O artigo sobre bridges e switches deste catálogo trata a como o ponto de partida das redes locais. Não é. A Ethernet pegou emprestado o método de acesso de uma rede de rádio, construída porque alguém não tinha como passar um cabo pelo oceano.

De 1968 a 1971: o obstáculo era a geografia

O trabalho começou em setembro de 1968, na Universidade do Havaí, sob a liderança de Norman Abramson e Franklin Kuo, com Thomas Gaarder, Shu Lin, Wesley Peterson e Ned Weldon. O objetivo era ligar usuários de Oahu e das outras ilhas a um computador central de tempo compartilhado (time-sharing), usando equipamento comercial de rádio de baixo custo.

Vale reproduzir a essência de como Abramson enxergava o problema: para a equipe, a rede telefônica existente, que todo mundo usava na época, era a abordagem errada.

A entrou em operação em junho de 1971. Foi a primeira demonstração pública de uma rede de dados por pacotes sem fio: sete computadores em quatro ilhas, ligados por experimental a 9.600 bits por segundo, com uma estação base chamada Menehune e o primeiro terminal remoto instalado na casa do próprio Abramson, a cerca de um quilômetro e meio de distância. As frequências foram cedidas pelos militares, porque o órgão regulador tinha negado o pedido original.

A ideia e por que ela não era óbvia

Rádio é, por natureza, um meio de broadcast (difusão): todo mundo escuta tudo. Por isso, o primeiro problema difícil do rádio por pacotes (packet radio) era controlar o acesso a um canal compartilhado.

O acesso aleatório do ALOHA (random access) resolveu isso com uma ousadia quase insolente: transmita sempre que tiver dados, detecte as colisões e tente de novo. Sem coordenação, sem horário marcado, sem estação mestre.

Hoje isso parece óbvio, mas na época não era. Como diz sem rodeios um dos relatos, não era óbvio nem para Abramson nem para nenhum outro grande pesquisador de computação do mundo naquele momento, porque tudo o que existia antes se baseava em circuitos, e a premissa por trás de um circuito é que o acesso precisa ser combinado com antecedência.

O caminho até a Ethernet

Robert Metcalfe deu ao ALOHA o crédito pelo seu trabalho na Ethernet e no . Os aperfeiçoamentos que Kleinrock fez depois no acesso ao canal levaram Metcalfe ao sense (a detecção de portadora), e a rede experimental que ele montou no rodava a 2,94 megabits em cabo coaxial.

Ou seja, a ordem dos fatos é o contrário do que se costuma ensinar. A rede sem fio veio primeiro, e a rede cabeada pegou dela o método de acesso. Se a Ethernet chegou a ter colisões, foi porque herdou o comportamento de um meio em que colisão é inevitável. Mais tarde, o switch eliminou as colisões do mundo cabeado; o wireless nunca conseguiu fazer o mesmo, porque não dá para dar a cada estação um pedaço de ar só dela.

A tecnologia foi entregue de graça

Em 1971, a Universidade do Havaí não tinha um escritório para ajudar os pesquisadores a comercializar o que produziam, então a tecnologia foi colocada em domínio público.

Esse acaso institucional é um dos fatos com mais consequências em todo este catálogo. O método de acesso que está na base do , da telefonia móvel, dos cable modems e da Ethernet nunca teve dono, e é por isso que cada uma dessas indústrias pôde construir em cima dele sem negociar nada com ninguém. Anos depois, o próprio Abramson avaliou que a tecnologia está em toda parte, no Wi-Fi, no celular, na Ethernet e no cabo, e que superou as suas expectativas mais otimistas. É a avaliação de alguém que nunca cobrou nada por ela.

1985: o órgão regulador dá o passo decisivo

A história técnica é bem conhecida, mas foi a história regulatória que de fato tornou essa indústria possível. Em 1985, o órgão regulador dos Estados Unidos liberou para uso sem licença as faixas industrial, científica e médica (as faixas ISM).

Espectro sem licença quer dizer que qualquer um pode fabricar e vender um rádio sem pedir autorização, e é por isso que existe um mercado wireless. A decisão mais importante da história do Wi-Fi foi tomada por um órgão regulador, e não por um engenheiro. É o mesmo padrão da decisão , contada no verbete da Paradyne: uma indústria inteira surgiu no espaço que uma decisão jurídica abriu.

Essa decisão também deixou para a tecnologia um problema permanente. Sem licença quer dizer compartilhado com todo mundo, inclusive com fornos de micro-ondas e com cada vizinho, e é por isso que interferência é uma restrição de projeto, e não um defeito.

WEP: a lição mais cara da indústria

O 802.11 chegou em 1997 com o Wired Equivalent Privacy (WEP), que em poucos anos foi quebrado por completo, com ataques que exploravam o jeito como ele usava a cifra de fluxo (stream cipher) e como tratava os vetores de inicialização.

A falha não estava na cifra, e sim no jeito como o protocolo a usava. É o desfecho clássico contra o qual o artigo sobre criptografia alerta, e o exemplo de manual de por que se diz aos profissionais que não montem as próprias construções criptográficas, por mais competentes que sejam. O foi uma adaptação feita em cima de um hardware que não podia ser trocado; as respostas de verdade foram o WPA2, em 2004, e o , em 2018.

O legado operacional é maior que o técnico. O WEP ensinou a uma geração inteira que a segurança de uma rede sem fio depende de como ela está configurada, e não do simples fato de ela existir. A prática de tratar o segmento wireless como não confiável, autenticando na camada de rede em vez de confiar no rádio, nasceu aí.

Carreiras e práticas

O wireless criou uma especialidade com uma característica incomum: o trabalho é físico de um jeito que nenhum outro tema desta série é. Um site survey (o levantamento em campo) é uma caminhada com um instrumento na mão, e cobertura é uma afirmação sobre um prédio, e não sobre um equipamento.

As práticas são bem concretas. Site survey antes da implantação e validação depois, porque previsão e medição não batem. Planejamento de canais, porque o recurso escasso é o espectro, e não a banda. Comportamento dos clientes, já que as decisões de roaming são tomadas por dispositivos que a rede não controla, e essa é a frustração que define a área. E capacidade calculada pelo número de clientes, e não pelo throughput, porque um meio compartilhado piora à medida que aumenta o número de estações querendo falar.

No diagnóstico, uma verdade se repete: a maioria das reclamações de wireless não é problema de wireless. São problemas de autenticação, de endereçamento ou de algo mais adiante na rede (upstream), percebidos por um usuário que, naquela hora, estava em pé.

As empresas

A pesquisa foi de uma universidade e foi entregue de graça. O mercado que veio depois é formado pela Cisco com a Meraki, a HPE com a Aruba, a Juniper com a Mist, a Ubiquiti, a Extreme, a Ruckus dentro da CommScope, e pela Fortinet e outras que vendem access points (pontos de acesso) como extensão de uma plataforma de segurança. Isso, por si só, mostra onde esta família foi parar: o access point virou um ponto de aplicação de políticas, e o fabricante de wireless virou fabricante de segurança.

O que vem pela frente

O espectro continua sendo o centro da história. Cada geração gira, sobretudo, em torno de conseguir mais espectro ou de usar melhor o que já existe (canais mais largos, mais spatial streams, um escalonamento melhor das transmissões), e a abertura da faixa de seis gigahertz pesou mais nas implantações reais do que a maioria dos recursos de protocolo.

A ambição atual é o determinismo. Escalonar as transmissões em vez de disputar o meio é uma tentativa de desfazer, cinquenta anos depois, a premissa original do ALOHA, para workloads que não toleram latência variável.

A rede celular privada concorre pelo mesmo papel. Tecnologia móvel com espectro licenciado ou de licença compartilhada, dentro das empresas, é uma resposta direta ao problema de interferência que o espectro sem licença cria.

E a troca que deu origem a tudo não mudou. A equipe de Abramson aceitou as colisões em troca de não precisar de coordenação, e desde então toda tecnologia sem fio ganhou desempenho colocando a coordenação de volta. O que fez a ideia se espalhar foi não precisar da permissão de ninguém, nem de órgão regulador, nem de controladora central, nem de dono de patente, e essa ainda é a característica que decide quais tecnologias wireless são adotadas e quais ficam só na especificação.

Fontes