tcpip

Redes de Computadores

TCP/IP

Prof. Leandro de la Rocha

Sumário

Introdução

História

Comparação com outros Protocolos

Arquitetura TCP/IP

Introdução

O TCP/IP é uma pilha de protocolos, utilizada na comunicação da Internet.

O que é TCP/IP

O TCP/IP não é um protocolo individual, mais uma pilha de protocolos que foi desenvolvida como padrão industrial para conectividade WAN.

Em geral, o TCP/IP é usado para: Conectividade com a Internet Ligação de redes heterogêneas

História

O TCP/IP originou-se no DARPA ( Departamento de Defesa norte americano), no final dos anos 60, e tem sido refinado até o presente.

Os padrões da pilha de protocolo TCP/IP são estabelecidos através de um processo de envio e aprovação de documentos, chamados RFC´s (Request for comments).

História

São marcos no desenvolvimento do protocolo:

Telnet (1972) FTP (1973) TCP (1974) IP (1981) TCP/IP protocol suite (1983) DNS (1984)

História

As RFC´s passam por uma série de estágios antes de serem aceitas como padrões Padrão proposto Padrão rascunho Padrão Internet

Quando uma RFC é publicada, ela recebe um número

Para o protocolo TCP o documento hoje é o RFC 793.

Site para obter índice de todas as RFC ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc-index.txt

Comparação com outros protocolos

O outro protocolo usado para redes empresariais, o IPX/SPX, é em geral semelhante ao TCP/IP em relação as funcionalidades. Porém com o interesse da conectividade com a internet, tornou-se necessária a adoção também do TCP/IP nas estações de trabalho

O protocolo NetBEUI não é adequado ao ambiente empresarial, uma vez que não é roteável.

Arquitetura TCP/IP

A base para reunir sistemas desiguais é o modelo OSI, desenvolvido em 1978. O modelo OSI serve como ponto de partida a partir do qual os fabricantes podem desenvolver protocolos de redes e softwares comerciais.

O protocolo TCP/IP é baseada em uma versão simplificada do modelo OSI, que tem apenas 4 camadas.

Comparação do modelo OSI com o modelo TCP/IP

Físico

Camada Interface de rede

Enlace

Inter-redesRede

TransporteTransporte

Sessão

Apresentação

Camada de aplicativo

Aplicação

TCP/IPModelo OSI

Funções das camadas

Camada de interface de rede: O modelo TCP/IP não especifica nada no

nível de host/rede. Apenas diz que o host deve se conectar ao meio físico utilizando um protocolo, a fim de que seja possível enviar pacotes IP. Este protocolo não é definido. O TCP/IP se baseia no uso de outros protocolos padrão para efetuar a conexão.


Camada de inter-redes: A tarefa do nível inter-rede é fazer com que

pacotes enviados em um ponto da rede cheguem ao seu destino, independente de falhas em partes da rede. É possível que os pacotes cheguem ao destino em ordem diferente que partiram, obrigando as camadas superiores a reorganizar tudo.

O protocolo definido nessa camada para o modelo TCP/IP é o protocolo IP, e o roteamento é de grande importância aqui.

O IGMP, o ICMP e o ARP também atuam nessa camada


Transporte O nível de transporte tem como objetivo permitir

que os hosts de origem e destino conversem independente da distância, da mesma forma que o nível 4 do modelo OSI.

Os protocolos da camada de transporte habilitam sessões entre hosts, para que a comunicação seja possível, são definidos 2 protocolos:

TCP: para sessões de transferência de grande quantidade de dados, que seja orientadas a conexão, ponto-a-ponto, confiáveis e de envio garantido.

UDP: para sessões de transferências de dados, que não sejam críticas, não precisem de confirmação de envio.


Aplicativo Engloba as funções das 3 camadas superiores

do modelo OSI Se interconectam com os protocolos de

camada de transporte através dos métodos: Socket: onde é informado a porta de serviço, o tipo

de conexão (TCP ou UDP) o endereço IP de destino e de origem

NetBT: NetBIOS sobre TCP/IP, habilita sessões de NetBios e funções de atribuição de nomes

Estrutura de um quadro TCP/IP

A seguir é ilustrado um quadro típico TCP/IP que é transportado pela rede


Um aplicativo, como o IE, sendo executado na camada de aplicativo formula uma instrução, tal como http e passa essa instrução para a próxima camada (transporte), através de uma porta específica de serviço (80) e informa o tipo de conexão.

A camada de transporte segmenta as informações enviadas para ele pela camada de aplicativo em pacotes de dados não maiores do que 1460 bytes e acrescenta um cabeçalho TCP de 20 bytes, que especifica as portas de origem e de destino, número de sequência e outras informações, o pacote TCP constituído é passado a camada de inter-redes.


A camada inter-redes acrescenta um cabeçalho de 20 bytes ao pacote TCP enviado a ela. A camada IP inclui informações referentes a endereços IP de origem e destino, o pacote ttl (time to live) e outras informações referentes ao processo de roteamento. O pacote IP assim constituído é então passado para a camada de interface de rede.

Estrutura de um quadro de redes

A camada de interface de redes formata o pacote passado pela camada de inter-redes para uma maneira apropriada para o método de rede que será usado (Ethernet, Token ring, FDDI, etc). Por exemplo, se o pacote IP estiver destinado a trafegar em uma rede ethernet, ele é formatado em um frame 802.3 contendo os endereços físicos de origem e destino e um rodapé com 4 bytes contento informações totais. O resultado é um quadro ethernet de comprimento de até 1514 bytes

Serviços Internet

http Serviço mais conhecido, atua na porta de serviço 80, utiliza o

protocolo de transporte tcp ftp

Serviço de transferência de arquivo, atua nas portas 20 (transmissão de dados) e 21 (conexão), utiliza o protocolo tcp

Smtp Serviço de comunicação entre estruturas de correio eletrônico e de

envio de mensagens, utiliza a porta 25 e o protocolo tcp Pop3

Serviço de recebimento de mensagens de correio eletrônico, utiliza a porta 110, e o protocolo tcp

DNS Serviço de resolução de nomes internet, converte os nomes de

internet em endereços IP, atua na porta 53 e utiliza os protocolos udp e tcp

telnet Serviço de emulação de terminal, atua na porta 23, e utiliza o

protocolo tcp

Endereçamento IP

Endereços IP são números binários de 32 bits que são representados de forma decimal, como x.y.w.z, onde as variáveis podem variar de 0 a 255.

Os endereços IP oferecem uma maneira única de identificar máquinas, roteados e outros hardwares ativos em rede, se duas máquinas possuirem o mesmo endereço IP, a comunicação em uma rede IP não funciona de maneira adequada.

Os endereços IP dividem-se em duas seções.

Divisão do endereço IP

Endereço de rede – parte do endereçamento que identifica a que sub-rede o computador está alocado, computadores na mesma rede podem comunicar-se, através do nível de enlace, computadores em redes distintas só se comunicam através de roteadores.

Endereço de host – parte que identifica o host na sub-rede. Essa parte precisa ser única dentro da sub-rede.

Classes de IP

São definidas 5 classes,das quais 3 são as mais importantes:

Classe A endereço de 0 até 127.255.255.255, permite 128 (7 bits) redes de até 16.777.216 hosts (24 bits)

Classe B endereço inicial 128.0.0.0 até 191.255.255.255, permite ate 16.384 endereços de rede (14 bits) e 65536 endereços de hosts (16 bits)

Classe C endereço inicial 192.0.0.0 até 223.255.255.255, permite a criação de 2.097.152 endereços de rede e de 256 endereços de host

Classe D de 224.0.0.0 até 239.255.255.255, destinam-se a emprego de multicast, possibilita a acesso de até 268.435.456 endereços de multicast

Classe E, a partir de 240.0.0.0, reservado para aplicações futuras

Endereços Válidos e reservados

São definidos endereços não válidos, para aplicações específicas

Endereços válidos podem ser acessados pela internet, e os reservados não diretamente.

São eles: Classe A: 10.x.y.zClasse B (16 redes): 172.16.x.y até 172.31.x.yClasse C (256 redes): 192.168.x.yO endereço 127.0.0.1 é reservado para teste de lookback.

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