Pilhas de Protocolos de Internet

setembro 7, 2008 at 8:42 pm (Uncategorized)

Quando se deseja efetuar uma determinada tarefa que tenha um considerável nível de complexidade, é necessário que se faça a divisão em etapas dessa tarefa, para melhor compreensão, controle e eficiência da mesma. Assim, uma vez que a Internet corresponde a um complexo sistema de comunicação, fez-se necessário a criação de determinadas camadas (etapas de um processo), para que através delas se pudesse conseguir criar padrões, facilitando a universalização da rede de computadores. James F. Kurose diz que “Uma arquitetura de camadas nos permite discutir uma parcela específica e bem definida de um sistema grande e complexo.”

Toda a comunicação da Internet é feita através do uso de protocolos, os quais são divididos e classificados nas camadas em que se enquadram. Desta forma, a transferência de pacotes segue uma pilha de protocolos para que eles cheguem até seu destino.

A partir disso, foi feita a criação de arquiteturas de rede, sendo as duas mais importantes o modelo de referência OSI e o modelo de referência TCP/IP. Embora os protocolos associados ao modelo OSI seja raramente usado nos dias de hoje, o modelo propriamente dito é bastante geral e válido. Já o modelo TCP/IP corresponde ao contrário, ou seja, o modelo em si não é muito utilizado e os protocolos têm uso geral.

Abaixo seguem duas figuras ilustrando os dois modelos acima citados:

Modelo OSI

Modelo OSI

Modelo TCP/IP

Modelo TCP/IP

Assim, as camadas do modelo OSI (que é base para o TCP/IP) possuem funções específicas, tais como:

A camada física trata coisas tipo distância máxima dos cabos (por exemplo no caso do UTP onde são 90m), conectores físicos (tipo BNC do coaxial ou RJ45 do UTP), pulsos elétricos (no caso de cabo metálico) ou pulsos de luz (no caso da fibra ótica), etc. Resumindo, ela recebe os dados e começa o processo, ou insere os dados finalizando o processo, de acordo com a ordem. Podemos associa-la a cabos e conectores. Exemplos de dispositivos que atuam nessa camada são: Hubs e tranceivers.

A camada de enlace trata as topologias de rede, dispositivos como Switch, placa de rede, interfaces, etc. E após o recebimento dos bits, ela os converte de maneira inteligível, os transforma em unidade de dado, subtrai o endereço físico e encaminha para a camada de rede que continua o processo. Exemplos de protocolos da camada de enlace são o Ethernet e o PPP. Nesta camada, os pacotes são denominados quadros.

A camada de rede entende o endereço físico e o converte para o endereço lógico (endereço IP). A partir de dispositivos, como roteadores, consegue-se, através dessa camada, decidir qual o melhor caminhos para os pacotes no processo. Os principais protocolos são IP e IPX. Nessa camada, os pacotes são identificados como datagramas.

A camada de transporte é responsável pela qualidade na entrega/recebimento dos dados. Após os dados já endereçados virem da camada 3, é hora de começar o transporte dos mesmos. Um serviço bastante interessante que atua de forma interativa nessa camada é o Q.O.S ou Quality of Service (Qualidade de Serviço), que é um assunto bastante importante e fundamental no processo de internetworking. O pacote, nessa camada, é denominado segmento e os principais protocolos de transporte são o TCP e o UDP. No primeiro, há a garantia da entrega de pacotes, sendo assim um protocolo orientado a conexão; o que não ocorre com o UDP (não orientado a conexão), em que não há a garantia do recebimento dos pacotes pelo destinatário, porém corresponde a um protocolo “mais leve” que o TCP, o que aumenta muito sua velocidade de transmissão.

A camada de sessão é responsável por iniciar, gerenciar e terminar a conexão entre hosts. Após a recepção dos bits, a obtenção do endereço, e a definição de um caminho para o transporte, se inicia então a sessão responsável pelo processo da troca de dados/comunicação. Para obter êxito no processo de comunicação, a camada de seção têm que se preocupar com a sincronização entre hosts, para que a sessão aberta entre eles se mantenha funcionando. Exemplos de aplicativos que trabalham com a camada de sessão são o ICQ e o MIRC.

A camada de apresentação cuida da formatação dos dados, e da representação destes, e ela é a camada responsável por fazer com que duas redes diferentes (por exemplo, uma TCP/IP e outra IPX/SPX) se comuniquem, “traduzindo” os dados no processo de comunicação. Um dispositivo muito conhecido atuante nessa camada é o gateway.

A camada de aplicação corresponde à interface direta para inserção/recepção de dados. É a camada mais notada no dia a dia, pois interagimos com ela através de softwares como cliente de correio e de mensagens instantâneas, por exemplo. Protocolos como HTTP, SMTP, DNS, FTP e Telnet enquadram-se nessa camada. E ela pode tanto iniciar quanto finalizar o processo, pois, assim como a camada física, está em um dos extremos do modelo.

Portanto, nesse artigo relatamos as características principais relacionadas às pilhas de protocolos de Internet, o que nos permitem ter uma visão geral de como é feita a troca de pacotes na Internet (caminho percorrido pelos dados), bem como a função de alguns protocolos importantes através do reconhecimento de onde os mesmos se encontram no processo de comunicação de dados.

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