Redes e Internet: Atrasos e Perdas de Dados

Por que a Internet caiu? Por que o arquivo veio danificado?
Por que não criam programas sem erros?
Como funciona isso? Tem como melhorar?

Pra você que não se contenta em reclamar, mas quer saber como funciona a Rede mãe e quer saber por que ocorrem os erros e perdas de dados, aprecie e entenda, pois reclamar sem saber é pros tolos!



Muito se reclama de Internet lenta, downloads interrompidos ou arquivos com erros. Reclamamos muito da Internet e de dos serviços ligados a esta.
Mas, vamos fazer alguns cálculos. Vamos usar uma foto de qualidade razoável, de 1MB
Sabemos que 1 megabyte tem 1024 Kilobytes e cada KB tem 1024 bytes, e 1 byte tem 8 bits.
Então, em uma 'mera' foto, temos 1024x1024x8 = 8.388.608 ! Ou seja, mais de 8 milhões de pacotinhos de informações só pra você aquela foto inútil daquele famoso inútil passeando no calçadão de Copacabana.
Isso numa simples foto. Agora imagine num filme inteiro de alta qualidade ou naquele jogo de gigas e gigas que você baixa de forma ilegal? Sem exagero algum, você troca trilhões de pacotes diariamente e, ao fim do dia, perde pouquíssimos pacotes.
A perda, em porcentagem, é ínfima, tende a 0%.

Convenhamos, a Internet e a Computação são um serviço fantástico. Onde mais, em que outro setor da vida você transfere trilhões de informações por dia com praticamente 0% de perda?

Bom, agora que você está mais compreensível, vamos estudar um poucos mais o porque das perdas e do atrasos.

Bom, se você acompanhou os artigos de redes na seqüência, já deve saber que pra um pacote chegar até sua casa ele passa por vários e vários servidores, roteadores, provedores e outros *ores, onde há filas, buffers, análise do endereço dos cabeçalhos para o correto redirecionamento e outras coisas que falamos. Ou seja, é óbvio que existe o atraso.
Mas não associe o atraso dos pacotes de informação com o atraso dos bancos e filas de supermercados.
O atraso em cada estágio desses é infinitesimal, de modo que a soma dos estágios é que é relevante e perceptível.

O Kurose categorizou algum desses atrasos:

Atraso de processamento:
O tempo de análise do cabeçalho e redirecionamento do pacote, além da checagem dos bits, caso os dados tenham chegado com erros ou em falta.

Atraso de fila:
Isso depende tanto da capacidade do enlace como da quantidade de informação, que pode ser muita e simplesmente estar 'amontoada', ou seja, o tráfego está pesado.
É o tempo que o roteador repassa o pacote.

Atraso de transmissão:
As informações tem tamanho. Um gigante é maior, fisicamente, que um kilobyte.
É mais 'largo', ocupa mais 'espaço', é óbvio e fácil entender que, maior a informação, maior o tempo de transmissão.
Tem a ver com o 'tamanho' do bloco de pacotes.

Atraso de propagação:
Lembrando que, na natureza, as taxas de velocidade tem uma limitação física, que é a velocidade da luz, então não há nem nunca haverá sentido falar em propagação instantânea, sempre haverá um atraso, por melhor que sejam os equipamentos, como fios, satélites, roteadores, fibras óticas etc.
Tem a ver com a distância física.
O tempo de propagação de um pacote de um país até outro é maior que o tempo que este mesmo pacote, sob mesma condições físicas e de equipamento, leva para percorrer duas cidades, por exemplo.


Dentre estes todos, o atraso mais 'importante', estudado, avaliado e algoritmizado em busca de soluções é o atraso de fila, por ter seu comportamento bastante complexo e peculiar, além de depender diretamente dos outros tipos de atrasos e equipamentos.

Sendo sempre realista e tendo bom senso, é fácil prevermos que as redes tem limitações físicas e é óbvio que as filas serão infinitas, ou do contrário, elas armazenariam infinitos pacotes de informação.
Então, o que acontece caso chegue mais pacotes de bits do que aquele que é capaz de ser armazenado no roteador?
O leitor com memória dirá 'perdeu, playboy!'
O leitor perspicaz dirá 'manda o pacote da frente pro fim da fila. o sistema vai ficar com fila grande, vai demorar, mas pelo menos nada se perde'. Boa, leitor perspicaz!





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