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Como o Protocolo TCP/IP Funciona - Parte 1

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Aprenda como o protocolo de rede TCP/IP funciona.

Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Introdução

O TCP/IP é o protocolo de rede mais usado atualmente. Neste tutorial explicaremos como este protocolo funciona em uma linguagem fácil de entender.

Mas, afinal, o que é um protocolo de rede? Um protocolo é uma linguagem usada para permitir que dois ou mais computadores se comuniquem. Assim como acontece no mundo real, se eles não falarem a mesma língua eles não podem se comunicar.

Antes de continuarmos, nós recomendamos que você leia nosso tutorial O Modelo de Referência OSI para Protocolos de Rede, que é a base para o entendimento de como os protocolos de rede funcionam. Considere este tutorial como uma seqüência de nosso tutorial O Modelo de Referência OSI para Protocolos de Rede.

O TCP/IP não é na verdade um protocolo, mas sim um conjunto de protocolos – uma pilha de protocolos, como ele é mais chamado. Seu nome, por exemplo, já faz referência a dois protocolos diferentes, o TCP (Transmission Control Protocol, Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol, Protocolo de Internet). Existem muitos outros protocolos que compõem a pilha TCP/IP, como o FTP, o HTTP, o SMTP e o UDP – só para citarmos alguns. Não se preocupe por enquanto pois explicaremos tudo o que você precisa saber sobre esses protocolos.

A arquitetura do TCP/IP pode ser vista na Figura 1.

Como o Protocolo TCP/IP Funciona - Parte 1
Figura 1: Arquitetura do TCP/IP.

Como você pode ver, o TCP/IP tem quatro camadas. Os programas se comunicam com a camada de Aplicação. Na camada de Aplicação você encontrará os protocolos de aplicação tais como o SMTP (para e-mail), o FTP (para a transferência de arquivos) e o HTTP (para navegação web). Cada tipo de programa se comunica com um protocolo de aplicação diferente, dependendo da finalidade do programa.

Após processar a requisição do programa, o protocolo na camada de Aplicação se comunicará com um outro protocolo na camada de Transporte, normalmente o TCP. Esta camada é responsável por pegar os dados enviados pela camada superior, dividi-los em pacotes e enviá-los para a camada imediatamente inferior, a camada Internet. Além disso, durante a recepção dos dados, esta camada é responsável por colocar os pacotes recebidos da rede em ordem (já que eles podem chegar fora de ordem) e também verificam se o conteúdo dos pacotes está intacto.

Na camada Internet nós temos o IP (Internet Protocol, Protocolo Internet), que pega os pacotes recebidos da camada de Transporte e adiciona informações de endereçamento virtual, isto é, adiciona o endereço do computador que está enviando os dados e o endereço do computador que receberá os dados. Esses endereços virtuais são chamados endereços IP. Em seguida os pacotes são enviados para a camada imediatamente inferior, a camada Interface com a Rede. Nesta camada os pacotes são chamados datagramas.

A camada Interface com a Rede receberá os pacotes enviados pela camada Internet e os enviará para a rede (ou receberá os dados da rede, caso o computador esteja recebendo dados). O que está dentro desta camada dependerá do tipo de rede que seu computador estiver usando. Atualmente praticamente todos os computadores utilizam um tipo de rede chamado Ethernet (que está disponível em diferentes velocidades; as redes sem fio também são redes Ethernet) e, portanto, você deve encontrar na camada Interface com a Rede as camadas do Ethernet, que são Controle do Link Lógico (LLC), Controle de Acesso ao Meio (MAC) e Física, listadas de cima para baixo. Os pacotes transmitidos pela rede são chamados quadros.

Vamos falar agora em mais detalhes sobre as camadas e os protocolos do TCP/IP.

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Comentários de usuários


Boa noite amigos,

Gostaria de acrescentar algumas informações importantes neste tutorial (TCP/IP - parte 1).

A primeira delas se refere aos protocolos ARP/RARP, os mesmos não estão na camada de rede (3) e sim na camada de enlace (2).

A segunda informação esta relacionada ao trecho: "...em outras palavras, o roteador verifica se o computador de destino está localizado na mesma rede ou em uma rede que ele conhece a rota. Se ele não conhecer a rota para o computador de destino, ele enviará o pacote para seu gateway padrão, que é outro roteador..."

Quando o tráfego é local (mesma rede entre o remetente e o destinatário (verificado pelo sistema operacional a partir dos valores de endereçamento IP e mascara de sub-rede do remetente e destinatário) o pacote não é encaminhado para o roteador (ou default gateway) do remetente, até porque este tipo de trabalho poderia sobrecarregar este componente em uma rede.

Complementando. Quando o pacote for enviado ao roteador, o mesmo checará na sua tabela de rota se existe uma entrada onde seja possível alcançar diretamente a rede onde se encontra o destinatário ou, dependendo da implementação da tabela de roteamento (estática ou dinamica) o roteador possa encontra outra rota atráves de um caminho alternativo. Sua última alternativa é enviar o pacote pela sua rota padrão (0.0.0.0 [rede] - 0.0.0.0 [mascara] - endereço ip do próximo nó - interface utilizada).

Espero ter ajudado

[]'s

Leandro R.

Tópico para a discussão do seguinte artigo publicado no Clube do Hardware:

Como o Protocolo TCP/IP Funciona

http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1351

Aqui está um pequeno trecho do artigo:

"O TCP/IP é o protocolo de rede mais usado atualmente. Neste tutorial explicaremos como este protocolo funciona em uma linguagem fácil de entender.

Mas, afinal, o que é um protocolo de rede? Um protocolo é uma linguagem usada para permitir que dois o..."

Comentários são bem-vindos.

Atenciosamente,

Equipe Clube do Hardware

http://www.clubedohardware.com.br

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Olá Amigos

Queria fazer algumas perguntas, espero q alguem possa responder para mim.

Se o end MAC vai em todos datagramas q chegam a camada fisica, porque usar o end ip??

Minha resposta q consegui entender... Um end IP (ex 192.186.12.139) vai seguindo uma ordem, primeiro ele procura o gateway 192(primeira parte do end ip), depois o roteador 186, até chegar ao ip completo 192.186.12.139, isso vai filtrando o numero d computadores conectados e, por consequencia, a tabela de end q ele possa se encontrar, sendo q cada agrupamento do end ip seja processado em uma maquina diferente, responsavel por aquela parte da conexao. enquanto no end mac não se possui uma maneira d ir filtrando o numero d maquinas a se pesquisar???

Se for isso,até quanto pode chegar o numero d um agrupamento do end IP? 255??

Outra coisa, para um computador enviar qq msg, ele precisa do end MAC do recptor, logo, para se comunicar com o gateway ou roteador, ele precisa do end MAC do gateway ou roteador. Como ela sabe o MAC do servidor antes mesmo d se conectar?? ao menos, é claro, se eu digitasse o primeiro end MAC, para a partir dai ele começar todo esse ciclo atras do end ip... mas eu não lembro d ter digitado nenhum end MAC quando estava configurando o meu DS-link....como é possivel ele se conectar então? por broadcast(ou seja lá como se escreve) em toda a internet???

Se alguem poder me ajudar explicando essas coisinhas para acalmar um pouco a minha mente insana, louca pra se meter onde não é chamada, estarei muito grato esperando retorno. obrigado

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