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MÓDULO 12 – Modelo de Referência TCP/IP
A internet é conhecida como uma rede pública de comunicação de dados com
o controle totalmente descentralizado, utiliza para isso um conjunto de protocolos
TCP e IP, conhecidos como protocolo TCP/IP como base para a estruturação de sua
comunicação e os seus serviços de rede.
A arquitetura TCP/IP fornece protocolos que habilitam a comunicação de
dados e define uma série de aplicações que contribui para o sucesso da arquitetura.
Serviços mais conhecidos na internet:
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Protocolo SMTP e POP3 utilizados no correio-eletrônico;
FTP – Utilizado na transferência de arquivo;
NFS – Utilizado no compartilhamento de arquivo;
TELNET e SSH – Emulação remota de terminais;
HTTP – Acesso a informações de hipermídia.
O conjunto de protocolos TCP/IP teve seu projeto construído especialmente
para a internet, sua principal característica é de proporcionar a interligação entre
diversos tipos de redes. Qualquer tecnologia de rede pode ser empregada, pois o
protocolo TCP/IP é independente de infra-estrutura tanto física quanto lógica.
A arquitetura TCP/IP é bem parecida com a arquitetura OSI, pois divide suas
funções em camadas. No modelo TCP/IP as camadas são:
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Aplicação
Transporte
Inter-rede
Rede
12.1 A camada de rede
A camada de rede tem como principal função, o envio dos datagramas que
são construídos pela camada de inter-rede, ela é responsável por realizar o
mapeamento entre um endereço a nível de inter-rede para um endereço físico ou
lógico de rede.
Protocolos existentes na camada de rede:
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Protocolos de enlace OSI (Ethernet, Token-Ring, PPP, FDDI, HDLC)
Protocolos com estrutura própria (ATM, X.25, Frame-Relay)
As redes do tipo ponto-a-ponto constituídas pela interligação de dois
computadores, não possuem na maioria das vezes um endereçamento a nível de
rede, pois não existe a necessidade de identificar várias máquinas.
12.2 A camada inter-rede
A camada inter-rede tem como principal função, realizar a comunicação
através do protocolo IP. Ela permite que Hosts injetem pacotes na rede e garante
que eles irão trafegar independentes até chegar ao seu destino. Eles poderão
chegar em uma ordem diferente da que foi enviada, o que obriga as camadas
superiores a organizá-los.
O formato dos pacotes que são enviados são definidos utilizando o protocolo
IP, e o protocolo IP realiza a função mais importante dessa camada que é a própria
comunicação inter-rede. Para que isso seja possível, ela realiza a função de
roteamento, que consiste no transporte de mensagens entre redes, e na decisão de
qual rota uma mensagem deve seguir através da estrutura da rede até a chegada ao
seu destino.
O Protocolo IP utiliza a própria estrutura da rede localizada nos níveis
inferiores, para a entrega de uma mensagem destinada a uma máquina que está na
mesma rede. Quando a mensagem tem que ser entregue em máquinas que estão
localizadas em redes distintas, são utilizadas as funções de roteamento com o
auxilio de um roteador. Ele repassa a mensagem para o destino ou então repassa
para outros roteadores, até que a mensagem chegue a seu destino.
Protocolos existentes na camada de inter-rede:
IP – Internet Protocol (Protocolo de transporte de dados)
ICMP – Internet Control Message Protocol (Protocolo de controle de erro)
IGMP – Internet Group Manegment Protocol (Protocolo de controle de grupo de
endereços)
12.3 A camada de transporte
A camada de transporte está localizada acima da camada de inter-rede, tem
como finalidade permitir que as entidades dos Hosts de origem e destino
mantenham uma conversação.
Dois protocolos fim a fim foram definidos na camada de transporte:
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de controle
de transmissão) : é um protocolo confiável e orientado a conexão, que permite a
entrega sem erros de um fluxo de bytes de uma origem a qualquer computador,
localizado em uma inter-rede. Tem como característica a fragmentação do fluxo de
dados em pequenos pacotes de mensagens e passa para a camada de inter-rede.
No destino, o protocolo TCP monta novamente o fluxo de dados com as mensagens
recebidas.
Além da fragmentação de mensagens, o TCP controla o fluxo de dados
enviados, impedindo que um receptor lento seja sobrecarregado com um volume
muito grande de dados enviados por um transmissor rápido.
Protocolo UDP (User Datagram Protocol – Protocolo de datagrama do
usuário): O UDP é um protocolo não orientado a conexão e não confiável, muito
utilizado em aplicações que não requerem um controle de fluxo e nem a manutenção
da seqüência em que as mensagens foram enviadas.
As aplicações que utilizam o protocolo UDP necessitam de uma entrega
imediata da mensagem, sendo mais importante que a entrega precisa. Como
exemplos de entrega imediata temos as transmissões de áudio e vídeo.
12.4 A camada de aplicação
A camada de aplicação reúne os protocolos que fornecem serviços de
comunicação ao sistema e ao usuário. Como foi percebido, o modelo TCP/IP não
possui as camadas de sessão e de apresentação, pois elas são pouco utilizadas na
maiorias das aplicações.
A camada de aplicação possui todos os protocolos de nível mais alto, sendo
dividido nas seguintes categorias:
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Protocolos de serviços básicos: Fornece serviços que atendem as próprias
necessidades do sistema de comunicação TCP/IP: DNS, BOOTP, DHCP.
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Protocolos de serviços para o usuário: FTP, TELNET, SMTP, POP3,
IMAP, NFS, SNMP entre outros.
12.5 Diferenças entre o modelo OSI e o Modelo TCP/IP
O Modelo TCP/IP possui uma série de diferenças se comparado ao modelo
OSI, elas se encontram localizadas principalmente nos níveis de aplicação e interrede do modelo TCP/IP.
Principais diferenças a serem citadas:
O Modelo OSI oferece serviços orientados a conexão a nível da camada de
rede, para que isso seja possível é necessária a utilização de equipamentos com
inteligência adicional. No modelo TCP/IP a função de roteamento é bem simples,
não necessitando da manutenção de informações complexas.
As aplicações TCP/IP tratam os níveis superiores de forma monolítica, com
isso o modelo OSI é mais eficiente pois permite o reaproveitamento de funções
comuns a diversos tipos de aplicações. No TCP/IP cada aplicação é responsável por
implementar suas necessidades de forma completa.