Resumo de REDES Rede de computadores:

Sistema de comunicao que permite a interconexo de computadores que usa como meio de transmisso enlaces fsicos e em suas comunicaes utiliza-se de protocolos.

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Tipos de rede LAN / MAN / WAN

LAN Local Area Network: Ou Rede Local - Como o prprio nome diz, um tipo de rede utilizada para interligar computadores locais, em um curta distncia. Muito utilizada em casas e escritrios.

MAN Metropolitam Area Network - tambm conhecida como Rede de rea Metropolitana, o nome dado s redes que ocupam o permetro de uma cidade. So mais rpidas e permitem que empresas com filiais em bairros diferentes se conectem entre si.

WAN - Wide Area Network (WAN), Rede de rea alargada ou Rede de longa distncia, tambm conhecida como Rede geograficamente distribuda, uma rede de computadores que abrange uma grande rea geogrfica, com frequncia um pas ou continente. o tipo de rede que a Telefnica utiliza para distribuir o SPeedy por exemplo.

A LAN mais rpida que a MAN que por sua vez mais rpida que a WAN. LAN e MAN utilizam tecnologias semelhantes enquanto a WAN possui tecnologia prpria para transmisso a longa distncia.

Na LAN e MAN tem baixa taxa de erros, diferente da WAN.

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Topologia de Redes:

A topologia de rede descreve como o layout de uma rede de computadores atravs da qual h o trfego de informaes, e tambm como os dispositivos esto conectados a ela. H vrias formas nas quais se pode organizar a interligao entre cada um dos ns (computadores) da rede. Topologias podem ser descritas fisicamente e logicamente. A topologia fsica a verdadeira aparncia ou layout da rede, enquanto que a lgica descreve o fluxo dos dados atravs da rede.

Anel Malha Estrela Totalmente conectada Linha rvore Barramento

Alguns exemplos explicados de topologias lgicas:

Anel: Na topologia em anel os dispositivos so conectados em srie, formando um circuito fechado (anel).[1] Os dados so transmitidos unidirecionalmente de n em n at atingir o seu destino.[1] Uma mensagem enviada por uma estao passa por outras estaes, atravs das retransmisses, at ser retirada pela estao destino ou pela estao fonte.[1] Os sinais sofrem menos distoro e atenuao no enlace entre as estaes, pois h um repetidor em cada estao. H um atraso de um ou mais bits em cada estao para processamento de dados. H uma queda na confiabilidade para um grande nmero de estaes. A cada estao inserida, h um aumento de retardo na rede.[2] possvel usar anis mltiplos para aumentar a confiabilidade e o desempenho.

Estrela: A mais comum atualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par tranado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estaes, mas com a vantagem de tornar mais fcil a localizao dos problemas, j que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o n ligado ao componente defeituoso ficar fora da rede. Esta topologia se aplica apenas a pequenas redes, j que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezesseis portas. Em redes maiores utilizada a topologia de rvore, onde temos vrios concentradores interligados entre si por comutadores ou roteadores.

rvore: A topologia em rvore essencialmente uma srie de barras interconectadas.[2] Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. Esta ligao realizada atravs de derivadores e as conexes das estaes realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padro. Cuidados adicionais devem ser tomados nas redes em rvores, pois cada ramificao significa que o sinal dever se propagar por dois caminhos diferentes. A menos que estes caminhos estejam perfeitamente casados, os sinais tero velocidades de propagao diferentes e refletiro os sinais de diferente maneira. Em geral, redes em rvore, vo trabalhar com taxas de transmisso menores do que as redes em barra comum.

Hbrida: a topologia mais utilizada em grandes redes.[2] Assim, adequa-se a topologia de rede em funo do ambiente, compensando os custos, expansibilidade, flexibilidade e funcionalidade de cada segmento de rede.

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Meios de Transmisso

Os sistemas de transmisso utilizam meios para o envio das informaes, estes meios podem ser de dois tipos: meios fsicos, por exemplo, cabo coaxial e fibra ptica, e meios no-fsicos, o espao livre. Pode-se conceituar meio de transmisso como todo suporte que transporta as informaes entre os terminais telefnicos, desde a origem (central telefnica na origem da chamada) at o destino (central telefnica no destino da chamada) e vice-versa. Como suporte transmisso temos: telefone, linha de assinante, percurso interno nas centrais telefnicas, linhas fsicas, multiplex, rdio, atmosfera e vcuo.

Comunicao: O conceito de comunicao, em telecomunicaes, pode ser entendido como o transporte da informao de um lugar para outro, da origem ao destino. Para que se possa realizar uma comunicao, necessrio a utilizao de sinais. O sinal um fenmeno fsico ao qual se associa a informao. Por exemplo, no caso da telefonia, a fala humana transformada em corrente eltrica que transporta a voz pelo telefone so sinais. Atualmente, os sinais mais comuns so os sinais eltricos e luminosos.

Multiplexao: Multiplexao a otimizao do meio de transmisso para permitir vrias comunicaes simultneas, na mesma direo. Os equipamentos que executam essa funo so chamados de multiplex ou mux.

Linhas Fsicas: As linhas fsicas so caracterizadas por condutores eltricos metlicos geralmente utilizado o (cobre), que interligam duas centrais telefnicas quaisquer. As mais utilizadas so as de pares de condutores eltricos, cabos coaxiais e fios.

Rdio: Existem casos em que a distncia entre as centrais de comutao maior e torna-se invivel a ligao via cabos. Nessas situaes o meio de transmisso o espao livre (atmosfera ou vcuo). A interligao entre as centrais pode ser feita atravs de um equipamento de transmisso denominado rdio.

Um rdio um conjunto composto de transmissor, antena transmissora, antena receptora e receptor. Por sua estrutura o rdio exige o uso associado de um multiplexador (mux). Dessa forma, o rdio tem por finalidade a transmisso de informaes j preparadas pelo mux e recebimento de informaes emitidas por outro sistema rdio, entregando a informao ao mux associado. Geralmente a quantidade de canais para recepo e transmisso a mesma no rdio e no mux associado. Os tipos de transmisso via rdio so listados a seguir, sendo que para cada caso so usados antenas e rdios especficos:

Visada direta Tropodifuso Refrao

Por causa do fato dos sinais de rdio estarem sujeitos a atenuao de uma central para outra, algumas vezes necessrio a instalao de estaes de rdio repetidoras. Por exemplo, os satlites colocados em rbita terrestre, so nada mais do que sofisticadas estaes de rdio repetidoras, que utilizam o vcuo para propagao dos sinais.

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Modelo ISO/OSI

As LANs eram implementadas por vrias empresas sem padronizao e no havia compatibilidade entre os equipamentos tornando impossvel a comunicao entre eles.

Em 1984, um grupo de trabalho da International Organization for Standardization ISO criou o modelo chamado Open Systems Interconnection - OSI, baseado em camadas, que definiu as bases para a interoperabilidade entre equipamentos de redes de fabricantes diversos.

O modelo ISO/OSI somente define as principais funes distribudas pelos diversos nveis de abstraes, ou seja, as camadas.

Um modelo de camadas muito til no desenvolvimento de protocolos devido estruturao que pode ser conseguida.

O modelo OSI composto por 7 camadas que esto divididas em: Camadas Fsicas (1 e 2). Camadas Lgicas (3 a 7).

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Camadas e Encapsulamentos

Encapsulamento o processo no qual uma determinada camada do protocolo envelopa as informaes recebidas do nvel imediatamente superior e adiciona as informaes de controle de sua camada (cabealho).

Na recepo desse pacote, o cabealho analisado pela camada correspondente e caso esteja tudo correto, os dados so repassados camada superior.

Sentido do processo de Transmisso

As camadas tambm fazem parte do Modelo de ISSO/OSI, existindo 7 camadas:

1 - Camada Fsica: Trata a transmisso dos bits brutos pelo canal de comunicao. A camada fsica define as caractersticas tcnicas dos dispositivos eltricos e pticos (fsicos) do sistema. Ela contm os equipamentos de cabeamento ou outros canais de comunicao (ver modulao) que se comunicam diretamente com o controlador da interface de rede.

2 Camada de Enlace: Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige erros que possam acontecer no nvel fsico. responsvel pela transmisso e recepo (delimitao) de quadros e pelo controle de fluxo. Ela tambm estabelece um protocolo de comunicao entre sistemas diretamente conectados.

3 Camada de Rede: responsvel pelo endereamento dos pacotes de rede, tambm conhecidos por datagrama, associando endereos lgicos (IP) em endereos fsicos (MAC), de forma que os pacotes de rede consigam chegar corretamente ao destino. Essa camada tambm determina a rota que os pacotes iro seguir para atingir o destino, baseada em fatores como condies de trfego da rede e prioridades.

4 - Camada de Transporte: responsvel por pegar os dados enviados pela camada de Sesso e dividi-los em pacotes que sero transmitidos para a camada de Rede. No receptor, a camada de Transporte responsvel por pegar os pacotes recebidos da camada de Rede, remontar o dado original e assim envi-lo camada de Sesso.

5 Camada de Sesso - permite que duas aplicaes em computadores diferentes estabeleam uma sesso de comunicao. Nesta sesso, essas aplicaes definem como ser feita a transmisso de dados e coloca marcaes nos dados que esto a ser transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmisso dos dados a partir da ltima marcao recebida pelo computador receptor.

6 Camada de Apresentao: converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicao em um formato comum a ser usado na transmisso desse dado, ou seja, um formato entendido pelo protocolo usado.

7 Camada de Aplicao: corresponde s aplicaes (programas) no topo da camada OSI que sero utilizados para promover uma interao entre a mquina destinatria e o usurio da aplicao. Esta camada tambm disponibiliza os recursos (protocolo) para que tal comunicao acontea

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Servio de Rede

Um servio de rede pode ser visto como uma aplicao distribuda, que executa em dois ou mais computadores conectados por uma rede. Cada servio de rede composto por ao menos quatro elementos:

Servidor: computador que realiza a parte principal do servio, usando seus recursos locais e/ou outros servios.

Cliente: computador que solicita o servio atravs da rede; geralmente o cliente age a pedido de um ser humano, atravs de uma interface de usurio, mas ele tambm pode ser o representante de outro sistema computacional.

Protocolo: a definio do servio propriamente dito, ou seja, os passos, o conjunto de mensagens e os formatos de dados que definem o dilogo necessrio entre o cliente e o servidor para a realizao do servio.

Middleware: o suporte de execuo e de comunicao que permite a construo do servio. Em geral o middleware composto por sistemas operacionais e protocolos de rede encarregados de encaminhar os pedidos do cliente para o servidor e as respostas de volta ao cliente.

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Protocolo: o conjunto de regras sobre o modo como se dar a comunicao entre as partes envolvidas. Uma das funes dos protocolos pegar os dados que sero transmitidos pela rede, dividir em pequenos pedaos chamados pacotes, na qual dentro de cada pacote h informaes de endereamento que informam a origem e o destino do pacote. atravs do protocolo que as fases de estabelecimento, controle, trfego e encerramento, componentes da troca de informaes so sistematizadas. O protocolo desempenha as seguintes funes:

Endereamento: especificao clara do ponto de destino da mensagem Numerao e sequencia: individualizao de cada mensagem, atravs de nmero sequencial Estabelecimento da conexo: estabelecimento de um canal lgico fechado entre fonte e destino Confirmao de recepo: confirmao do destinatrio, com ou sem erro, aps cada segmento de

mensagem Controle de erro: deteco e correco de erros Retransmisso: repetio da mensagem a cada recepo de mensagem Converso de cdigo: adequao do cdigo s caractersticas do destinatrio Controle de fluxo: manuteno de fluxos compatveis com os recursos disponveis

**Ncleo de rede formado pela malha de roteadores que ligam a rede entre si.

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Comutao de Circuito: um tipo de alocao de recursos para transferncia de informao que se caracteriza pela utilizao permanente destes recursos durante toda a transmisso. uma tcnica apropriada para sistemas de comunicaes que apresentam trfego constante (por exemplo, a comunicao de voz), necessitando de uma conexo dedicada para a transferncia de informaes contnuas. Essencialmente, uma comunicao via comutao de circuitos entre duas estaes se subdivide em trs etapas: o estabelecimento do circuito, a conversao e a desconexo do circuito.

Pacotes: Tudo o que se faz na Internet envolve pacotes. Por exemplo, toda pgina da Web que recebemos vem como uma srie de pacotes e todo e-mail enviado sai como uma srie de pacotes. Redes que enviam dados em pequenos pacotes so chamadas de redes de comutao de pacotes. Pacotes ento, uma informao dividida em vrias partes.

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TCP/IP: o principal protocolo de envio e recebimento de dados, uma espcie de comunicador que fornece o endereo e o nome e permite a localizao do outro computador devido ao recebimento das mesmas informaes, sendo usado para estabelecer esta relao tanto na internet quanto em uma intranet. TCP significa Transmission Control Protocol (Protocolo de Controle de Transmisso) e o IP Internet Protocol (Protocolo de Internet), esses dois foram os primeiros a ser definidos.

Entrando em termos um pouco mais tcnicos, este conjunto de protocolos tambm pode ser visto como um modelo de camadas, no qual cada uma delas responsvel pela execuo de uma quantidade ( grupo) de tarefas, e entregando um conjunto de atividades definidas para o protocolo da camada logo acima.

Quanto mais alta a camada, mais prxima ao usurio ela se encontra e so aquelas que trabalham com dados mais abstratos (esta a chamada camada de aplicao) e para as camadas em nveis mais baixos restam funes com um nvel de abstrao menor. O TCP faz parte da camada de mais alto nvel do IP.

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Arquitetura de Aplicao

O programador dispe de trs tipos de arquitetura: cliente-servidor, peer-to-peer e hibrida.

Na arquitetura cliente-servidor uma mquina denominada cliente e a outra servidor. O servidor a mquina que fornecer o servio. Por outro, lado o cliente a mquina que requisita o servio do servidor. Um exemplo clssico, so os servidores de pginas web. Para visualizar est pgina, por exemplo, o a sua mquinas (cliente) atravs do navegador solcita este servio ao servidor web onde est hospedado o site engenharias.eng.br.

Na arquitetura peer-to-peer, no existe diferenas entre as mquinas, ou seja, no existe o conceito de cliente/servidor. Os pares (peers) comunicam-se diretamente entre si. A vantagem desta arquitetura a escalabilidade, j que cada novo n na rede aumanta a capacidad de servios e no apenas a demanda. Um exemplo o uso de aplicativos torrent ou o emule.

Na arquitetura hbrida, existe uma combinao dos dois processos anteriores. Um exemplo, clssico so os programas de mensagem instantnea. Inicialmente voc conectar-se ao servidor para saber quem est online de sua lista de amigos. Depois desta etapa a conexo entre dois usurrios direta, ou seja, peer to peer.

Protocolos de Camada de Aplicao: So muitos como: HTTP, SMTP, FTP, SSH, RTP, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP, BitTorrent, DNS, Ping, etc. Os principas, dentre os citados so: FTP, Telnet, SMTP, DNS e HTTP.

Servios Fornecidos TCP x UDP

O TCP um protocolo orientado a conexo, ou seja, realiza o processo de troca de mensagens de controle (handshaking) antes da transferncia dos dados. Alm disso, ele fornece o transporte confivel, ou seja, os pacotes chegaro sem erro e na ordem correta. O TCP adequado para aplicaes que necessitam deste tipo de transporte como, por exemplo, transferncia de arquivos.

O UDP no faz praticamente nada. Ele no realiza handshaking e no garante a entrega dos pacotes. Uma das poucas coisas que ele faz multiplexao da camada de transporte, ou seja, diversas aplicaes podem usar o UDP em portas diferentes. Note que esta multiplexao tambm feita pelo TCP. Ento, para que o UDP serve ? Em aplicaes que so tolerantes a perdas o UDP mais adequado, pois no possui o overhead introduzido pelo TCP. Assim, em aplicaes de audio e vdeo comum utilizar UDP.

Note que nenhum dos protocolos oferece um servio de temporizao, ou seja, entrega dos dados em at x unidades de tempo. Por exemplo, o TCP garante entregar, mas no diz quando isso vai acontecer. O UDP nem isso faz. Apesar disto, aplicaes sensveis a atrasos podem ser executadas na internet. Isto vai depender de vrios fatores como o congestionamento da rede. Repare tambm que no existe um servio de garantia de largura de banda, ou seja, nenhum dos protocolos garante uma taxa de transmisso mnima a uma aplicao.

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WEB e HTTP:

HTTP: Hypertext Transfer Protocol um protocolo de comunicao (na camada de aplicao segundo o Modelo OSI) utilizado para sistemas de informao de hipermedia distribudos e colaborativos.[1] Seu uso para a obteno de recursos interligados levou ao estabelecimento da World Wide Web. Normalmente, este protocolo utiliza a porta 80 e usado para a comunicao de stios web, comunicando na linguagem HTML. Contudo, para haver comunicao com o servidor do stio necessrio utilizar comandos adequados, que no esto em linguagem HTML

Tipos de conexes HTTP

HTTP no persistente A conexo TCP desfeita ao final da entrega de cada objeto. A conexo NO PERSISTE para outros objetos. O browser pode abrir vrias conexes TCP simultneas (paralelismo).

Pode sobrecarregar o Servidor (administrao de mais buffers e variveis TCP no lado Cliente e Servidor) e tem maior tempo de resposta (requisio de conexo a cada objeto solicitado). O HTTP/1.0 utiliza HTTP no persistente.

HTTP persistente Mltiplos objetos podem ser enviados sobre uma mesma conexo TCP (com paralelismo ou sem paralelismo). Sem paralelismo, o Servidor fica ocioso entre o final do envio do objeto e a recepo da requisio de envio do prximo objeto (desperdcio de recurso) e maior tempo de reposta para montar a pgina WEB. O HTTP/1.1 utiliza conexes persistentes em seu modo padro.

Web cache: um mecanismo para o armazenamento temporrio ( cache ) de documentos web , como pginas HTML e imagens , para reduzir a largura de banda , uso de servidor de carga. Uma memria cache armazena cpias de documentos web que passa por ele; solicitaes subsequentes podem ser preenchidas a partir do cache, se forem respeitadas determinadas condies.

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FTP: significa File Transfer Protocol (Protocolo de Transferncia de Arquivos), e uma forma bastante rpida e verstil de transferir arquivos, sendo uma das mais usadas na internet.

Para transferir arquivos utilizando este tipo de protocolo, necessrio possuir um software que possibilite a conexo de um computador ligado a internet ou rede local a algum servidor FTP. O servidor FTP possuir um usurio e senha, alm de um endereo e uma porta (por padro a porta 21), como: ftp.nomedohost.com.br. Aps a conexo estar aberta, voc poder tanto colocar quanto copiar arquivos do servidor.

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Correio Eletrnico E-mail

Como todos sabem, e-mail uma forma de se enviar mensagens pela internet. Para isso utiliza-se alguns protocolos, como:

SMTP : Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) o protocolo padro para envio de e-mails atravs da Internet. um protocolo relativamente simples, baseado em texto simples, onde um ou vrios destinatrios de uma mensagem so especificados (e, na maioria dos casos, validados) sendo, depois, a mensagem transferida

POP3 - O Post Office Protocol (POP3) um protocolo utilizado no acesso remoto a uma caixa de correio eletrnico. Ele est definido no RFC 1225 e permite que todas as mensagens contidas numa caixa de correio eletrnico possam ser transferidas sequencialmente para um computador local. A, o utilizador pode ler as mensagens recebidas, apag-las, responder-lhes, armazen-las, etc..

MIME - Multipurpose Internet Mail Extensions: uma norma da internet para o formato das mensagens de correio eletrnico. A grande maioria das mensagens de correio eletrnico so trocadas usando o protocolo SMTP e usam o formato MIME. As mensagens na Internet tem uma associao to estreita aos padres SMTP e MIME que algumas vezes so chamadas de mensagens SMTP/MIME.

IMAP (Internet Message Access Protocol): um protocolo de gerenciamento de correio eletrnico superior em recursos ao POP3 - protocolo que a maioria dos provedores oferece aos seus assinantes. A ltima verso o IMAP4. O mais interessante que as mensagens ficam armazenadas no servidor e o internauta pode ter acesso a suas pastas e mensagens em qualquer computador, tanto por webmail como por cliente de correio eletrnico (como o Mozilla Thunderbird, Outlook Express ou o Evolution). Outra vantagem deste protocolo o compartilhamento de caixas postais entre usurios membros de um grupo de trabalho. Alm disso, possvel efetuar pesquisas por mensagens diretamente no servidor, utilizando palavras-chaves.

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DNS (Domain Name System - Sistema de Nomes de Domnios): um sistema de gerenciamento de nomes hierrquico e distribudo operando segundo duas definies:

Examinar e atualizar seu banco de dados. Resolver nomes de domnios em endereos de rede (IPs).

O servidor DNS traduz nomes para os endereos IP e endereos IP para nomes respectivos, e permitindo a localizao de hosts em um domnio determinado. Num sistema livre o servio implementado pelo software BIND. Esse servio geralmente se encontra localizado no servidor DNS primrio. O servidor DNS secundrio uma espcie de cpia de segurana do servidor DNS primrio.

TELLNET: um protocolo cliente-servidor usado para permitir a comunicao entre computadores ligados numa rede (exemplos: rede local / LAN, Internet), baseado em TCP.

Telnet um protocolo de login remoto.

Antes de existirem os chats em IRC o Telnet j permitia este gnero de funes.

O protocolo Telnet tambm permite obter um acesso remoto a um computador.

Camadas de Transporte

Tcnicas utilizadas pelos protocolos para reverter os dados perdidos ou corrompidos e congestionamentos.

Os processos descritos na camada de Transporte do modelo OSI aceitam dados da Camada de Aplicao e os preparam para endereamento na camada de Rede. A camada de Transporte responsvel pela transferncia fim-a-fim geral de dados de aplicao.

A camada de Transporte tambm abrange estas funes:

Habilita a comunicao de mltiplas aplicaes na rede ao mesmo tempo em um nico dispositivo;

Assegura que, se necessrio, todos os dados sejam recebidos confiavelmente e em ordem pela aplicao correta;

Emprega mecanismos de tratamento de erros;

A camada de Transporte proporciona a segmentao de dados e o controle necessrio para reagrupar esses segmentos em fluxos de comunicao.

Caractersticas

Separar mltiplas conversaes

Assim duas mquinas podem se comunicar atravs de conexes diferentes de maneira que uma conexo no interfira na outra

Segmentao

Diviso dos dados e partes menores

Permite que vrias aplicaes usem o meio de forma mais justa

Multiplexao

Uso de um mesmo canal para transmitir vrios dados diferentes de aplicaes diferentes

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PROTOCOLO DE TRANSPORTE ORIENTADO CONEXO

O objetivo dessa modalidade do protocolo de transporte (com conexo) prover a qualidade de servio (QOS - Quality Of Service) necessria s aplicaes. Suas principais funes so:

mapeamento de endereos de transporte em endereos de rede; estabelecimento de conexo; multiplexao de conexes de transporte em conexes de rede; segmentao e concatenao de unidades de dados; recuperao de erros fim-a-fim; controle de seqncia fim-a-fim sobre cada conexo de transporte; controle de fluxo fim-a-fim sobre cada conexo; monitorao da qualidade de servio prestada; transferncia de dados expressos.

PROTOCOLO DE TRANSPORTE NO ORIENTADO CONEXO

O protocolo de transporte no orientado conexo foi especificado para ser utilizado com servios de rede muito confiveis. Para estes casos, o protocolo de transporte no tem o overhead que teria se estivesse executando no modo orientado conexo, aumentando assim a taxa efetiva de dados sobre a rede.

Este protocolo menos confivel que o orientado conexo, no garante a entrega nem a ordenao das TPDU ao usurio de transporte de destino. Ele no capaz de segmentar as TPDU e no possue controle de fluxo algum.

No sendo orientado conexo, ele no necessita estabelecer, gerenciar e fechar conexes, tendo apenas que transmitir os dados. Nesse caso, so definidas duas (2) primitivas de servio: T-UNIDATA-request e T-UNIDATA-indication.

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Comparao entre o modelo OSI e o TCP/IP

Semelhanas

ambos tm camadas; ambos tm camadas de aplicao, embora incluam servios muito diferentes; ambos tm camadas de transporte e de rede comparveis; a tecnologia de comutao de pacotes (e no comutao de circuitos) presumida por ambos; os profissionais da rede precisam conhecer ambos.

Diferenas

o TCP/IP combina os aspectos das camadas de apresentao e de sesso dentro da sua camada de aplicao;

o TCP/IP combina as camadas fsica e de enlace do OSI em uma camada; o TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas; os protocolos do TCP/IP so os padres em torno dos quais a Internet se desenvolveu, portanto o

modelo TCP/IP ganha credibilidade apenas por causa dos seus protocolos. Em contraste, nenhuma rede foi criada em torno de protocolos especficos relacionados ao OSI, embora todos usem o modelo OSI para guiar seu raciocnio.

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Portas TCP e UDP

Compare seu computador a um prdio. Ao chegar uma correspondncia, necessrio saber a qual apartamento entreg-la. Se no envelope estiver escrito que o destino o apartamento nmero 123, onde reside Fulano, basta fazer a entrega. Em seu computador, o conceito o mesmo: basta substituir a correspondncia pelo pacote de dados, o apartamento pela porta e o Fulano pelo programa. No entanto, importante frisar que um aplicativo pode utilizar mais de uma porta.

Ao todo, possvel usar 65536 portas TCP e UDP, comeando em 1. Tanto no protocolo TCP como no UDP, comum o uso das portas de 1 a 1024, j que a aplicao destas padronizada pela IANA (Internet Assigned Numbers Authority). De acordo com essa entidade, eis algumas das portas TCP mais utilizadas:

:: 21 - FTP;:: 23 - Telnet;:: 25 - SMTP;:: 80 - HTTP;:: 110 - POP3;:: 143 - IMAP;:: 443 - HTTPS.

Comparativo entre TCP e UDP

A principal diferena que o TCP orientado a conexo, ou seja, antes da informao sair feito uma conexo entre o remetente e o destinatrio e caso seja esteja tudo ok ser feita a transmisso.

o UDP no orientado a conexo, portanto os dados no tero garantia que realmente iro chegar. Geralmente utilizado para envio de pequenas informaes. Entretanto o UDP mais rpido que o TCP.

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Datagrama: ou clulas so as unidades de mensagem com as quais protocolos (como o IP) lidam e so transportados pela rede de computadores. Assim como acontece com os pacotes, cada datagrama formado por um cabealho e uma rea de dados.

Circuito Virtual: Antes de se iniciar a transmisso dos dados prpriamente ditos, tem lugar uma fase que designaremos por " call setup ", em que definida uma rota ou caminho ( Circuito Virtual ) para os pacotes, atravs dos vrios ns intermdios at ao destino final. Os percursos estabelecidos entre "ns" ou equipamentos terminais contguos recebem a designao de Datalink.

Sockets: uma API (Application Programming Interfaces) para a comunicao entre processos

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IP: Um endereo IP o nmero que identifica exclusivamente um dispositivo conectado uma rede TCP/IP. Esse endereo formado por uma sequncia de nmeros compostos de 32 bits, divididos em 4 grupos de 8 bits que recebem o nome de octeto, porque cada um deles tem oito posies quando visualizados na forma binria. Com 8 bits so permitidos at 256 combinaes diferentes, e para que a configurao seja facilitada, so utilizados os nmeros de 0 a 255 para representar cada octeto, isto porque mais fcil formar nmeros como 74.86.238.241 que utilizar nmeros binrios como 01001010.01010110.11101110.11110001.

Endereamento IP: dividido em duas partes, sendo a primeira responsvel por identificar a rede qual o computador est conectado, e a segunda utilizada para identificar os Hosts que pertencem rede.

Para permitir uma maior gama de endereos IP, o endereamento foi dividido em cinco classes diferentes, que utilizam a nomenclatura A, B, C, D e E para identific-las. As classes D e E no so utilizadas e foram desenvolvidas para utilizaes futuras. Cada classe reserva um nmero diferente de octetos para seu endereamento de rede e diferenciam pequenas, mdias e grandes redes.

Em uma rede de classe A, o primeiro octeto atribudo para identificar a rede e os trs ltimos identificam os Hosts. Nesta classe o primeiro octeto um nmero entre 1 e 126. O endereo pertencente classe A foi projetado para suportar redes de grandes dimenses, sendo possvel enderear at 16.777.214 hosts.

Na classe B, os dois primeiros octetos identificam a rede e os dois ltimos identificam os hosts. Nesta classe o primeiro octeto est entre os nmeros 128 e 191. O endereo de classe B foi concebido para satisfazer as necessidades das redes de moderada a grande porte, sendo possvel enderear at 65.534 hosts

J na classe C, os trs primeiros octetos identificam a rede e o ltimo octeto identifica os hosts. Nesta classe o primeiro octeto est entre os nmeros 192 e 223. possvel enderear at 254 hosts sendo este endereo projetado para suportar redes pequenas.

Camada IP: A camada IP verifica se o endereo IP destino um dos seus endereos ou um endereo de broadcast:

Se sim, o datagrama enviado para o mdulo de protocolo especificado no campo de protocolo;

Se no, Se a camada de rede estiver configurada para funcionar como router, o pacote enviado; de no, descartado.

Mascara de rede (Subrede)

DEFINIO 1 - Este um parmetro na configurao do protocolo TCP/IP (independentemente do sistema operacional usado). Ao contrrio do endereo IP, que formado por valores entre 0 e 255, a mscara de sub-rede formada por apenas dois valores: 0 e 255, como em 255.255.0.0 ou 255.0.0.0. onde um valor 255 indica a parte endereo IP referente rede, e um valor 0 indica a parte endereo IP referente ao host.

A mscara de rede padro acompanha a classe do endereo IP: num endereo de classe A, a mscara ser 255.0.0.0, indicando que o primeiro octeto se refere rede e os trs ltimos ao host. Num endereo classe B, a mscara padro ser 255.255.0.0, onde os dois primeiros octetos referem-se rede e os dois ltimos ao host, e num endereo classe C, a mscara padro ser 255.255.255.0 onde apenas o ltimo octeto refere-se ao host.

DEFINIO 2: Uma mscara de subrede tambm conhecida como subnet mask ou netmask um nmero de 32 bits usada para separar em um IP a parte correspondente rede pblica, subrede e aos hosts.

Uma subrede uma diviso de uma rede de computadores - a faixa de endereos lgicos reservada para uma organizao. A diviso de uma rede grande em menores resulta num trfego de rede reduzido, administrao simplificada e melhor performance de rede. No IPv4 uma subrede identificada por seu endereo base e sua mscara de subrede.

A mscara de rede padro acompanha a classe do endereo IP: num endereo de classe A, a mscara ser 255.0.0.0, indicando que o primeiro octeto se refere rede e os trs ltimos ao host. Num endereo classe B, a mscara padro ser 255.255.0.0, onde os dois primeiros octetos referem-se rede e os dois ltimos ao host, e num endereo classe C, a mscara padro ser 255.255.255.0 onde apenas o ltimo octeto refere-se ao host.

Os 32 bits das Mscaras de Subrede so divididos em duas partes: um primeiro bloco de 1s seguido por um bloco de 0s. Os 1s indicam a parte do endereo IP que pertence rede e os 0s indicam a parte que pertence ao host.

Normalmente, as mscaras de subrede so representadas com quatro nmeros de 0 a 255 separados por trs pontos. A mscara 255.255.255.0 (ou 11111111.11111111.11111111.00000000), por exemplo, em uma rede da classe C, indica que o terceiro byte do endereo IP o nmero de subrede e o quarto o nmero do host (veja a seguir).

Embora normalmente as mscaras de subrede sejam representadas em notao decimal, mais fcil entender seu funcionamento usando a notao binria. Para determinar qual parte de um endereo o da rede e qual o do host, um dispositivo deve realizar uma operao "AND".

Exemplo

Endereo decimal BinrioEndereo completo 192.168.5.10 11000000.10101000.00000101.00001010Mscara da subrede 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000Poro da rede 192.168.5.0 11000000.10101000.00000101.00000000

A Poro da Rede o AND entre o Endereo e a Mscara.

As mscaras de subrede no precisam preencher um octeto ("byte"). Isto permite que uma rede classfull seja subdividida em subredes. Para criar uma subrede reserva-se alguns bits do host para a rede. O exemplo a seguir mostra como os bits podem ser "emprestados" para converter uma rede classfull em uma subrede.

Exemplo

Endereo Decimal BinrioEndereo Completo de Rede 192.168.5.130 11000000.10101000.00000101.10000010Mscara de Subrede 255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000Poro da Subrede 192.168.5.128 11000000.10101000.00000101.10000000

No exemplo dois bits foram emprestados da poro do host e so usados para identificar a subrede.

IP Prefixo da Rede Nmero da SubredeNmero do

Host11000000.10101000.00000101.10000010 11000000.10101000.00000101 10 000010

Para determinar o nmero de hosts/subredes disponveis a partir de certa mscara de subrede devemos verificar o nmero de bits emprestados. No exemplo anterior, por exemplo, h 2 bits emprestados, logo h:

22 = 4 subredes disponveis RFC 1812, j pela antiga RFC 950 o nmero de subredes seria 2. Isto se deve ao fato de que a RFC 950 (seo 2.1, pgina 5) no permite subredes com todos os bits em 1 ou em 0.

Broadcast: (do Ingls, "transmitir") ou Radiodifuso o processo pelo qual se transmite ou difunde determinada informao, tendo como principal caracterstica que a mesma informao est sendo enviada para muitos receptores ao mesmo tempo. Este termo utilizado em rdio, telecomunicaes e em informtica.

Redes broadcast podem-se dividir em

Estticas: Diviso do tempo de intervalos discretos (slots) permitindo cada mquina transmitir apenas durante seu slot.

Dinmicas: Alocao de canal por demanda.

Centralizada: Sistema de arbitragem nico.

Descentralizada: Cada mquina decide por si mesma, qual a deciso por ela tomada.

CIDR: (de Classless Inter-Domain Routing), foi introduzido em 1993, como um refinamento para a forma como o trfego era conduzido pelas redes IP. Permitindo flexibilidade acrescida quando dividindo margens de endereos IP em redes separadas, promoveu assim um uso mais eficiente para os endereos IP cada vez mais escassos.

IPV4 e IPV6

IPv4, que convencionamos chamar apenas de IP, composto por uma sequncia numrica no seguinte formato: x.x.x.x, onde x um nmero que pode ir de 0 a 255, por exemplo:

189.34.242.229

Para que cada computador conectado internet tenha um endereo IP exclusivo, uma entidade chamada IANA/ICANN distribui "cotas" de IP para todas as partes do mundo. Essas cotas so administradas por entidades regionais que, por sua vez, as repassam para provedores, tambm chamados de ISP (Internet Service Provider).

Quando voc contrata uma empresa para fornecer acesso internet sua residncia, por exemplo, o provedor ir fornecer um endereo IP de sua cota (em boa parte dos casos, esse endereo muda a cada conexo) para conectar seu computador ou sua rede internet. Websites tambm tm endereo IP, afinal, ficam armazenados em servidores que, obviamente, esto conectados internet.

O formato do IPv4 uma sequncia de 32 bits (ou quatro conjuntos de 8 bits) e isso permite, teoricamente, a criao de at 4.294.967.296 endereos. Uma quantidade muito grande, no mesmo? Mas, acredite, em pouco tempo ser insuficiente.

Esse problema existe porque a internet no foi planejada de forma a ser to grande. A ideia original era a de se criar um sistema de comunicao que interligasse centros de pesquisa. Somente quando a internet passou a ser utilizada de maneira ampla que ficou claro que o nmero mximo de endereos IP poderia ser atingido em um futuro relativamente prximo. Foi a partir dessa percepo que o projeto IPng (Internet Protocol next generation) teve incio, dando origem ao que conhecemos como IPv6.

Esgotamento de endereos IP

No difcil entender o porqu do esgotamento de endereos no formato IPv4. Para incio de conversa, parte desses 4 bilhes de combinaes disponveis, como aquelas que comeam em 10 e 127, por exemplo, esto reservados para redes locais (saiba mais sobre isso no artigo Endereos IP) ou para testes. Alm disso, h uma parte expressiva de endereos que so destinados a instituies e grandes corporaes.

Mas o fato principal que o mundo est cada vez mais conectado. possvel encontrar pontos de acesso providos por redes Wi-Fi em shoppings, restaurantes, aeroportos e at em nibus. Sem contar que cada vez mais comum o nmero de pessoas que tem conexo banda larga em casa e tambm assinatura de um plano 3G para acessar a internet no celular ou no notebook a partir de qualquer lugar.

Medidas paliativas foram adotadas para lidar com essa questo, como a utilizao do NAT (Network Address Translation), uma tcnica que permite que um nico endereo IP represente vrios computadores, esquema esse que aplicado, por exemplo, em provedores de acesso via rdio ou at mesmo por operadoras que oferecem acesso 3G.

O problema que o NAT e outras medidas implementadas tm suas limitaes e, no mximo, apenas adiam o esgotamento, de forma que uma soluo definitiva e prtica precisa ser adotada. A essa altura, voc j sabe que tal soluo atende pelo nome de IPv6.

Endereos IPv6

A criao do IPv6 consumiu vrios anos, afinal, uma srie de parmetros e requisitos necessitam ser observados para que problemas no ocorram ou, pelo menos, sejam substancialmente amenizados em sua implementao. Em outras palavras, foi necessrio fazer uma tecnologia - o IPv4 - evoluir, e no criar um padro completamente novo.

A primeira diferena que se nota entre o IPv4 e o IPv6 o seu formato: o primeiro constitudo por 32 bits, como j informado, enquanto que o segundo formado por 128 bits. Com isso, teoricamente, a quantidade de endereos disponveis pode chegar a 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456, um nmero absurdamente alto!

Mas h um problema: se no IPv4 utilizamos quatro sequncias numricas para formar o endereo - por exemplo: 208.67.222.220 -, no IPv6 teramos que aplicar nada menos que 16 grupos de nmeros. Imagine ter que digitar tudo isso!

Por esse motivo, o IPv6 utiliza oito sequncias de at quatro caracteres separado por ':' (sinal de dois pontos), mas considerando o sistema hexadecimal. Assim, o endereo IPv6 do InfoWester, por exemplo, pode ser:

FEDC:2D9D:DC28:7654:3210:FC57:D4C8:1FFF

Um formato ainda confuso, de fato, mas melhor do que se seguisse a mesma regra do IPv4. Felizmente, um endereo IPv6 pode ser "abreviado". Isso porque nmeros zero existentes esquerda de uma sequncia podem ser ocultados, por exemplo: 0260 pode ser representado como 260. Alm disso, grupos do tipo 0000 podem ser exibidos apenas como 0. Eis um exemplo de um endereo "normal" e outro abreviado:

805B:2D9D:DC28:0000:0000:0000:D4C8:1FFF

805B:2D9D:DC28:0:0:0:D4C8:1FFF

O fato que o formato do endereo IPv6 to grande que sequncias do tipo 0:0:0, por exemplo, sero comuns. Neste caso, possvel omitir esses grupos, pois o computador saber que o intervalo ocultado composto por sequncias de zero. Por exemplo:

FF00:4502:0:0:0:0:0:42

O endereo acima pode ficar assim, ocultando os espaos com 0:

FF00:4502::42

importante frisar que essa ocultao no pode acontecer mais de uma vez no mesmo endereo em pontos no sequenciais. Por exemplo:

805B::DC28::D4C8:1FFF => Errado!

Neste exemplo, somente uma das abreviaes poder permanecer no endereo.

Tipos de endereos IPv6

De modo geral, um endereo IPv6 faz parte de uma das seguintes categorias: unicast, multicast e anycast. Tal caraterstica serve, basicamente, para permitir uma distribuio otimizada de endereos e possibilitar que estes sejam acessados mais rapidamente, de acordo com as circunstncias. Vejamos brevemente cada um dos tipos:

- Unicast: tipo que define uma nica interface, de forma que os pacotes enviados a esse endereo sejam entregues somente a ele. apropriado para redes ponto-a-ponto;

- Multicast: neste tipo, pacotes de dados podem ser entregues a todos os endereos que pertencem a um determinado grupo;

- Anycast: semelhante ao multicast, com a diferena de que o pacote de dados entregue interface do grupo que estiver mais prxima. Esse tipo apropriado para servidores de DNS, por exemplo.

Vale frisar que, assim como acontece com o IPv4, o IPv6 tambm pode ter seus endereos divididos em "cotas" ou "categorias", de forma que hierarquias possam ser criadas para determinar a distribuio otimizada de endereos.

ICMPv6

O padro IPv4 faz uso de um protocolo chamado Internet Control Message Protocol (ICMP) para obteno de dados referentes rede e para a identificao de erros de comunicao por meio de mensagens, ajudando, evidentemente, numa possvel correo, quando for o caso. O IPv6 tambm utiliza o mesmo recurso, s com que as devidas adaptaes: o ICMPv6.

Em relao ao ICMP, o ICMPv6 se diferencia, essencialmente, por permitir uma quantidade maior de mensagens que o primeiro. O motivo para isso simples: o ICMPv6 incorpora funes que no ICMP eram destinadas a outros protocolos. importante frisar que o ICMPv6 no um cabealho de extenso do IPv6, mas sim um protocolo que trabalha com este.

Entre as mensagens oriundas do ICMPv6 esto as que informam "destino inacessvel", indicando que ao emissor que o receptor no pde receber o pacote de dados; "requisio de eco", que consiste em uma mensagem informativa para determinar se um determinado integrante da rede - um servidor, por exemplo - est ativado; entre outros.

O cabealho do ICMPv6 composto, essencialmente, pelos seguintes campos:

Type: tipo de mensagem, isto , se erro ou informao;

Code: informa um cdigo que atrelado a determinados tipos de mensagem;

Checksum: informa o valor de uma determinada soma, que indicar algum problema caso sua verificao acuse outro resultado;

Data: fornece dados relacionados mensagem.

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Roteamento: a escolha do mdulo do n de origem ao n de destino por onde as mensagens devem transitar. Na comutao de circuito, nas mensagens ou de pacote.

Primeiramente estabelece uma conexo entre ns de origem e destino, neste estabelecimento definida a rota onde devero transitar enquanto perdurar a conexo. Em segundo caso pode haver ou no o estabelecimento de conexo, mas independentemente disso cada n intermedirio do caminho responsvel pela escolha do prximo n do caminho no instante em que recebe a mensagem.

Algoritmos inter-domnios

Estes so algoritmos que so executados por roteadores que esto nos limites dos domnios. Permitem a definio das rotas que so utilizadas para a comunicao com equipamentos de fora de um determinado Sistema Autnomo.

Dois algoritmos so os mais comumente utilizados por protocolos de roteamento:

Algoritmo de Vetor de Distncia (Distance Vector)1. O roteador apresenta em sua tabela a rota para os roteadores vizinhos.2. Em intervalos de tempo regulares o roteador envia toda a sua tabela de rotaspara, e somente para, os seus vizinhos.3. Aps algum tempo os diversos roteadores da rede convergem (ficam com assuas tabelas completas e atualizadas).4. As tabelas apresentam o endereo destino, a mtrica, e o prximo roteador paraonde a mensagem deve ser enviada.5. Exige menos recursos de memria e processamento do que o algoritmo deEstado do Enlace.6. Apresenta convergncia mais lenta e alguns problemas enquanto o algoritmono se estabilizou.

Algoritmo de Estado do Enlace (Link State)Neste algoritmo o roteador faz as seguintes tarefas:1. Descobre quem so os vizinhos e qual o estado do enlace dos vizinhos.2. Mede os custos associados aos diversos enlaces que possui.3. Transmite as informaes sobre os enlaces para todos os roteadores da rede.4. Recebe o estado de todos os enlaces da rede.5. Constri um mapa completo da rede.6. Constri o melhor caminho para cada roteador da rede utilizando o algoritmo deDijkstra.

Intra-AS: o administrador responsvel pela definio do mtodo de roteamento

RIP: Protocolo Intradominio - Desenvolvido pela Xerox no incio dos anos 80 para ser utilizado nas redes da prpria empresa e hoje em dia um dos protocolos intradomnio mais utilizado hoje em dia.

OSPF: Substituto do RIP e baseia-se em redes de grande porte.

O BGP, protocolo de roteamento dinmico, utilizado para comunicao entre sistemas autnomos (ASs).

O BGP foi projetado para evitar loops de roteamento em topologias arbitrarias, o mais serio problema de seu antecessor, o EGP (Exterior Gateway Protocol). Outro problema que o EGP nao resolve - e abordado pelo BGP - o do Roteamento Baseado em Politica (policy-based routing), um roteamento com base em um conjunto de regras no-tcnicas, definidas pelos Sistemas Autonomos.

4 - Camada de Transporte: responsvel por pegar os dados enviados pela camada de Sesso e dividi-los em pacotes que sero transmitidos para a camada de Rede. No receptor, a camada de Transporte responsvel por pegar os pacotes recebidos da camada de Rede, remontar o dado original e assim envi-lo camada de Sesso.5 Camada de Sesso - permite que duas aplicaes em computadores diferentes estabeleam uma sesso de comunicao. Nesta sesso, essas aplicaes definem como ser feita a transmisso de dados e coloca marcaes nos dados que esto a ser transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmisso dos dados a partir da ltima marcao recebida pelo computador receptor.6 Camada de Apresentao: converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicao em um formato comum a ser usado na transmisso desse dado, ou seja, um formato entendido pelo protocolo usado.7 Camada de Aplicao: corresponde s aplicaes (programas) no topo da camada OSI que sero utilizados para promover uma interao entre a mquina destinatria e o usurio da aplicao. Esta camada tambm disponibiliza os recursos (protocolo) para que tal comunicao aconteaServio de RedeTipos de conexes HTTPEsgotamento de endereos IPEndereos IPv6Tipos de endereos IPv6ICMPv6Algoritmos inter-domnios