Protocolos da camada de aplicação

Os protocolos da camada de aplicação mais utilizados são: FTP, TFTP, SSH, Telnet, SMTP, HTTP, DHCP SNMP e NFS.

Protocolo FTP

FTP significa File Transfer Protocol (Protocolo de Transferência de Arquivos), e é uma forma bastante rápida e versátil de transferir arquivos, sendo uma das mais usadas na Internet.

Pode referir-se tanto ao protocolo quanto ao programa que implementa este protocolo (Servidor FTP, neste caso, tradicionalmente aparece em letras minúsculas, por influência do programa de transferência de arquivos do Unix).

A transferência de dados em redes de computadores envolve normalmente transferência de arquivos e acesso a sistemas de arquivos remotos (com a mesma interface usada nos arquivos locais).

O FTP (RFC 959) é baseado no TCP, mas é anterior à pilha de protocolos TCP/IP, sendo posteriormente adaptado para o TCP/IP.

É o padrão da pilha TCP/IP para transferir arquivos, é um protocolo genérico independente de hardware e do sistema operacional e transfere arquivos por livre arbítrio, tendo em conta restrições de acesso e propriedades dos mesmos.

Protocolo TFTP

Trivial File Transfer Protocol (ou apenas TFTP) é um protocolo de transferência de ficheiros, muito simples, semelhante ao FTP.

É geralmente utilizado para transferir pequenos ficheiros entre hosts numa rede, tal como quando um terminal remoto ou um cliente inicia o seu funcionamento, a partir do servidor.

Protocolo SSH

Em informática o SSH (Secure Shell) é, ao mesmo tempo, um programa de computador e um protocolo de rede que permitem a conexão com outro computador na rede de forma a permitir execução de comandos de uma unidade remota.

O SSH faz parte da suíte de protocolos TCP/IP que torna segura a administração remota de servidores do tipo Unix.

O SSH possui as mesmas funcionalidades do TELNET, com a vantagem da criptografia na conexão entre o cliente e o servidor.

Uma de suas mais conhecidas aplicações é o VPN com a estratégia técnica de tunnelling (tunelamento), que oferece a capacidade de redirecionar pacotes de dados.

Por exemplo, se alguém se encontra dentro de uma instituição cuja conexão à Internet é protegida por um firewall que bloqueia determinadas portas de conexão, não será possível, por exemplo, acessar e-mails via POP3 (via porta 110) ou enviá-los via SMTP (via porta 25 ou 587).

As duas portas essenciais são a 80 para HTTP e a 443 para HTTPS. Não há necessidade de o administrador da rede deixar várias portas abertas, uma vez que conexões indesejadas e que comprometam a segurança da instituição possam ser estabelecidas pelas mesmas.

Para quebrar essa imposição rígida, o SSH oferece o recurso do Túnel. O processo se caracteriza por duas máquinas ligadas ao mesmo servidor SSH, que faz apenas o redirecionamento das requisições do computador que está sob firewall.

O usuário envia para o servidor um pedido de acesso ao servidor pop.google.com pela porta 443 (HTTPS), por exemplo. Então, o servidor acessa o computador remoto e requisita a ele o acesso ao protocolo, retornando um conjunto de pacotes referentes à aquisição.

O servidor codifica a informação e a retorna ao usuário via porta 443. Sendo assim, o usuário tem acesso a toda a informação de que necessita. Tal prática não é ilegal caso o fluxo de conteúdo esteja de acordo com as normas da instituição.

Protocolo Telnet

Telnet é um protocolo de rede utilizado na Internet ou redes locais para proporcionar uma facilidade de comunicação baseada em texto interativo bidirecional usando uma conexão de terminal virtual.

Os dados do usuário são intercalados em banda com informações de controle Telnet em um byte de conexão 8-bit de dados orientado sobre o Transmission Control Protocol (TCP).

O Telnet foi desenvolvido em 1969 com a chegada do RFC 15, prorrogado no RFC 854, e padronizado como Internet Engineering Task Force (IETF) Internet STD Padrão 8, um dos primeiros padrões da Internet.

O Telnet existe há mais de 40 anos, muito antes de aparecer a Internet. Este sistema de transmissão de dados foi inventado pelas Forças Armadas Americanas para transmissão de dados entre bases militares. Foi disponibilizado ao público em 1977, tendo sido os radioamadores os primeiros a aproveitá-lo.

Protocolo SMTP

Simple Mail Transfer Protocol (abreviado SMTP). Traduzido do inglês, significa “Protocolo de transferência de correio simples” é o protocolo padrão para envio de e-mails através da Internet.

É um protocolo relativamente simples, baseado em texto simples, onde um ou vários destinatários de uma mensagem são especificados (e, na maioria dos casos, validados) sendo, depois, a mensagem transferida.

Para testar um servidor SMTP, com relativa facilidade, pode-se utilizar o protocolo telnet.

Esse protocolo usa por padrão a porta 25 numa rede Transmission Control Protocol (ou 465 para conexão criptografada via SSL). A resolução DNS de um servidor SMTP de um dado domínio é possibilitada por sua entrada MX (Mail eXchange).

A utilização em massa do SMTP remonta aos anos 1980. Na altura, era um complemento ao UUCP, que era mais adequado para transferências de correio eletrônico entre máquinas sem ligação permanente. Por outro lado, o desempenho do SMTP aumenta se as máquinas envolvidas, emissor e receptor, se encontrarem ligadas permanentemente.

O Sendmail foi um dos primeiros (se não o primeiro) agente de transporte de email a implementar SMTP. Em 2001, havia, pelo menos, cerca de 50 programas que implementavam SMTP como cliente (emissor) ou servidor (receptor).

Outros servidores SMTP muito conhecidos são: exim, Postfix, Qmail, Microsoft Exchange Server e o Mail da Apple disponível apenas para usuários do Mac OS ou do iOS para dispositivos móveis da Apple.

Dada a especificação inicial, que contemplava apenas texto ASCII, este protocolo não é ideal para a transferência de arquivos (também chamados de ficheiros).

Alguns standards foram desenvolvidos para permitir a transferência de ficheiros em formato binário através de texto simples, como o caso do MIME. Hoje em dia, quase todos os servidores SMTP suportam a extensão 8BITMIME.

O SMTP é um protocolo de envio apenas, o que significa que ele não permite que um usuário descarregue as mensagens de um servidor. Para isso, é necessário um cliente de e-mail com suporte ao protocolo POP3 ou IMAP, o que é o caso da maioria dos clientes atuais.

Protocolo HTTP

O Hypertext Transfer Protocol (HTTP), em português Protocolo de Transferência de Hipertexto, é um protocolo de comunicação (na camada de aplicação segundo o Modelo OSI) utilizado para sistemas de informação de hipermídia, distribuídos e colaborativos. Ele é a base para a comunicação de dados da World Wide Web.

Hipertexto é o texto estruturado que utiliza ligações lógicas (hiperlinks) entre nós contendo texto. O HTTP é o protocolo para a troca ou transferência de hipertexto.

Coordenado pela World Wide Web Consortium e a Internet Engineering Task Force, culminou na publicação de uma série de Requests for Comments; mais notavelmente o RFC 2616, de junho de 1999, que definiu o HTTP/1.1.

Para acedermos a outro documento a partir de uma palavra presente no documento a tual podemos utilizar hiperligações (ou âncoras).

Estes documentos se encontram no sítio com um endereço de página da Internet – e para acessá-los deve-se digitar o respectivo endereço, denominado URI (Universal Resource Identifier ou Identificador Universal de Recurso), que não deve ser confundir com URL (Universal Resource Locator ou Localizador Universal de Recurso), um tipo de URI que pode ser diretamente localizado.

O HTTP funciona como um protocolo de requisição-resposta no modelo computacional cliente-servidor. Um navegador web, por exemplo, pode ser o cliente e uma aplicação em um computador que hospeda um sítio da web pode ser o servidor.

O cliente submete uma mensagem de requisição HTTP para o servidor. O servidor, que fornece os recursos, como arquivos HTML e outros conteúdos, ou realiza outras funções de interesse do cliente, retorna uma mensagem resposta para o cliente.

A resposta contém informações de estado completas sobre a requisição e pode também conter o conteúdo solicitado no corpo de sua mensagem.

Um navegador web é um exemplo de agente de usuário (AU). Outros tipos de agentes de usuário incluem o software de indexação usado por provedores de consulta (web crawler), navegadores vocais, aplicações móveis e outros software que acessam, consomem ou exibem conteúdo web.

O HTTP é projetado para permitir intermediações de elementos de rede para melhorar ou habilitar comunicações entre clientes e servidores.

Sites web de alto tráfego geralmente se beneficiam dos servidores de cache web que entregam conteúdo em nome de servidores de upstream para melhorar o tempo de resposta.

Navegadores web armazenam os recursos web acessados anteriormente e reutilizam-nos quando possível para reduzir o tráfego de rede.

Servidores proxy HTTP nas fronteiras de redes privadas podem facilitar a comunicação para os cliente sem um endereço globalmente roteável, transmitindo mensagens com servidores externos.

Protocolo DHCP

DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol (Protocolo de configuração dinâmica de host), é um protocolo de serviço TCP/IP que oferece configuração dinâmica de terminais, com concessão de endereços IP de host, Máscara de sub-rede, Default Gateway (Gateway Padrão), Número IP de um ou mais servidores DNS, Número IP de um ou mais servidores WINS e Sufixos de pesquisa do DNS. Este protocolo é o sucessor do BOOTP que, embora mais simples, tornou-se limitado para as exigências atuais.

O DHCP surgiu como padrão em Outubro de 1993. O RFC 2131 contém as especificações mais atuais (março de 1997). O último standard para a especificação do DHCP sobre IPv6 (DHCPv6) foi publicado a Julho de 2003 como RFC 3315.

Resumidamente, o DHCP opera da seguinte forma:

– Um cliente envia um pacote UDP em broadcast (destinado a todas as máquinas) com uma requisição DHCP (para a porta 67);

– Os servidores DHCP que capturarem este pacote irão responder (se o cliente se enquadrar numa série de critérios — ver abaixo) para a porta 68 do Host solicitante com um pacote com configurações onde constará, pelo menos, um endereço IP, uma máscara de rede e outros dados opcionais, como o gateway, servidores de DNS, etc…

O DHCP usa um modelo cliente-servidor, no qual o servidor DHCP mantém o gerenciamento centralizado dos endereços IP usados na rede.

Protocolo SNMP

O protocolo SNMP (do inglês Simple Network Management Protocol TRIPA 2 – Protocolo Simples de Gerência de Rede) é um protocolo, da camada de aplicação, de gerência típica de redes IP, que facilita o intercâmbio de informação entre os dispositivos de rede, como placas e comutadores (em inglês: switches).

O SNMP possibilita aos administradores de rede gerenciar o desempenho da rede, encontrar e resolver seus eventuais problemas, e fornecer informações para o planejamento de sua expansão, dentre outras.

O software de gerência de redes não segue o modelo cliente-servidor convencional pois para as operações GET e SET a estação de gerenciamento se comporta como cliente e o dispositivo de rede a ser analisado ou monitorado se comporta como servidor, enquanto que na operação TRAP ocorre o oposto, pois no envio de alarmes é o dispositivo gerenciado que toma iniciativa da comunicação.

Por conta disso, os sistemas de gerência de redes evitam os termos ‘cliente’ e ‘servidor’ e optam por usar “gerente” para a aplicação que roda na estação de gerenciamento e “agente” para a aplicação que roda no dispositivo de rede.

Protocolo NFS (Network File System)

Protocolo especializado em compartilhamento de arquivos, permitindo a interoperação entre dois tipos de sistemas de arquivos heterogêneos.

Consiste basicamente em diferentes computadores que estão dentro dessa rede, podendo se conectar entre si e acessar os arquivos que estão em outro sistema. Por exemplo, um escritório com vários computadores, de um deles podemos acessar outro como se fosse um disco rígido ou unidade de armazenamento local.

Para que isso seja possível, deve haver um cliente e um servidor . No entanto, pode haver muitos clientes. Pode haver muitos computadores se conectando a arquivos em um servidor. Tudo isso feito remotamente, sem a necessidade de estar fisicamente na frente do computador que estamos tentando acessar.

Este protocolo de rede tem diferentes vantagens e desvantagens , como veremos. Devemos partir do princípio de que está conosco há várias décadas. Isso fará com que ele tenha certas limitações e também problemas ao usá-lo.

Vantagens

Vários clientes podem acessar arquivos.
Reduz necessidade de espaço em disco.
Qualquer usuário pode modificar e atualizar arquivos.
Compatibilidade com muitos computadores.

Desvantagens

Segurança, só deve ser usado em redes seguras e atrás de um firewall.
Requer alta sobrecarga para ler os arquivos.
Não é fácil bloquear arquivos ou dar permissão.