Como o protocolo TCP/IP funciona - Parte 1/2

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.

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.