Cursos On-line Gratuitos- TCP/IP

Aula 02

O TCP/IP é dividido em quatro camadas, conforme podemos observar na figura a seguir:

Aplicação

Transporte

Internet

Interface com a Rede

Sendo que, se compararmos com o modelo OSI. teríamos:

  • Camada de aplicação do TCP IP é equivalente as camadas de aplicação, apresentação e sessão do modelo OSI;

  • Camada de transporte do TCP/IP é equivalente a camada de transporte do modelo OSI;

  • Camada de Internet do TCP/IP é equivalente a camada de rede do modelo OSI;

  • Camada de Interface de rede do TCP/IP é equivalente as camadas de Link de dados e física do modelo OSI.

Mas o porque das camadas? Cada uma delas é responsável por uma determinada tarefa assim como a de fornecer informações e prestar serviços à camada imediatamente superior.

Veja a seguir um exemplo de comunicação entre dois computadores, imaginando que os usuários de ambos estivessem utilizando um programa de comunicação:

  1. O usuário do computador "aprendaemcasa"  digita uma mensagem a ser enviada ao usuário do computador "aluno João";

  2. O programa de comunicação que está sendo utilizado, prepara um pacote que contém: - o endereço do remetente; - o conteúdo da mensagem; - o endereço do destinatário;

  3. Esta mensagem é colocada em uma caixa de saída;

  4. Nesta caixa de saída, o pacote que deverá ser enviado é quebrado em diversos pacotes numerados e de mesmo formato;

  5. Um a um os pacotes quebrados são enviados para a porta de comunicação;

  6. Um "aplicativo" constante na porta de comunicação vai recebendo pacote a pacote e, envia para a máquina de destino (caso esteja esta presente na mesma rede física) ou para um roteador (caso esteja esta em outra rede física);

  7. A placa de rede do computador "aluno João" detecta pacotes que são enviados a ela (devido ao endereço de destino) e envia estes para a porta de comunicação;

  8. Esta porta de comunicação verifica a integridade do pacote e coloca os mesmos em uma caixa de entrada;

  9. A caixa de entrada vai organizando os pacotes segundo a sua numeração e aguarda o recebimento de todos os pacotes;

  10. Os pacotes (quebrados) são remontados e foram novamente um único pacote principal;

  11. O programa alerta ao usuário que este possui uma nova mensagem em sua caixa de entrada;

  12. O usuário do "computador João" abre a mensagem enviada pelo computador "aprendaemcasa".

Alguns autores consideram no TCP/IP uma quinta camada, que tem a finalidade de representar o Hardware do sistema de rede utilizado.

Camada Função
Camada de Hardware Nesta camada é realizada a comunicação física da rede
Camada de Interface de rede Aqui são realizadas duas funções básicas:
  • Converter os pacotes em frames compatíveis com o tipo de rede que está sendo utilizada
  • Conversão de endereços IP em endereços físicos da rede
Camada Internet Ponte entre as camadas superiores (voltadas para aplicativos) e as camadas inferiores (orientadas ao Hardware). Aqui ocorre o roteamento de pacotes na rede além da verificação de integridade dos mesmos.
Camada de transporte Executa operação conhecida por Host-to-Host, ou seja, possibilita a comunicação entre programas aplicativos através da execução das seguintes tarefas:
  • Controle do fluxo de dados;
  • Quebra da mensagem em pacotes;
  • Classificação dos pacotes recebidos;
  • Ordenação dos pacotes recebidos;
Camada de aplicação Responsável pelo cumprimento das regras de comunicação dos programas de de aplicação que utilizam o TCP/IP. Exemplo: como um programa de e-mail não consegue navegar por páginas da Web? A resposta é que este não possui o protocolo de navegação, apenas o de envio e recebimento de e-mails.

Cada uma das camadas acima estudadas possuem seus próprios protocolos para que possam executar suas tarefas. Veja o quadro a seguir:

Camada Protocolos Observações
Internet ICMP Internet Control Message Protocol - utilizado para a troca de mensagens de controle de erro.
Transporte TCP

UDP

Executam funções das camadas de sessão e transporte do modelo OSI
Aplicação TELNET
HTTP
SMTP
FTP
Utilizado para Login remoto
Word Wide Web
Envio de correio eletrônico
Transferência de arquivos

Para que você possa entender melhor este mecanismo, vamos imaginar o seu navegador Web, durante o seu passeio pela Internet, vejamos como é a operação do mesmo:

O seu navegador Web envia uma mensagem ao servidor WWW, solicitando o processamento do formulário de cadastramento de alunos do site aprendaemcasa.com.br. Neste momento está em uso o protocolo de aplicação HTTP;

O protocolo de aplicação HTTP, através do uso do protocolo de transporte TCP, sendo que o TCP da sua máquina entra em contato com o TCP da máquina do destinatário, estabelecendo assim uma comunicação entre as partes;

Após a comunicação estabelecida, o TCP irá dividir a mensagem em pacotes que possuirão um cabeçalho de controle que será enviado ao destinatário, através dos serviços do IP;

O Protocolo Internet IP irá acrescentar a este pacote o seu próprio cabeçalho e transforma-lo em um datagrama;

O Protocolo Internet IP irá agora obter o conhecimento sobre onde enviar o datagrama, ou seja, se está sendo enviado para a mesma rede física ou para outro equipamento ligada a uma rede distinta (neste caso através do uso de um roteador). Para isso é incluso no datagrama o que chamamos de Time to Live, ou seja, o tempo de vida deste datagrama, evitando assim um loop eterno caso este datagrama não consiga alcançar o seu destino;

Agora, a interface de rede tem a função de formatar os datagramas através de unidades de transmissão. Estas unidades de transmissão são conhecidas como frames que por sua vez será enviado ao meio físico.

Neste ponto, o frame será recebido pelo destinatário, ocorrendo então os seguintes passos:

O frame chega a interface de rede. Esta verifica a integridade do mesmo e estando tudo em ordem, este será enviado ao protocolo IP;

O protocolo Internet IP verifica verifica se o endereço de destino do datagrama é o seu endereço e, sendo positiva a resposta, será realizada a verificação de qual protocolo de tranporte o datagrama é compatível para o envio de seu conteúdo ao mesmo para o processamento deste pela camada superior;

O TCP recebe o segmento e realiza uma verificação de rotina. Esta verificação é denominada "TCP Checksum", colocando também o segmento em sua sequência correta, já que o mesmo está sendo recebido em pedaços.

Após este procedimento ser concluído com sucesso, o remetente do segmento recebe um sinal de positivo. Este sinal é conhecido como Acknowledgement e tem o objetivo de informar ao remetente do segmento que "este" está ok e informar o número do próximo segmento a ser transmitido.

Quando é recebido o último segmento, a mensagem é remontada e enviada ao aplicativo de destino;

 

Este aplicativo (servidor WWW), através do protocolo HTTP processa o pedido e envia a mensagem de Ok como resposta.

Aqui, observe que foi realizada um circuito virtual (conforme estudamos a respeito no módulo 2 de aula do curso de redes e windows 2000) entre os comunicantes.

No próximo módulo iremos estudar sobre endereçamento.

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