Modelo de Referência TCP IP[editar | editar código-fonte]

Protocolo TCP[editar | editar código-fonte]

Introdução[editar | editar código-fonte]

O TCP é um protocolo da camada de transporte confiável em que nele vai existir aos usuário a garantia que os dados são integralmente transmitidos para os hosts de destino corretos na sequência pelo qual foram enviados. O TCP segmenta a informação proveniente da Camada Aplicação em pequenos blocos de informação (datagramas) inferindo-lhes um cabeçalho de forma a que seja possível no hoste de destino fazer a reassemblagem dos dados. Este cabeçalho contém um conjunto de bits (checksum) que permite tanto a validação dos dados como do próprio cabeçalho. A utilização do "checksum" permite muitas vezes no hoste de destino recuperar informação em caso de erros simples na transmissão (nos casos da rede corromper o pacote). Caso a informação seja impossível de recuperar ou o pacote TCP/IP se tenha perdido durante a transmissão, é tarefa do TCP voltar a transmitir o pacote. Para que o hoste de origem tenha a garantia que o pacote chegou isento de erros é necessário que o hoste de destino o informe através do envio de uma mensagem de "acknowledgement".

O TCP corresponde a um conjunto de rotinas instaladas nos hosts de origem e destino as quais são utilizadas pelas várias aplicações (e-mail, http, FTP, telnet, etc) quando necessitam de executar o transporte de dados entre hosts.

Surgiu com o objetivo da comunicação entre vários computadores em 1969 no contexto militar, onde as informações poderiam tomar diferentes rotas para chegar ao objetivo, priorizando a rapidez e sendo capaz de tomar rotas alternativas entre os computadores, sendo chamado de ARPANET, porém, posteriormente devido a avanço tecnológico de comunicação o projeto torna-se mais abrangente se transformando no que chamamos de Internet. Este conjunto de protocolos de comunicação está relacionado ao controle de transmissão (Transmission Control Protocol) e o protocolo de internet (Internet Protocol), através destas diretrizes é criado um sistema de camadas, onde cada camada de protocolos irá exercer uma determinada função, tendo sua hierarquia correspondente a abstração dos dados, sendo elas as Camadas de Aplicação, Transporte, Rede e Ligação de dados.

Existe uma certa discussão de como mapear o modelo TCP/IP que originalmente é de 4 camadas dentro do modelo modelo OSI que tem por padrão 7 camadas. Além de que, o modelo OSI não é rico o suficiente nas camadas mais baixas para capturar a verdadeira divisão de camadas; é necessário uma camada extra, a camada internet, entre as camadas de transporte e de rede. Protocolos específicos para um tipo de rede que rodam em cima de estrutura de hardware básica precisam estar na camada de rede. Um exemplo de protocolo é o ARP e o Spanning Tree Protocol. No entanto, eles são protocolos locais e operam debaixo da funcionalidade internet. É realmente confuso colocarmos ambos os grupos na mesma camada, mas o modelo OSI não é complexo o suficiente para nos mostrar algo melhor. Se necessário, essas funções podem ser complementadas por funções individuais. Da mesma forma, IP é projetado em torno da ideia da rede abaixo como uma caixa preta, portanto, pode ser visto como uma única camada para o propósito de discutir TCP / IP.

Geralmente no modelo OSI, as três camadas de cima(aplicação, apresentação e sessão) são, para o modelo TCP/IP, representadas por uma única camada(aplicação). Isso porque o TCP/IP tem uma camada de sessão relativamente leve, consistindo de abrir e fechar conexões sobre TCP e RTP e fornecer diferentes números de portas para diferentes aplicações sobre TCP e UDP.

Semelhanças:

Ambos têm camadas;
Ambos têm camadas de aplicação, embora incluam serviços muito diferentes;
Ambos têm camadas de transporte e de rede comparáveis;
A tecnologia de comutação de pacotes (e não comutação de circuitos) é presumida por ambos;
Os profissionais da rede precisam conhecer ambos.

Diferenças:

TCP/IP combina os aspectos das camadas de apresentação e de sessão dentro da sua camada de aplicação;
TCP/IP combina as camadas física e de enlace do OSI em uma camada;
TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas;
Os protocolos do TCP/IP são os padrões em torno dos quais a Internet se desenvolveu, portanto o modelo TCP/IP ganha credibilidade apenas por causa dos seus protocolos. Em contraste, nenhuma rede foi criada em torno de protocolos específicos relacionados ao OSI, embora todos usem o modelo OSI para guiar seu raciocínio.

Camada Física: A camada física é a primeira camada do modelo de referência TCP IP, é a camada onde são especificados dispositivos, como hubs e os meios de transmissão com os cabos de redes, os dados são transmitidos por esses meios e processados na próxima camada, ou seja é a camada que estabelece a comunicação entre dois dispositivos, nesta camada pertence o cabeamento, a característica elétrica, eletromagnética ou óptica.

É o meio físico de transmissão, cabos ethernet ou de fibra óptica, repetidores, hubs, por onde a comunicação vai de fato acontecer e a unidade de transmissão utilizada é o bit.

Camada de Enlace: A camada de rede constrói diagramas que são enviados pela Camada de Enlace a qual também realiza o mapeamento entre um endereço de identificação do nível de rede para um endereço físico ou lógico. Nesse nível há um esquema de protocolos que é responsável pela identificação das máquinas que são interligadas por este mesmo protocolo, por exemplo, cada máquina situada em uma rede Ethernet, Token-Ring ou FDDI possui um identificador único chamado endereço MAC ou endereço físico, isso faz com que uma máquina possa ser diferenciada de outra e seu endereço é único e individual. Essa rede de conexão são chamadas redes locais de computadores.

Ou seja, a camada de enlace é o método usado para passar quadros da camada de rede de um dispositivo para a camada de rede de outro, função essa que é moderada tanto em software (device driver) para a placa de rede quanto em firmware ou chipsets especializados, que executam funções da camada de enlace (adição header = transmissão do quadro pela camada física). Além disso, a camada pode receber o quadro de dados e retirar os "headers" adicionados.

Camada de Transporte: Vem com a fundamentação e fornecimento de funções os quais irão dar permissão para que ocorra a comunicação entre processos de aplicações nos computadores demandados. Os dados transmitidos pela rede são transportados por um meio lógico e ele pode ser considerado orientado à conexão e não orientado à conexão, sendo tratado pelos protocolos TCP e UDP. A camada de transporte pode dividir grandes quantidades de dados em pedaços reduzidos para que seja possível a transmissão.

A comunicação entre dois hosts poderá acontecer da seguinte forma:

Host Local;
Processo Local;
Host Remoto;
Processo Remoto;

A camada de transporte deve realizar tarefas que possuem relações entre si, com o intuito de que os protocolos da camada de transporte consigam diferenciar quais serão os dados provenientes das respectivas aplicações, combinar esses dados em um fluxo de dados que será enviado às camadas mais baixas, realizando as tarefas de modo inverso no host que irá receber essas informações. Possui uma comunicação confiável entre os hosts demandados, permitindo o reenvio de dados quando são perdidos ou descartados, realizando controle da taxa de transmissão de dados e podendo detectar erros. Fornece serviços de conexão para aplicações e outros protocolos de camadas de nível superior e sua conexão irá variar dependendo do protocolo a ser utilizado.

Tem como funções:

Estabelecimento e gerenciamento de conexões;
Controlar Fluxos;
Controlar Erros;
Comunicação entre os processos;
Controlar o Congestionamento de rede.

Camada IP ou Internet

A Camada IP é uma camada normalizada em que o único protocolo utilizado é o protocolo IP. Esta camada é responsável pelo endereçamento, roteamento e controle de envio e recepção dos dados. A comunicação é realizada por datagramas. O protocolo IP é não orientado à conexão, não garantindo que os pacotes IP cheguem ao seu destino nem se chegam pela ordem com que foram enviados. O IP é o protocolo responsável por definir o caminho que um pacote de dados deverá percorrer desde o host de origem até ao host destino, passando por uma ou várias redes onde poderá encontrar protocolos de conexão como o IP, o ICMP, o ARP e o RARP.

Camada de redes: A camada de redes é quem da conectividade ao computador e selecionar os locais para que os pacotes de dados irão trafegar. Isso só é possível graças ao roteamento. a conectividade ocorre e isso tem uma relação com o IP, o endereço de IP permite que o computador ou celular possa se conectar em alguma rede ou em redes diferentes. Cada dispositivo tem uma definição exclusiva. Na camada de rede os pacotes são identificados por um endereço de partida e um de destino. O IP possui 32 bits, porém também é representado de uma maneira decimal.

Camada de aplicação: Nela são realizadas as requisições para execução de tarefas na rede. Ela faz a comunicação entre os programas e os protocolos de transporte, sendo responsável também por tudo que está relacionado aos serviços de comunicação que tendem a interação com o usuário.

Nela são utilizados alguns protocolos como:

1. TELNET (Terminal Virtual): é utilizado para abrir uma sessão remota em outro computador.

2. FTP (File Transfer Protocol): permite a transferência de arquivos entre dois computadores através de login e senha.

3. SMTP (Send Mail Transfer Protocol): é utilizado no envio de e-mails.

4. DNS (Domain Name System): realiza a conversão da URL do navegador em um número único (IP).

5. HTTP (Hypertext Transfer Protocol): é utilizado para transportar páginas HTML de servidores web para navegadores, permitindo a navegação.

6. Entre muitos outros.

Após a comunicação entre software e a camada de Aplicação, a informação é codificada dentro do padrão do protocolo e repassada para as camadas inferiores.

Net-ID:

para todo endereço de IP, uma parte representa o endereço da rede, essa parte identifica a rede que o host pertence, assim é possível identificar se dois host estão em uma mesma rede porque tem o mesmo ID-NET.

Host-ID:

Parte do endereço de IP que informa quantos hosts pode-se ter em uma determinada rede.

Classes de endereçamento:

Aqui vemos quantos bits estão indo para o Net-ID e o Host-ID.

cinco tipos diferentes de endereços IP. As classes de A a C são para endereçamentos normais, a classe D para multicasting e a classe E está reservada para usos futuros.

Classe A: 8 bits para Net-ID e 24 bits para Host-ID – Primeiro bit é 0.

Classe B: 16 bits para Net-ID e 16 bits para Host-ID – Primeiros bits são 10.

Classe C: 24 bits para Net-ID e 8 bits para Host-ID – Primeiros bits são 110.

Máscara de Sub Rede:

usado também para identificação da classe de IP usada em alguma rede ou para identificar a configuração da rede que estamos utilizando

A mascara pode ser vista da seguinte forma:

byte ou octeto para identificação então a máscara será 255. Caso não for então o valor é 0. Logo.

Classe A: 255.0.0.0

Classe B: 255.255.0.0

Classe C: 255.255.255.0

Os computadores em uma rede lógica tem o mesmo Net-ID, eles são diferenciados pelos seus Host-ID.

Endereço de Rede:

Endereço para identificar uma rede lógica sem usar nenhum host. terminação com 0 bit.

Para saber o endereço de uma rede lógica, separa-se o Net-ID do Host-ID.

Endereço de Broadcast:

Um endereço usado para a comunicação com todos os hosts de uma rede. Um único pacote que é endereçado para o endereço de broadcast é enviado a todos os hosts da rede.

Endereço de host:

Endereço único para identificar um host. Endereço IPv4 o valor atribuído estão entre o endereço da rede e o do broadcast.

Gateway:

Dispositivo que tem bastante redes e que os outros dispositivos o usam para enviar dados quando não conhecem a rede e o ip do destinatário que vai receber alguns dados.

LIGAÇÂO DE DADOS

Ligação de dados, (Data binding): técnica que une duas fontes de dados e informação e as mantém síncrona em um processo que estabelece um tipo de conexão entre a interface do usuário da aplicação e a lógica.

Se as definições e notificações estiverem certas, os dados mostram as mudanças da interface do usuário. Quando a interface do usuário é alterada, os dados irão se espelhar nessa mudança, isto é feito com duas fontes de informações e dados diferentes, exemplo: A ligação de dados com XML sendo exibidos por um HTML.

O TCP/IP entra onde?

Todas as camadas e protocolos citados acima fazem parte do TCP/IP. É assim que ele trabalha, em etapas. protocolo é utilizado para a transmissão de dados pela rede.

Primeiro há o recebimento das informações (camada de aplicação), depois elas são empacotadas para o formato da rede (transporte). Por fim, os dados são endereçados (rede) e enviados (interface). Todas as camadas e protocolos citados acima fazem parte do TCP/IP. É assim que ele trabalha, em etapas. O que você precisa lembrar é que o protocolo é utilizado para a transmissão de dados pela rede.

Além disso, é sempre bom ter em mente que, como o TCP/IP, primeiro há o recebimento das informações (camada de aplicação), depois elas são empacotadas para o formato da rede (transporte). Por fim, os dados são endereçados (rede) e enviados (interface).

Interface:

A tarefa da Interface é receber e enviar pacotes pela rede. Os protocolos utilizados na camada dependem da rede que está sendo utilizado. O mais comum é o Ethernet, disponível em diferentes velocidades.