as aulas de exercícios, basta papel e caneta.

Leia com calma. Se uma aula parecer densa, refaça os testes práticos: ver o resultado na tela costuma esclarecer mais do que reler o texto. E lembre que cada termo novo também está no glossário do apêndice, pronto para uma consulta rápida.

No primeiro capítulo, vamos partir de uma pergunta simples: por que computadores precisam conversar?