Introduo s Redes de Computadores/Protocolo TCPDe Wikiversidade

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Ir para: navegao, pesquisa Transporte orientado para conexo: TCP, protocolo de transporte confivel da camada de transporte, orientado para conexo, da Internet.[1] O TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmisso) um dos protocolos[2], sob os quais assenta o ncleo da Internet nos dias de hoje. A versatilidade e robustez deste protocolo tornou-o adequado para redes globais, j que este verifica se os dados so enviados de forma correta, na sequncia apropriada e sem erros, pela rede.

Tabela de contedo[esconder]

1 A conexo TCP 2 Estrutura do segmento TCP [3] 3 Estimativa do tempo de viagem de ida e volta e de esgotamento de temporizao o 3.1 Estimativa do tempo de viagem de ida e volta - RTT [6] o 3.2 Estabelecimento e gerenciamento da temporizao de retransmisso 4 Transferncia confivel de dados 5 Controle de fluxo 6 Gerenciamento da conexo TCP 7 Referncias

[editar] A conexo TCPTCP(Transmission Control Protocol) um protocolo da camada de transporte, orientado a conexo. Ele responsvel pela diviso da mensagem em datagramas, reagrupamento e retransmisso no caso de datagramas perdidos. Dentre suas principais vantagens, podemos destacar a segurana quanto reposio de pacotes perdidos e ordenao desses pacotes.

[editar] Estrutura do segmento TCP [3]O segmento TCP dividido em partes. Didaticamente representado pelo bloco abaixo ilustrado, porm na prtica enviado sequencialmente. Cada linha da tabela um bloco de 32 bits, sendo que o bit inicial de nmero 0. O protocolo TCP permite que seu cabealho tenha tamanho varivel, conforme as necessidades das estaes comunicantes e especifidades do enlace. A estrutura bsica possui valores bem definidos, como as portas de origem (16 bits) e de destino (16 bits). Partes importantes no TCP so o nmero de seqncia (32 bits) e o nmero de reconhecimento (32 bits), pois estes campos garantem a confiabilidade da transferncia.H tambm outros campos, como comprimento do cabealho (4 bits), que indica qual tamanho do cabealho em palavras de 32 bit, as flags (6 bits), que podem ser de 6 tipos:

URG urgncia ACK nmero ack vlido PSH push (envio imediato de dados) RST reset (reincio da conexo) SYN sync (estabelecimento de conexo) FIN finalizar conexo

H tambm a janela de recepo (16 bits) que indica o tamanho da janela para controle de fluxo (figura acima), o checksum (16 bits) que verifica a integridade dos dados de todo o pacote, como um hash; o ponteiro para dados urgentes (16 bits) que indica que determinado dado deve ser entregue no mesmo instante, as opes (quantidade varivel

de bits), que podem alocar mais banda do enlace para a transmisso dentre outras possibilidades, e os dados, cuja quantidade definida no MSS.

A conexo TCP, por ser confivel, exige o estabelecimento de uma conexo, embora no seja necessrio alocar exclusividade de enlace (circuito dedicado[4]). necessrio existir um cliente e um servidor, porm como um protocolo full-duplex, um terminal pode ser simultaneamente servidor e cliente. A confiabilidade da transmisso se deve ao nmero de seqncia e ao nmero de reconhecimento. O primeiro indica qual o primeiro byte do segmento de daos, e o segundo indica o primeiro byte do prximo segmento de dados. Isso permite que os dados sejam agrupados corretamente, mesmo que pacotes tenham sofrido atrasos na transmisso. O nmero de sequncia escolhido aleatoriamente no servidor e no cliente, e so independentes entre si, ou seja, no exigncia que o nmero de sequncia do servidor seja o mesmo do cliente. Mas ento como feita a comunicao? Para isto utilizada a flag ACK. Esta flag faz a sincronizao dos nmeros de sequncia, como mostrado na figura a seguir.

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[editar] Estimativa do tempo de viagem de ida e volta e de esgotamento de temporizaoO TCP utiliza um mecanismo de controle de temporizao/retransmisso para recuperar segmentos perdidos. Em um protocolo real como o TCP, surgem problemas de implementao de um mecanismo de controle de temporizao/retransmisso como por

exemplo, estimar o tempo de viagem de ida e volta da conexo - RTT (a durao dos intervalos de controle deve ser maior do que o RTT, evitando o envio de retransmisses desnecessrias).

[editar] Estimativa do tempo de viagem de ida e volta - RTT [6]O RTT para um segmento, denominado RTTamostra, a quantidade de tempo transcorrido entre o momento em que o segmento enviado (isto , passado ao IP) e o momento em que recebido um reconhecimento para o segmento. Ao invs de medir um RTTamostra para cada segmento transmitido, a maioria das implementaes de TCP executa apenas uma medio de RTTamostra por vez. Isto , em qualquer instante, o RTTamostra estar sendo estimado para apenas um dos segmentos transmitidos mas ainda no reconhecidos, o que resulta em um novo valor de RTTamostra para aproximadamente cada RTT. E mais, o TCP nunca computa um RTTamostra para um segmento que foi retransmitido; apenas mede-o para segmentos que foram transmitidos uma vez. Os valores de RTTamostra sofrero variao de segmento para segmento devido a congestionamento nos roteadores e a variaes de carga nos sistemas finais. Por causa dessa variao, qualquer dado valor de RTTamostra pode ser atpico. Portanto, para estimar um RTT tpico, natural tomar alguma espcie de mdia dos valores de RTTamostra. O TCP mantm uma mdia, denominada RTTestimado, dos valores de RTTamostra. Ao obter um novo RTTamostra, o TCP atualiza RTTestimado de acordo com a seguinte frmula: RTTestimado = (1 - a) * RTTestimado + a * RTTamostra Esta frmula est escrita sob a forma de um comando de linguagem de programao. O valor recomendado de a a = 0,125 (isto , 1/8) [RFC 2988], caso em que essa frmula de torna: RTTestimado = 0,875 * RTTestimado + 0,125 * RTTamostra Onde RTTestimado uma mdia ponderada dos valores de RTTamostra. Essa mdia ponderada atribui um peso maior s amostras recentes do que s amostras antigas. Observao: O valor de "a" determina o peso das amostras mais recentes no clculo da mdia, por exemplo, se "a" vale 0,125, a ltima amostra analisada ter peso de 12,5% no valor de RTTestimado. Alm de ter uma estimativa do RTT, tambm valioso ter uma medida de sua variabilidade. O [RFC 2988] define a variao do RTT, RTTdesvio, como uma estimativa do desvio tpico entre RTTamostra e RTTestimado: RTTdesvio = (1 - b) * RTTdesvio + b * | RTTamostra - RTTestimado | Onde RTTdesvio uma MMEP (Mdia Mvel Exponencial Pura) da diferena entre RTTamostra e RTTestimado. Se os valores de RTTamostra apresentarem pouca variao, ento RTTdesvio ser pequeno; por outro lado, se houver muita variao, RTTdesvio ser grande. O valor recomendado para b 0,25.

[editar] Estabelecimento e gerenciamento da temporizao de retransmissoConsiderando-se dispor dos valores RTTestimado, RTTamostra e RTTdesvio, podese estabelecer um valor para a temporizao de retransmisso do TCP (IntervaloTimeOut). Este valor deve ser maior ou igual a RTTestimado, caso contrrio seriam enviadas retransmisses desnecessrias, porm no deve ser muito maior pois se houver perda de algum segmento, o TCP no o retransmitiria rapidamente, o que resultaria em grandes atrasos de transferncia de dados. Dessa forma, desejvel que o valor estabelecido para a temporizao seja igual a RTTestimado mais uma certa margem, que dever ser grande quando houver muita variao nos valores de RTTamostra e pequena quando houver pouca variao. Assim, o valor de RTTdesvio deve ser considerado: IntervaloTimeOut = RTTestimado + (4 * RTTdesvio)

[editar] Transferncia confivel de dadosUsa reconhecimentos positivos, temporizadores,nmeros de seqncia e paralelismoRecuperao de perdas de segmentos Retransmisso rpida

Ignora os ACKs duplicados Ignora controle de fluxo e de congestionamento RFC 2581: Trs ACKs duplicados retransmite o segmento que Falta Reconhecimento cumulativo evita a retransmisso do primeiro segmento

[editar] Controle de fluxo [editar] Gerenciamento da conexo TCPA maior parte dos ataques Web, atualmente, exploram vulnerabilidades apresentadas no gerenciamento das conexes TCP. Alm disso, importante observar, que o estabelecimento da conexo TCP interfere, significativamente, nos atrasos percebidos em nossa navegao. Portanto, saber como as conexes TCP so estabelecidas e finalizadas, possibilitando gerenci-las, bastante importante para garantia da confiabilidade inerente ao protocolo TCP. Para envio de pacotes entre hospedeiros, via TCP, necessrio, previamente, o estabelecimento de uma conexo entre cliente e servidor. Para tanto, so necessrias trs etapas, comumente chamada de apresentao de 3 vias (3 way handshake), conforme detalhado abaixo.

Etapa 1: o lado cliente do TCP encapsula e envia ao servidor, em um datagrama IP, um segmento contendo um bit de flag SYN ativado em 1 (requisio de estabelecimento de conexo) e um nmero de sequncia inicial escolhido aleatoriamente pelo prprio cliente. Esse segmento chamado TCP SYN. Etapa 2: o servidor, por sua vez, ao receber datagrama IP, extrai o segmento TCP SYN, aloca buffers e variveis para conexo TCP e envia um segmento de aceitao de conexo, chamado SYNACK, contendo um bit de flag SYN ainda ativado em 1 e um ACK de reconhecimento do nmero de sequncia inicial do cliente, juntamente com a informao de sequncia inicial do servidor. Etapa 3: por fim, o cliente recebe o SYNACK, reserva buffers e variveis para a conexo TCP, enviando um segmento contendo um ACK de reconhecimento do nmero de sequncia inicial do servidor, o prximo nmero de sequncia do cliente e um bit de flag SYN ajustado em zero (conexo j estabelecida).

Pode acontecer, entretanto, situaes em que o segmento TCP SYN recebido pelo hospedeiro apresenta nmero de porta e/ou IP incompatveis com as portas nele existentes. Neste caso, no h o reconhecimento do segmento TCP SYN e, ento, o hospedeiro (servidor) retorna ao cliente um segmento contendo um bit de sinalizao RST, ativado em 1, para reenvio/reinicializao da conexo. Se essas trs etapas forem bem sucedidas, os dados podem ser enviados entre um cliente e um servidor em hospedeiros diferentes. Quando no se deseja continuar enviando pacotes, a conexo TCP pode ser finalizada pelo cliente ou pelo servidor. O encerramento acontece em 4 passos. Em suma, inicialmente o cliente envia, ao servidor, um segmento TCP FIN, com um bit de flag FIN ajustado em 1, requisitando a finalizao da conexo. O servidor recebe e envia, ao cliente, um ACK de reconhecimento (etapa 2). Posteriormente, o servidor envia um segmento FIN, tambm ativado em 1, ao cliente. Quando o cliente o recebe, responde com um ACK de reconhecimento e, ento, a conexo encerrada e os recursos (buffers e variveis) alocados para a conexo TCP so liberados.

Encerramento da conexo TCP

O que uma Rede de Computadores?A primeira coisa que devemos entender ao comear a estudar redes entender o que uma rede. Quando falamos em redes de computadores, a maioria das pessoas pensa em uma srie de computadores ligados entre si por meio de cabos para trocarem dados ou ento pensa em grandes redes como a internet. A disciplina de Redes de Computadores de fato estuda estas coisas, mas ela tambm estuda muito mais coisas, pois o assunto de redes de computadores algo bastante amplo e possui uma quantidade enorme de aplicaes. Uma boa definio de Rede de Computadores' : Uma rede de computadores um conjunto de dois ou mais dispositivos (tambm chamados de ns) que usam um conjunto de regras em comum para compartilhar recursos (hardware, dados, troca de mensagens) uns com os outros atravs de uma rede. Perceba que qualquer tipo de dispositivo capaz de enviar ou trocar dados pode ajudar a compor uma rede, no apenas um computador. Por essa razo, quando falamos em componentes de rede, nos referimos eles como ns, e no computadores. Como exemplo de Redes de Computadores, podemos citar:

A Internet Uma rede local de uma empresa Uma rede de telefonia

Como exemplo de ns que vemos com freqncia conectados uma rede, podemos citar:

Terminais de computadores Impressoras Computadores Repetidores Pontes Roteadores Chaves

Nas prximas partes desse curso veremos em detalhes o que so cada uma destas coisas.

[editar] Conceitos BsicosAbaixo veremos alguns termos e expresses que so essenciais para que possamos estudar redes de computadores:

Endereamento: Isso significa alocar um endereo para cada n conectado uma rede. Um exemplo o usado pelas redes de telefonia, onde cada aparelho de telefone possui o seu prprio nmero.

Meio: O ambiente fsico usado para conectar os ns de uma rede. O meio de uma rede pode ser algum tipo de cabo ou atravs de ondas de rdio ou outro tipo de radiao eletromagntica. Protocolo: Um protocolo so algumas regras que os ns devem obedecer para se comunicarem uns com os outros. O que eles fazem criar uma linguagem comum entre diferentes mquinas. De forma geral, ele um conjunto de regras, especificaes e procedimentos que devem governar entidades que se comunicam entre si. Por exemplo, quando ns conversamos com algum, devemos sempre esperar a pessoa terminar de falar para que possa vos dizer algo tambm. No permitido comear falar ao mesmo tempo que outra pessoa. Isso um exemplo de protocolo usado por humanos para que eles possam conversar. Da mesma forma, tambm somos obrigados a seguir protocolos diferentes em festas, ocasies formais ou reunies executivas. Como exemplos de protocolos que regem a comunicao entre computadores, podemos citar o TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol') - um protocolo para controle de transmisso e para a internet, o FTP (File Transfer Protocol) - um protocolo para a transmisso de arquivos entre computadores, HTTP (HyperText Transfer Protocol) - protocolo de transmisso de hiper-textos e a ApleTalk conjunto de protocolos de rede usado pela Apple. Protocolos so to importantes que s vezes comum chamarmos uma rede pelo nome de seu protocolo. Roteamento: Rotear significa determinar qual o caminho que um pacote de dados deve tomar ao viajar entre os ns de origem e destino. Em redes em lao completo no qual todas as mquinas esto conectadas entre si, isto uma tarefa fcil. Mas no caso de redes mistas, por exemplo, esta pode ser uma tarefa complicada. Para fazer este servio, costuma-se usar unidades de hardware dedicadas chamadas roteadores.

[editar] Tipos Bsicos de rede[editar] Classificao de redes pela rea OcupadaCom relao rea que ocupam, uma rede pode ser classificada em:

Rede Local: (LAN - Local Area Network) Qualquer rede com um raio de 10 Km ou menos. Elas so bastante usadas para conectar computadores em uma sala, prdio ou campus universitrio. Rede de Longa Distncia: (WAN - Wide Area Network) Qualquer rede que seja maior do que uma Rede Local descrita acima. Muitas delas so usadas para conectar mquinas entre diferentes cidades, estados ou pases.

Alm destas duas classificaes principais, existem outras:

Rede Metropolitana: (MAN - Metropolitan Area Network) Uma rede que conecta mquinas ao longo de uma rea metropolitana. por exemplo, considere uma empresa com sedes em vrios pontos ao longo dee uma metrpole cujos computadores estejam em rede.

Rede Pessoal: (PAN - Personal Area Network) Uma rede domstica que liga recursos diversos ao longo de uma residncia. Rede Global: (GAN - Global Area Network) Colees de redes de longa distncia ao longo do globo Rede de Armazenamento de Dados (SAN - Storage Area Network) Redes destinadas exclusivamente a armazenar dados.

[editar] Classificao de redes pela Topologia

Diversas topologias de rede. Outra forma muito usada de se classificar redes pela sua topologia. Ou seja, a forma pela qual os computadores se conectam entre si. De acordo com a topologia, elas podem ser classificadas em:

Rede Ponto-a-Ponto: Neste tipo de rede, cada mquina s tem a capacidade de se comunicar com mquinas adjacentes entre si. Por exemplo, suponha que existem os ns A, B e C. A s pode se comunicar com B, B pode se comunicar com A e C enquanto C s pode se comunicar com B. Nessa rede, se o n A deseja se comunicar com C, a sua mensagem deve obrigatoriamente passar por B. Esta uma rede ponto-a-ponto. No desenho mostrado ao lado, todas as redes so ponto-a-ponto, com exceo da ltima. Existem alguns tipos especiais de redes deste tipo: o Rede em Estrela: Neste tipo de rede, existe um n central que adjacente todos os outros. J os outros ns, no possuem adjacncia entre si, somente com o n central. O dispositivo que costuma ser usado como n central deste tipo de rede o Hub. A terceira rede mostrada no desenho ao lado uma rede deste tipo. o Rede em Lao: Semelhantes s Redem e Estrela, mas nelas no existe um n central. Ele substitudo por um cabeamento dedicado. Um tipo de Rede em Lao a Rede em Anel. Nela, todas as mquinas ligam-se outras duas formando um circuito fechado. As informaes podem ser passadas tanto em sentido horrio, como anti-horrio. Com isso, a rede no destruda mesmo que um cabo seja destrudo. Outro tipo de Rede em Lao o Lao Completo. Nela, todas as mquinas ligam-se entre si. Ela um tipo de rede cara, mas bastante confivel Mesmo que um punhado de cabos sejam destrudos, ela pode continuar funcionando. A primeira e ltima rede mostrada no desenho acima uma Rede em Lao. o Rede em rvore: uma rede na qual os ns esto dispostos de forma hierrquica. Existe um n-raiz que se conecta com ns de segundo nvel. Estes, por sua vez, conectam-se ns de terceiro nvel e assim por diante. Um exemplo a rede do meio da linha de baixo mostrada no desenho acima.

Redes de Difuso: Neste tipo de rede, sempre que uma mquina envia uma mensagem, esta se propaga ao longo da rede de forma que todos os ns escutem a mensagem. Uma vantagem deste tipo de rede que podemos classificar as suas mensagens em trs diferentes tipos: mensagens nicas destinadas um nico n, mltipla para um certo nmero de ns e ampla para todos os ns da rede. Como exemplos deste tipo de rede podemos citar: o Redes em Barramento: Nesta rede, existe um barramento por onde toda a informao passa e toda vez que algum coloca uma informao no barramento, as mquinas conectadas ele recebem a mensagem. Um exemplo a ltima rede mostrada no desenho acima. o 'Redes via Satlite: Neste tipo de rede, existe um satlite capaz de transmitir dados em rbita ao redor da terra. Em uma determinada regio geogrfica, todas as mquinas sintonizadas ele so capazes de receber os dados.

Obtido em "http://pt.wikiversity.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_ %C3%A0s_Redes_de_Computadores/Defini %C3%A7%C3%B5es_das_Redes_de_Computadores"

Arquitetura de Redes de Computadores[editar] Descrio detalhadaO termo redes de computadores est cada vez mais em desuso com as novas tecnologias e dispositivos que esto sendo interconectados na internet pblica. Estes dispositivos conhecidos como sistemas finais no so unicamente compostos de computadores de mesa mas tambm de uma grande variedade de equipamentos que incluem telefones celulares, sistemas de automao residencial ou industrial, computadores portteis e aparelhos eletrnicos diversos. Estes sistemas finais so interconectados e percorrem uma rota ou caminho que passa por enlaces de comunicao (cabos, ondas, fibras pticas etc) e tambm por comutadores de pacotes (switches, hubs, roteadores etc). O primeiro o meio fsico responsvel pela transmisso em si enquanto o segundo faz o encaminhamento dos pacotes aos seus destinos. Os sistemas finais acessam a internet por meio de ISPs (provedores de servio de internet) de nvel baixo que so interconectados por ISPs de nvel alto, compostos por roteadores e sistemas de fibra ptica de altssima velocidade, obedecendo certas convenes de nomeao e endereo a fim de padronizar o acesso rede. Os protocolos controlam o envio e recebimento das informaes e envolvem todos os dispositivos que compem a internet, sendo o mais famoso deles o conjunto de protocolos conhecido como TCP/IP. Este protocolo, cujo nome vem dos protocolos mais importantes de pilha, TCP e IP, foi desenvolvido originalmente pela Universidade da Califrnia para o Departamento de Defesa dos EUA (DoD). Atualmente o TCP/IP o protocolo padro para redes locais e remotas.

[editar] TopologiaA topologia da rede define o modo como diversos dispositivos computacionais (ns) esto ligados um ao outro. A topologia de rede mais simples a que representa dois ns interligados. Esta a topologia Ponto a Ponto, que pode ser utilizada tambm na conexo entre mais de dois ns. Alm da ligao Ponto a Ponto h outros exemplos de topologias, como:

Topologia em barramento: Topologia Anel: Topologia em estrela;

[editar] Tipos de caboExistem 3 tipos de cabo de rede: Cabo de par tranado no blindado (UTP - Unshielded Twisted Pair), cabo de par tranado blindado(STP - Shielded Twisted Pair), cabo de fibra ptica e cabo coaxial, que usado em redes antigas.

[editar] Camadas da pilha de protocolos TCP/IPO TCP/IP foi implementado em uma arquitetura de pilhas, onde cada camada interage com a camada superior ou inferior a ela. A diviso superficial em camadas e alguns protocolos TCP/IP so mostrados abaixo: Camada Protocolo

4. Aplicao FTP, TORRENT, SMTP,POP3,HTTP 3. Transporte TCP,UDP,DCCP 2. Rede 1. Fsica ARP,RARP,IPv4,IPv6 BLUETOOTH,USB,ETHERNET

[editar] Descrio do servioAtravs da internet os sistemas finais executam aplicaes distribudas (navegao na web, compartilhamento de arquivos, jogos em rede, troca de mensagens, adio, vdeo etc) que podem se comunicar entre si e dois servios so oferecidos a essas aplicaes: servio confivel orientado para conexo e servio no confivel no orientado para conexo. O primeiro geralmente mais lento que o segundo, mas oferece mais garantia quanto a integridade dos pacotes a serem transmitidos. Um dos problemas que a internet enfrenta que no h garantia de tempo que os pacotes levaro para ser transmitidos. O usurio pode apenas aumentar a velocidade de trfego entre sua rede e seu provedor de acesso, geralmente pagando mais ao seu provedor.

Protocolos de Rede - ConceitosPodemos pensar em rede de computadores como diversas mquinas interligadas fisicamente entre si onde seus usurios promovem a troca de informao de seu interesse. Entretanto, uma rede no pode ser bem estabelecida considerando apenas o hardware como preocupao principal como nas primeiras redes, atualmente o software considerado uma das partes mais importantes na concepo de novas tecnologias de redes de computadores.

PROTOCOLO o conjunto de regras sobre o modo como se dar a comunicao entre as partes envolvidas

Protocolo a "lngua" dos computadores, ou seja, uma espcie de idioma que segue normas e padres determidados. atravs dos protocolos que possivel a comunicao entre um ou mais computadores.Os protocolos de rede nasceram da necessidade de conectar equipamentos de fornecedores distintos, rodando sistemas distintos, sem ter que escrever a cada caso programas especficos. Ambos os computadores devem estar configurados com os mesmos parmetros e obedecer aos mesmos padres para que a comunicao possa ser realizada sem erros. Existem diversos tipos de protocolos de rede, variando de acordo com o servio a ser utilizado. De maneira geral h dois tipos de protocolos: Abertos e Especficos. Os protocolos Abertos so os protocolos padres da internet. Eles podem comunicar com outros protocolos que utilizam mesmo padro de protocolo. Um exemplo seria o TCP/IP, pois ele pode comunicar com vrias plataformas como Windows, Linux, Mac e outros. J os protocolos Especficos so feitos para ambiente especficos (da vem o nome), pois ele s se pode comunicar com uma s plataforma padro. Exemplos desse tipo de procolo: IPX/SPX, NETBIOS e outros. So exemplos de protocolos de rede: IP (Internet Protocol), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), TCP (Transmission Control Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet (Telnet Remote Protocol), SSH (SSH Remote Protocol), POP3 (Post Office Protocol 3), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), IMAP (Internet Message Access Protocol).

[editar] Funes dos ProtocolosUma das funes dos protocolos pegar os dados que sero transmitidos na 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 seqencia: individualizao de cada mensagem, atravs de nmero seqencial Estabelecimento da conexo: estabelecimento de um canal lgico fechado entre fonte e destino Confirmao de recebimento : confirmao do destinatrio, com ou sem erro, aps cada segmento de mensagem; Controle de erro : deteco e correo 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

[editar] HierarquiaComo j foi visto um protocolo um conjunto de regras sobre o modo como se dar a comunicao entre as partes envolvidas. Com o intuito de reduzir a complexidade do projeto, a maioria das redes foi organizada como uma srie de nveis ou camadas, que so colocadas uma sobre a outra. O nmero, o nome, o contedo e a funo de cada camada difere de uma rede para outra. Em todas as redes, no entanto, o objetivo de cada camada oferecer determinados servios para as camadas superiores. A camada n de uma mquina se comunica com a camada n da outra mquina. Para isso acontecer, ela se baseia em um conjunto de convenes e regras que vo permitir gerenciar esta comunicao na qual foi nomeada de protocolo da camada n, ou, simplesmente, protocolo n.

As entidades que ocupam as mesmas camadas em diferentes mquinas so chamadas de PARES. So os pares que se comunicam utilizando o protocolo. Os dados no so transferidos diretamente entre os pares, pois no existe meio fsico entre eles. Ento cada camada transfere os dados para a camada inferior a ela, at alcanar a ltima camada. Aps a ltima camada est o meio fsico (meio de transmisso) atravs do qual se d a comunicao. Em cada par de camadas adjacentes, h uma INTERFACE (Define as operaes e servios que a camada inferior tem a oferecer para a camada superior a ela). Ao conjunto das camadas compondo uma rede d-se o nome de arquitetura da rede. As especificaes da arquitetura devem conter informaes suficientes para permitir o correto desenvolvimento da rede, tanto do ponto de vista do software quanto do hardware. Por outro lado, os detalhes de implementao dos mecanismos em cada camada, assim como as especificaes detalhadas das interfaces no fazem parte da definio da arquitetura da rede. Resumindo o procolo um conjunto de regras que controlam o formato e o significado das informaes trocadas pelas entidades pares contidas em uma camada,sendo que as entidades utilizam protocolos com a finalidade de implementar suas definies de servios e as entidades tm a liberdade de trocarem os seus protocolos, desde que no alterem o servio visvel para seus usurios.

[editar] Servios de RedeUm servio de rede um conjunto de operaes implementado por um protocolo atravs de uma interface, e oferecido camada imediatamente superior. Ele define o

que uma camada capaz de executar sem se preocupar com a maneira pela qual as operaes sero executadas. Cada servio utilizado por aplicaes diferentes, podendo uma aplicao utilizar vrios servios, como, por exemplo, um browser como o Mozilla Firefox. Este utiliza, por exemplo, HTTP, SHTTP, DNS. Os servios podem ser orientados a conexo ou no. Servios relacionados famlia TCP so orientados a conexo, enquanto servios relacionados ao protocolo UDP so sem conexo.

[editar] Classificao de servios

Servios orientados a conexo: o servio TCP. Antes do envio de dados, um processo conhecido como handshaking cria uma conexo fraca entre os hosts. Basicamente, esse processo prepara o receptor para a o recebimento de pacotes. Esta conexo prvia possibilita controlar se todos os pacotes iro chegar corretamente ao destino, e em caso negativo, solicitar o reenvio dos mesmos (quando o receptor recebe um pacote, ele envia uma mensagem de confirmao ao transmissor. Se a confirmao no chegar, o pacote reenviado), gerando uma transfrncia de dados confivel. Tambm pode-se fazer um controle de fluxo e congestionamento, para casos em que o receptor no suporta a velocidade de recebimento de pacotes, ou quando algum roteador na rede est congestionado ( enviada uma mensagem ao transmissor, reduzindo ou interrompendo a velocidade de envio de pacotes). Algumas aplicaes que usam TCP: HTTP, FTP, Telnet. Servios sem conexo: o servio UDP (Protocolo de Datagrama de Usurio). No h o processo de handshaking. Assim, uma aplicao apenas envia dados para um host, e com isso no h como saber se todos os pacotes chegaram. mais rpido, mesmo por no haver a etapa da handshaking, mas menos confivel, alm de no possuir a possibilidade de controle de fluxo e congestionamento presentes no TCP. Algumas aplicaes que usam o UDP: conferncia de vdeo e telefone por internet.

Existem outros tipos de servios, como o DHCP, que automaticamente determina um endereo IP vlido a cada host conectado Internet e o DNS, que possibilita o que o usurio utilize strings, ao invs de endereos IP para se conectar a outros servidores. O DNS mantm um banco de dados que relaciona cada string a um endereo IP. Obtido em "http://pt.wikiversity.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_ %C3%A0s_Redes_de_Computadores/Protocolos_e_servi%C3%A7os_de_rede"

Introduo s Redes de Computadores/Meios fsicos de transmissoDe Wikiversidade

< Introduo s Redes de Computadores Ir para: navegao, pesquisa Para definir os meios fsicos necessrio entender o comportamento dos bits. Um bit viaja a partir de um sistema atravs de uma srie de links e roteadores at atingir o sistema de destino. Nesse caminho, o bit transmitido diversas vezes. O sistema de origem transmite o bit, o primeiro roteador recebe o bit e o transmite e assim por diante. Enquanto viaja da origem para o destino, o bit passa por uma srie de transmissores e receptores. Cada bit enviado pela propagao de ondas eletromagnticas ou pulsos pticos atravs de um meio fsico. Os meios fsicos podem ter formas distintas e no precisam ser do mesmo tipo em todo o caminho. Exemplos de meios fsicos incluem par-tranado, cabo coaxial, cabo de fibra-ptica, espectro de rdio terrestre, e, espectro de rdio por satlite. Os meios fsicos dividem-se em duas categorias: meios encapsulados e no encapsulados. Nos meios encapsulados, as ondas percorrem um material slido. Os exemplos desse tipo de meio so: cabo de fibra-ptica, par-tranado e cabo coaxial. Nos meios no encapsulados, as ondas propagam-se na atmosfera e no espao. Exemplos: LAN wireless e canal digital de satlite. O custo do link fsico relativamente baixo comparado a outros custos da rede. O custo de instalao do link fsico pode ser muito superior ao custo do material. Por essa razo, muitos construtores instalam tipos variados de cabos em todas as salas de um edifcio. Mesmo que, inicialmente, s um meio seja usado, existe uma boa chance de outro meio ser usado no futuro. Dessa forma, economiza-se dinheiro evitando a colocao de fios no futuro.

Tabela de contedo[esconder]

1 Meios Magnticos 2 Cabo Coaxial 3 Cabo de Par Tranado 4 Fibra ptica o 4.1 Tipos 4.1.1 Multimodo Degrau 4.1.2 Multimodo Refrao Gradual 4.1.3 Monomodo 5 Transmisso via rdio 6 Ondas infravermelhas 7 Outros meios

[editar] Meios MagnticosUma forma muito barata de se transportar dados de um lugar para o outro atravs de fitas magnticas ou discos flexveis. Apesar de simples muito confivel e, dependendo da maneira como feita, pode ser mais eficaz que muitos meios de transmisso guiados. Por exemplo, vamos supor que um usurio queira fazer um back-up de seu HD em outro computador localizado algumas quadras de distncia. Um HD de 80 GB porttil leva algumas horas para ser completamente preenchido em um computador e levando para outro. No entanto, transmitir 80GB em uma Internet ADSL comum levaria muito mais tempo.

[editar] Cabo CoaxialO cabo coaxial formado por dois condutores separados e envoltos por um material isolante. O primeiro condutor, normalmente o cobre, mais rgido e est envolto pelo segundo condutor, este em forma de malha e normalmente de alumnio. Este segundo condutor, alm de ajudar na transmisso tambm responsvel por proteger o primeiro condutor contra interferncias magnticas. O cabo coaxial pode ser classificado de duas formas dependendo do material do condutor em malha. Quando este material o alumnio o cabo dito Cabo Coaxial Grosso (Resistncia de 75 ohms, transmisso numa velocidade de at 10 mbps a uma freqncia de 10 Ghz). Quando esse material cobre o cabo dito Cabo Coaxial Fino (Resistncia de 50 ohms, transmisso numa velocidade de at 10 mbps a uma freqncia de 2 Ghz).

[editar] Cabo de Par TranadoO cabo de par tranado formado por pares de fios condutores entrelaados separados por material isolante. Cada par composto por um positivo e um negativo. Isso o que garante a proteo contra interferncias eletromagnticas. Os cabos de par tranado tambm podem ser divididos em duas subcategorias de acordo com a blindagem externa. Os cabos de par tranado sem blindagem externa so chamados de UTP. Os que possuem essa blindagem so os STP. Esse meio de transmisso muito utilizado em redes de computadores.

[editar] Fibra pticaOs cabos de fibra ptica so filamentos de vidro ou de materiais polimricos com capacidade de transmitir sinais digitais sob a forma de sinais luminosos. Tal filamento pode apresentar dimetros variveis, dependendo da aplicao, indo desde dimetros nfimos, da ordem de micrmetros (mais finos que um fio de cabelo) at vrios milmetros. Graas a essa caracterstica, so cabos que conseguem ter uma velocidade ilimitada, se comparados com cabos eltricos. Tambm torna seu uso desejvel quando

existe a necessidade de transmitir dados a grandes distncias. Outra caracterstica interessante destes tipos de cabos que eles no sofrem interferncia de campos eletromagnticos. So cabos com custo mais alto, e com certa dificuldade de manuseio. Entretanto, seu uso vem se disseminando cada vez mais, com a necessidade cada vez maior de velocidades mais altas. Seu custo tambm diminui dia aps dia, e a matriaprima para a construo do cabo abundante. Os cabos de fibra ptica so compostos por dois fios(um para a recepo e outro para a transmissso) formados por minsculos cilindros de vidro. Possui duas camadas: Ncleo (vtreo) e Revestimento (Silicone).

[editar] Tipos

[editar] Multimodo DegrauPrimeiro tipo de fibra ptica que surgiu, tambm o mais simples dos trs. Aqui, o ncleo e o revestimento esto claramente definidos. O ncleo formado por um nico tipo de material, tendo ento ndice de refrao constante, e dimetro varivel. Os raios de luz refletem no revestimento em vrios ngulos, resultando em comprimentos de caminhos diferentes para o sinal. Isto causa o espalhamento do sinal ao longo do cabo e limita a largura de banda do cabo. Este fenmeno chamado de disperso modal. A atenuao alta, fazendo com que essas fibras sejam utilizadas em transmisso de dados em curtas distncias e iluminao. Banda: at 35 Mhz.km Ncleo: entre 50 e 400 mm Atenuao: maior que 5 dB/km

[editar] Multimodo Refrao GradualNeste tipo de fibra ptica, a interface entre o ncleo e o revestimento alterada para propiciar ndices de refrao diferentes dentro do ncleo e do revestimento. Os sinais luminosos viajam no eixo do cabo encontrando uma grande refrao, tendo uma velocidade de transmisso baixa. Os raios que viajam na mesma direo do cabo tem um ndice de refrao menor e so propagados mais rapidamente. Com isso, todos os modos do sinal podero viajar a uma mesma velocidade efetiva no cabo, de maneira a reduzir a disperso modal. normalmente empregada nas telecomunicaes. Banda: at 500 Mhz.km Ncleo:entre 125 e 50 mm Atenuao: 3 dB/km

[editar] MonomodoCom um dimetro de ncleo diminuto, o ndice ncleo/revestimento permite que apenas um modo seja propagado atravs da fibra, o que diminui a disperso do pulso luminoso. A emisso de sinais em fibras do tipo monomodo s possvel com a utilizao de laser. Contudo, o equipamento como um todo mais caro que o dos sistemas multimodo. Esse tipo de fibra possui grande emprego em sistemas telefnicos. Banda: at 100 GHz.km Ncleo: 8 micrometros (m) Atenuao: entre 0,2 dB/km e 0,7 dB/km

[editar] Transmisso via rdioNeste tipo de transmisso utilizamos varias caractersticas fsicas que as ondas de rdio podem oferecer. Elas so fceis de serem geradas, atravessam paredes, contornam objetos, so refletidas pela atmosfera e percorrem longas distancias. muito til quando se quer construir uma rede em regies onde esticar cabos coisa complicada, como em uma cidade cheia de prdios, ou dentro de um prdio ou em regies montanhosas. A desvantagem de utilizar ondas de rdio que elas podem causar interferncia em outros equipamentos, so absorvidas por obstculos, por exemplo, chuva e podem sofrer interferncia por motores ou outros equipamentos eltricos.

[editar] Ondas infravermelhasAs ondas infravermelhas so largamente utilizadas em controles remotos, por exemplo. Uma caracterstica importante desta onda que ela no pode atravessar objetos slidos. Assim, com essa tecnologia pede-se construir LAMs mais seguras contra espionagem eletrnica. Contudo, essas transmisses esto limitadas a 30 metros e possui largura de banda de at 30Mbps.

[editar] Outros meiosAs redes tambm podem ser construdas por outros meios, que agora esto conquistando mercado. Entre eles:

Bluetooth

As redes bluetooth (chamadas de rede PicoNet) tem suas vantagens e desvantagens. Dentre suas vantagens, est o preo bem acessvel dos adaptadores bluetooth, baixo consumo de energia, e a possiblidade de usar esses mesmos adaptadores para fazer a conexo com diversos gadgtes do dia-a-dia. Como desvantagem, a velocidade da conexo bluetooth raramente passa de 700kb/s, o alcance do no mximo 10 metros, e s podem ser ligados 8 acessos simultneos.

PLC (Power Line Communications)

Pensando na enorme rede eltrica que j existe em todo o mundo, foi desenvolvida essa tecnologia para a transferncia de dados e vez pela rede eltrica. Outras vantagem a fcil instalao desse tipo de rede. Agora, como desvantagens, temos a quantidade de interferncia que ainda existe nesse meio, e o imenso compartilhamento dele.

USB (Cabo de rede USB)

As portas Universal Serial Bus mais conhecidas como USB, esto presentes em todos os computadores atuais, alm de ser a interface mais utilizada pelos outros perifricos. Para montar uma rede via USB, necessrio um cabo especial, que possui um hardware controlador de rede, que ser o responsvel pela criao de uma rede virtual entre os computadores. Apesar de ter uma alta taxa de transferncia, as redes USB so limitadas a conectar apenas duas mquinas. Obtido em "http://pt.wikiversity.org/wiki/Introdu%C3%A7%C3%A3o_ %C3%A0s_Redes_de_Computadores/Meios_f%C3%ADsicos_de_transmiss %C3%A3o"

Introduo s Redes de Computadores/Comutao de circuitos e de pacotesDe Wikiversidade

< Introduo s Redes de Computadores Ir para: navegao, pesquisa Comutao segundo o dicionrio Michaelis [1] significa permutao, substituio. Em computao, a Comutao de circuitos[1] e pacotes [2] utilizada, por exemplo, em sistemas de comunicao onde o trfego constante. Uma imagem sobre comutao pode ser encontrada neste link. Autor: David Sudjiman Website: davidsudjiman.info.

Tabela de contedo[esconder]

1 Histrico 2 Comutao por Circuitos o 2.1 Circuitos fsicos o 2.2 FDM - Frequency Division Multiplexing o 2.3 TDM - Time Division Multiplexing o 2.4 STDM - Statistical Time Division Multiplexing 3 Comutao por Pacotes o 3.1 Cut-through o 3.2 Store-and-forward o 3.3 Fragment-free o 3.4 Circuitos Virtuais [8] 3.4.1 SVC Switched Virtual Circuit[9] 3.4.2 PVC Permanent Virtual Circuit[10] o 3.5 Datagramas o 3.6 Vantagens o 3.7 Desvantagens 4 Comutao de circuitos vs. Comutao de pacotes [12] 5 Referncias

[editar] Histrico

Inicialmente as redes comutadas surgiram por uma necessidade da rea de telecomunicaes. Com o surgimento e ampliao das redes telefnicas, houve a necessidade de interligar os pontos. A princpio eram interligadas uma a uma, mas esta opo gradativamente tornou-se invivel devido grande quantidade de fios exigida. Iniciou-se ento a comutao manual onde cada telefone era interligado a uma central com um telefonista e este era encarregado de transferir a ligao. Porm, era tambm inconveniente pois alm de ter a demora natural do operador, ainda perdia-se a privacidade, uma vez que o operador poderia ouvir toda a conversa. Observando a necessidade de um mecanismo mais eficiente, em 1891 foi criada a primeira central telefnica automaticamente comutada. Para seu funcionamento, foi necessria a adaptao da aparelhagem. Os telefones passaram a ter o sinal decdico, que representavam os nmeros de 0 a 9. A interpretao dos sinais pelos comutadores gerava uma cascata interligada destes at o estabelecimento da ligao. Entre 1970 e 1980 houve o desenvolvimento e implantao de centrais telefnicas eletrnicas, ou seja, os comutadores operados eletromecanicamente foram substitudos por sistemas digitais operados computacionalmente, tudo graas s tecnologias de digitalizao da voz. A expanso dos conceitos para transmisso de dados foi quase imediata, gerando os paradigmas de comunicao comutada existentes.

[editar] Comutao por CircuitosA comutao por circuitos exige que as estaes comunicantes possuam um caminho dedicado exclusivo, que pode ser estabelecido de quatro maneiras: 1. Circuito fsico 2. Frequency Division Multiplexing (FMD - multiplexao por canais de frequncia) 3. Time Division Multiplexing (TMD - multiplexao por canais de tempo) 4. Statistical Time Division Multiplexing (STDM - multiplexao estatstica por canais de tempo) Este paradigma de comunicao executado em trs passos distintos e especficos:

Estabelecimento do circuito Troca de informaes Desconexo ponto a ponto

Caso uma destas etapas tenha problemas, h quebra da conexo. Um exemplo claro uma ligao telefnica, onde h a necessidade de um canal dedicado em ambos terminais. Outro exemplo a internet discada.

[editar] Circuitos fsicos

As vantagens dos circuitos fsicos so a exclusividade do canal que agiliza a velocidade de troca de informaes e consequentemente o tempo. A contrapartida um mtodo oneroso, que exige manuteno individual constante, com uso excessivo de fiao. interessante seu uso somente para pequenas aplicaes em distncias curtas, pois sua expanso trabalhosa.

[editar] FDM - Frequency Division MultiplexingImagem de FDM disponvel no Flickr. Autor: David Sudjiman Website: davidsudjiman.info.

A diviso em canais de frequencia cria circuitos virtuais com banda mais estreita que o canal do comutador com a rede, de forma que a soma de todos circuitos somados so iguais ou inferiores banda do comutador. A grande vantagem o uso de menos fiao para promoo do servio, porm o problema a rpida saturao dos canais. Conforme a figura ilustra (autor David Sudjiman), os canais necessitam uma banda de comunicao e uma faixa de segurana. Outro problema est na expanso do sistema: ser necessrio reconfigurar todos os terminais para as novas larguras de banda. Em geral, utiliza-se FDM em sinais analgicos.

[editar] TDM - Time Division MultiplexingImagem de TDM disponvel no Flickr. Autor: David Sudjiman Website: davidsudjiman.info.

A diviso de canais no tempo gera circuitos virtuais entre os terminais e o roteador. Este possui um ciclo de tempo em que deve se comunicar com todas estaes. Para tanto, o tempo alocado igualmente para cada terminal comunicar-se. Este mtodo exclui parcialmente o problema da expansibilidade, j que no exige reconfigurao, apenas disponibilidade de recursos. A disputa ocorre somente no momento da conexo, aps estabelecida no h problemas. O grande problema no

entanto que, conforme a rede aumenta, os recursos so alocados e o tempo de resposta aumenta aritmeticamente. Em geral, utiliza-se TDM em sinais digitais.

[editar] STDM - Statistical Time Division MultiplexingImagem de STDM disponvel no Flickr. Autor: David Sudjiman Website: davidsudjiman.info.

O mtodo STDM[3] funciona identicamente o mtodo TDM, porm soluciona parcialmente o problema do tempo de resposta. Ele utiliza mtodos estatsticos e diferencia as estaes ativas das ociosas. O segundo passo alocar recursos somente s estaes ativas, e escutar as ociosas, de forma que no seja perdida a conexo com as mesmas. No entanto, quando todas as estaes esto ativas o tempo de resposta se mantm igual ao TDM. Este procedimento foi denominado Fast Connect Circuit Switching. Um problema do STDM a perda de conexo. Caso uma estao ociosa fique ativa e o roteador no possua recursos livres, a conexo perdida.

[editar] Comutao por PacotesA comutao por pacotes no exige o estabelecimento de um circuito dedicado para a comunicao, o que implica menores custos com meios fsicos. Este paradigma utiliza a idia da segmentao de dados em partes discretas, compostas de cabealho (com bits de verificao de integridade), corpo e rodap (onde realizada a verificao cclica de redundncia), que so denominados pacotes [4](ou outros nomes, como quadro, bloco, clula, segmento, dependendo do contexto). Neste tipo de comutao usada a multiplexao estatstica (STDM). Diferentemente do paradigma rival (por circuitos), neste o tempo alocado para os terminais mais ativos prioritariamente, porm sem o risco da quebra da conexo. Um exemplo so as conexes Ethernet, que comutam por pacotes e no perdem conexo. Os comutadores de pacotes utilizam uma das trs tcnicas seguintes: 1. Cut-through [5](corte de caminho) 2. Store-and-foward [6](armazena e passa adiante) 3. Fragment-free [7](livre de fragmentos)

[editar] Cut-through

Este comutador recebe e armazena apenas parte do cabealho (6 primeiros bytes), para saber qual receptor do pacote, e j encaminha os dados diretamente. A princpio, h um enorme ganho em velocidade. No entanto, por no haver nenhuma verificao de erros (neste caso a verificao ocorre nos terminais), frequentemente necessrio o reenvio do pacote. Na prtica muito pouco utilizado sozinho.

[editar] Store-and-forwardO comutador recebe e armazena os dados at possuir completamente o pacote em um buffer de entrada. Aps, efetua verificao por erros cclicos e outros, passa o pacote para o buffer de sada e retransmite o pacote para o outro comutador ou o terminal. Caso ele encontre algum erro, descarta o pacote. Este tipo de comutador mais robusto e eficiente, porm devido ao grande nmero de requisies geralmente ocorrem muitos choques de pacotes a atrasos. A implementao mista do store-and-forward e do cut-through a configurao mais utilizada.

[editar] Fragment-freeO funcionamento deste comutador muito semelhante ao cut-through, porm ele armazena os 64 primeiros bytes antes de enviar. Esta implementao baseada em observaes estatsticas: a grande maioria dos erros, bem como todos os choques de pacotes, ocorrem nos primeiros 64 bytes.

O deslocamento dos pacotes n a n (e no fim a fim como na por circuito), sendo que cada passagem para o prximo n denominada hop. A cada hop o terminal ou comutador transmite apenas um pacote e aguarda para transmitir o restante. H basicamente duas implementaes: circuitos virtuais e datagramas.

[editar] Circuitos Virtuais [8]Cada roteador grava em uma tabela seus circuitos virtuais (VCs) e os identifica unicamente (para este comutador, dois roteadores podem referenciar um terceiro por identificadores diferentes). As tabelas so montadas por ordem hierrquica, ou seja, dos mais abrangentes para os menos. Aps a identificao e montagem das tabelas, necessrio primeiramente o comutador estabelecer um circuito para ento iniciar a transferncia de dados. O circuito implica que todos os pacotes seguiro o mesmo caminho durante a conexo. H uma grande desvantagem neste mtodo, pois ele vulnervel a pontos cegos. Caso um comutador saia do ar e este faa parte do circuito virtual h uma perda da conexo. O funcionamento assemelha-se ao sistema de uma transportadora, onde so definidas rotas para a entrega de mercadorias.

[editar] SVC Switched Virtual Circuit[9]O circuito estabelecido dinamicamente, sob demanda, e encerrado assim que finda a transmisso. Seu estabelecimento segue os mesmos passos de uma comutao por circuitos. A alocao temporria de banda permite a disponibilidade quase constante de recursos, uma vez que assim que concluda a comunicao encerrada a conexo. No entanto, h um alto consumo de banda no estabelecimento e no encerramento dos circuitos, pois necessrio percorrer todos os ns.

[editar] PVC Permanent Virtual Circuit[10]Nesta implementao, o circuito virtual entre dois pontos finais de servio estabelecido permanentemente, ficando dedicado transferencia de dados. Os circuitos virtuais permanentes (PVC) so bastante utilizados por fornecedores de servios pblicos ATM para criar e estabelecer uma complexa infra-estrutura baseada em ATM para as respectivas redes internas. Em muitos casos, a infra-estrutura interna ATM da rede construda utilizando PVCs com ligaes ponto a ponto que ocorrem em circuitos vituais comutados (SVC, switched virtual circuit). H tambm um menor consumo de banda no estabelecimento e encerramento da conexo, no entanto a alocao permanente satura a rede por garantir banda e trfego constantes. E muito utilizada em aplicaes que exigem fluxo constante de informaes.

[editar] DatagramasA implementao por datagramas permite aos pacotes serem enviados por caminhos diferentes. A cada pacote determinada uma rota individual, com base na tabela de roteamento presente em cada comutador e no endereo de destino. No garantida a chegada dos pacotes em ordem, sendo necessrio a reorganizao aps a chegada. A transmisso dos dados inicia-se imediatamente aps hop, e devido ao fato de cada pacote possuir um caminho distinto os roteadores [11](comutadores) ficam menos sobrecarregados, alm de prevenir a perda de conexo. O funcionamento semelhante a uma viagem, sabendo o destino e partindo do mesmo local muitos carros podem fazer diversas rotas e chegarem, sem garantias de ordem de chegada.

[editar] Vantagens

Melhor uso do meio de transmisso Melhor eficincia de linha Melhora a confiabiliadde da transmisso de dados

Pode no haver tempos de estabelecimento e desconexo de circuito(datagramas) Baixo tempo de transmisso desde a origem ao destino Os erros no precisam chegar no terminal para serem recuperados Possibilidade de armazenar pacotes (transmisso e recepo assncronos) Alterao de encaminhamento em caso de congestionamento Possibilidade de aceitar pacotes em situaes de trafego intenso, com posterior envio

[editar] Desvantagens

Disputa por banda n a n Congestionamento excessivo (choque de pacotes e atraso) Sem garantia de banda Tempos de atraso entre origem e destino variveis no tempo Possibilidade de chegada de pacotes ao destino por ordem diferente da de emisso (datagramas)

[editar] Comutao de circuitos vs. Comutao de pacotes [12]A comutao de circuitos e a comutao de pacotes diferem em diversos aspectos. Nesta seo, faremos uma comparao entre estas duas tcnicas, no que diz respeito a configurao de chamada, forma de envio de dados/pacotes, suscetibilidade a falhas, congestionamento, transparncia e tarifao. Na comutao de circuitos, necessrio estabelecer, previamente, um caminho fim-afim, para que os dados possam ser enviados. Isso garante que, aps a conexo ter sido efetuada, no haver congestionamento e os dados sero enviados de forma ordenada. Entretanto, configurar um caminho com antecedncia provoca reserva e provvel desperdcio de largura de banda. Esse tipo de comutao no muito tolerante a falhas, sendo que na inatividade de um switch, os circuitos que o utilizam sero encerrados. Os bits fluem continuamente pelo fio e a tranmisso de dados feita de forma transparente, ou seja, o transmissor e o receptor determinam a taxa de bits, formato ou mtodo de enquadramento, sem interferncia da concessionria de comunicaes, o que proporciona, por exemplo , a coexistncia de voz, dados e mensagens de fax no sistema telefnico. J na comutao de pacotes, no necessrio estabelecer uma comunicao previamente. Assim sendo, diferentes pacotes podero seguir caminhos distintos, dependendo das condioes da rede no momento em que forem enviados, no chegando, necessariamente, ao receptor de forma ordenada. Existe, entretanto, a possibilidade de atraso/congestionamento em todos os pacotes, uma vez que no reservada, antecipadamente, largura de banda para a transmisso. Esta tcnica mais tolerante a defeitos e, em caso de inatividade de um switch, os pacotes so roteados de modo a contornar os inativos. utilizada a transmisso store-and-forward, na qual os pacotes so reservados na memria de um roteador, e depois de inspecionados em busca de erros, so enviados ao roteador seguinte. Por fim, essa transmisso no se d de forma

transparente sendo que os parmetros bsicos, tais como taxa de bits, formato e mtodo de enquadramento, so determinados pela concessionria de comunicaes. No sistema como um todo, a comutao de pacotes mais eficiente que a comutao de circuitos. Aps estas comparaes, podemos chegar a seguinte concluso: de uma lado temos um servio garantido, porm com desperdcio de recursos (comutao de circuitos); de outro, temos servio no garantido, porm com velocidade maior e sem desperdcio de recursos (comutao de pacotes).

Introduo s Redes de Computadores/Pilha de protocolos da InternetDe Wikiversidade

< Introduo s Redes de Computadores Ir para: navegao, pesquisa Segundo Kurose, "a Internet um sistema extremamente complicado e que possui muitos componentes."[1]. Para que um sistema to complexo possa permitir a comunicao de usurios, independente da plataforma de Software utilizada, ou meio fsico de transmisso, ou mesmo de hardware usado, foi necessrio criar padres e regras. Com isso, surgiram os protocolos de rede. Segundo definio da CISCO, "um protocolo uma descrio formal de um conjunto de regras e convenes que governam a maneira de comunicao entre os dispositivos em uma rede."[2]

Tabela de contedo[esconder]

1 Protocolos e Camadas 2 Modelos OSI e TCP/IP 3 TCP/IP o 3.1 Aplicao o 3.2 Transporte o 3.3 Inter-Redes o 3.4 Host/Rede o 3.5 Enlace de Dados 3.5.1 Endereo MAC (MAC Address) o 3.6 Fsica 4 Referncias

[editar] Protocolos e CamadasPara que duas mquinas se comuniquem, necessrio haver um certo grau de cooperao. "Em vez de implementar a lgica para isso como um nico mdulo, a tarefa dividida em subtarefas, cada qual implementada separadamente."[3]. Ento desenvolveu-se a arquitetura da Internet em camadas. A modularizao facilita o entendimento das funes e tambm a deteco de erros. Cada camada tem caractersticas prprias. Assim, surgiu a pilha de protocolos da Internet (ou pilha TCP/IP), que formada pelos protocolos que regem a comunicao na Internet. Nessa arquitetura em forma de pilha, as camadas inferiores fornecem servios s camadas superiores, de forma que estas no

precisem saber o funcionamento de uma camada inferior, apenas conhecer os seus servios. Na pilha TCP/IP, o TCP o principal protocolo da camada de transporte, enquanto que o IP o responsvel pela camada de redes. Um exemplo tpico da relao entre esses protocolos a comunicao entre duas pessoas. Uma pessoa pensa em algo para falar e "processa" o que quer dizer. O cerbro ordena a movimentao das cordas vocais, e depois da boca. O ar o responsvel por enviar a mensagem at os ouvidos de outra pessoa. A mensagem ento levada ao crebro, processada, e essa segunda pessoa capaz de compreender o que foi dito pela primeira. Para o outro responder, feito o mesmo processo realizado pela primeira pessoa. As regras para redes, ou protocolos, so criadas e mantidas por diferentes organizaes e comits, como: Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), American National Standards Institute (ANSI), Telecommunications Industry Association (TIA), Electronic Industries Alliance (EIA) e International Telecommunications Union (ITU), anteriormente conhecida como Comit Consultatif International Tlphonique et Tlgraphique (CCITT).

[editar] Modelos OSI e TCP/IPQuando a Internet surgiu, no existia ainda um modelo padro para suas aplicaes, ela simplesmente "funcionava". Ento, criaram o modelo OSI (Open Systems Interconnection - Interconexo de Sistemas Abertos), que descreve toda a comunicao em 7 camadas: Aplicao, Apresentao, Sesso, Transporte, Rede, Enlace de Dados e Fsica. Esse modelo descreve e separa cada parte da comunicao, porm, trata-se de um modelo complexo, que no realmente implementado pela Internet. Surgiu ento o modelo para descrev-la, o modelo TCP/IP, baseado em seus dois principais protocolos (o TCP e o IP). O modelo TCP/IP em si no muito utilizado, mas mais prximo realidade da comunicao na grande rede mundial. Ser explicado aqui as camadas do modelo TCP/IP, com algumas adies, fornando o modelo Hbrido, pois este une a didtica de um lado, e a utilizao prtica da internet do outro.

[editar] TCP/IPA pilha TCP/IP formada por quatro camadas. Estas camadas, juntas, formam o modelo TCP/IP. Este modelo apresenta uma soluo prtica ao modelo OSI que nunca chegou a ser implementado. As camadas que formam o TCP/IP so:

[editar] AplicaoNa camada superior, a Aplicao, funcionam os servios que so diretamente fornecidos ao usurio da Internet. Nesta camada funcionam protocolos como HTTP, DNS, DHCP, MSN Messenger e outros. implementada simplesmente por software. Sua principal funcionalidade padronizar a forma com que os programas consigam conversar entre si, definindo regras que devem ser obedecidas por todos os softwares que implementem tal servio.

[editar] TransporteA camada seguinte responsvel por criar uma comunicao fim-a-fim, ou seja, ela faz uma conexo virtual entre a origem e o destino. Os principais protocolos dessa camada so o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmisso) e o UDP (User Datagram Protocol - protocolo de datagramas do usurio). O TCP (descrito na RFC 793) prov uma transmisso confivel, garantindo que o que foi mandado chegue ao destino, como o uso de pacotes ACK(confirmao) e janelamento. O TCP garante que os dados so entregues livres de erro, em seqncia e sem perdas ou duplicao. O lema do TCP "transmitir com segurana". Portanto, esse protocolo mais usado em aplicaes em que necessria a garantia de entrega dos pacotes de forma ordenada e sem erros, como acessos a pginas WEB, por exemplo. O UDP (descrito na RFC 768) corresponde a um protocolo no orientado a conexo, sem confiabilidade, j que no h garantia de envio/ recebimento de pacotes, quer dizer,

o UDP no implementa nenhum mecanismo de controle de congestionamento, de fluxo ou de erros. Geralmente utilizado por aplicaes que necessitam de velocidade (o UDP um protocolo bastante leve) e dispensam a confirmao de que as informaes foram recebidas (como videoconferncias). Essa camada trabalha com endereamento baseado em portas. Cada servio fornecido pela camada de aplicao possui um endereo de porta, e a camada de transporte faz a coneco entre porta de origem e porta de destino. Segundo Tanenbaum: "A Camada de Transporte no simplesmente outra camada. Ela o ncleo de toda hierarquia de protocolos...Sem a camada de transporte, todo o conceito de protocolos em camada faria pouco sentido."(Andrew S. Tanenbaum, Redes de Computadores). Nessa camada, os dados vindos da camada de Aplicao so agrupados em segmentos.

A figura acima mostra as partes do cabealho TCP. Esta exibio apenas uma representao esquemtica. Na analogia com a realidade, deve-se considerar uma disposio horizontal, com a segunda linha aps a primeira e, assim sucessivamente, at a ltima. Source port / Destination port: parte que identifica as portas das camadas de aplicao da origem e do destino. Sequence number: normalmente especifica o nmero assinalado para o primeiro byte de dados na mensagem corrente. Na fase de estabelecimento de uma conexo, pode ser usado como uma identificao da transmisso.

Acknowledgment number: contm o nmero seqencial do prximo byte de dados que o dispositivo de origem espera receber. Data offset: o nmero de palavras de 32 bits do cabealho TCP. Reserved: reservado para uso futuro. Flags: usado para uma variedade de informaes de controle, como SYN e ACK para estabelecer conexo e FIN para terminar. Window: especifica o tamanho da parte de memria (buffer) disponvel para os dados a receber. Checksum: verificao da integridade do cabealho. Urgent pointer: aponta para o primeiro byte urgente de dados no pacote. Options: especifica vrias opes do TCP. Data: contm cabealho e dados da camada superior, isto , a de aplicao. O seu comprimento varivel, podendo ser bem mais que os 32 bits indicados na tabela.

[editar] Inter-RedesA camada de Redes est relacionada com o transporte dos pacotes da origem at o destino. Quando se fala nisso, se fala em roteadores, que so os responsveis por esse trabalho. Eles devem conhecer a localizao de cada endereo na rede e em redes distantes. Os protocolos dessa camada devem garantir que pacotes possam ser roteados pela rede, ou seja, protocolos que contenham endereamento de origem e destino (IP, IPX/SPX, etc.) e protocolos que conheam a rede e os respectivos endereos nela (RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, etc.), alm de utilizarem algoritmos de roteamento para determinar o caminho de menor custo. O principal protocolo dessa camada o IP (Internet Protocol). Nessa camada, os segmentos da camada superior (transporte) so agrupados em datagramas.gfgdfg

[editar] Host/RedeO modelo de referncia TCP/IP no define muito bem esse protocolo, somente deve ser garantido que os pacotes IP trafeguem de algum modo, independentemente do protocolo e do meio fsico, at o destino. Por isso, para explicar essa parte, costuma-se usar o modelo hbrido de referncia, que composto pelas camadas: Aplicao, Transporte, Rede, Enlace de Dados e Fsica.

[editar] Enlace de DadosA camada de Enlace responsvel por dar acesso ao meio fsico de comunicao. Como uma camada bem prxima transferncia de bits, ela tambm fornece correo de erros, atravs da Checagem Cclica de Redunncia (CRC - Cyclic Redundancy Checksum). Tambm responsvel por fazer o controle do fluxo de bits, de forma que o receptor possa receber os dados a uma velocidade que possa processar. Essa camada

trata as topologias de rede e engloba dispositivos como Switch, placas de rede, interfaces, etc. Os pacotes de dados, nessa camada, so denominados quadros. Exemplos de protocolos da camada de enlace so o Ethernet e o PPP, e nessa camada onde so adicionados cabealhos e trailers MAC. Isso permite que seja feita a anlise do MAC Address em um dado aplicativo. Uma breve descrio a respeito do MAC Address feita abaixo.

[editar] Endereo MAC (MAC Address)O endereo MAC (Media Access Control) o endereo fsico nico de uma interface de rede. Todos os dispositivos que esto conectados rede local Ethernet, possuem interfaces endereadas: estaes de trabalho, impressoras, roteadores e switches, etc. O IEEE controla o espao de endereamento Ethernet e distribui faixas de endereos aos fabricantes. Cada faixa consiste de um identificador de 24 bits ( 3 primeiros dos 6 bytes - pares hexadecimais), chamado Organizationally Unique Identifier (OUI). Cada fabricante adquire um ou mais OUIs e produz interfaces de rede cujos endereos so compostos do seu OUI concatenado com um nmero de 24 bits ( 3 ltimos bytes) que identifica a interface. Apesar de ser nico, praticamente todo hardware hoje permite a alterao do endereo MAC. Isso acontece devido ao fato de as interfaces de rede terem o MAC gravado em memria ROM, a qual depois copiada para a RAM, com a inicializao da placa de rede, o que abre brechas para sua modificao. Tal modificao conhecida como MAC spoofing, uma tcnica em que se altera o endereo MAC, muitas vezes para fins maliciosos.

[editar] FsicaEm uma rede, uma informao controlada, manipulada e processada por um agente especfico, e sinais so a materializao dessas informaes. O meio onde esses sinais se propagam pode ser descrito pela camada Fsica. Resumidamente, essa camada inclui o elemento condutor e os parmentos que definem a transmisso. Muitas vezes chamada de PHY, essa a camada que conecta um dispositivo de link ao meio de transmisso, onde os dados realmente trafegam. A camada fsica trata da distncia mxima dos cabos (por exemplo, no caso do UTP onde so 100m), de conectores fsicos (tipo BNC do coaxial ou RJ45 do UTP), dos pulsos eltricos (no caso de cabo metlico) ou pulsos de luz (no caso da fibra tica). Na transmio de qualquer tipo de sinal, pode-se usar cabos par-tranado, cabos coaxiais, fibras-pticas ou at mesmo o ar (wireless). O papel dessa camada, portanto, apenas permitir que os dados saiam do transmissor e cheguem ao receptor, no provendo nenhum servio de segurana, nem integridade.

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Introduo s Redes de Computadores/Histria da Internet

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< Introduo s Redes de Computadores Ir para: navegao, pesquisa A abordagem histrica sempre vlida, mesmo quando se trata de tecnologia, que nos termos atuais, se moderniza e evolui em ritmo frentico. Devemos recorrer histria para resgatar as motivaes, o contexto histrico e a evoluo por trs de cada inveno. Portanto, no podemos ignorar a histria daquilo que se tornou um componente central da infra-estrutura mundial de telecomunicaes [1], a Internet. interessante notar que uma srie de pesquisas e motivaes nasciam na dcada de 60, e que tinham em comum a idealizao de uma grande rede de comunicao: a necessidade da descentralizao geogrfica da informao durante a Guerra Fria, as primeiras pesquisas sobre comutao de pacotes e a idealizao de estudiosos (J.C.R. Licklider, do MIT) de construir uma grande rede de onde qualquer pessoa pudesse acessar arquivos e programas, so exemplos das motivaes que surguiram naquela dcada. Foram nos anos 60 que surgiram os primeiros estudos sobre comutao de pacotes, com a inteno de criar uma forma de comunicao mais eficiente e robusta que a comutao de circuitos. Neste perodo temos 3 institutos que se destacam em suas contribuies (pesquisas realizadas em paralelo, sem conhecimento mtuo). Seriam estes o MIT, Rand Institute e o National Physical Laboratory. Muito do que foi pesquisado teve o propsito de atender a necessidades militares, pois o contexto poltico do mundo era a Guerra Fria. Mas pesquisadores, como J.C.R. Licklider do MIT, em 1962, j discutia o conceito de Rede Galtica (Galactic Network), e j idealizava um conceito de redes de computadores que basicamente o modelo de internet que temos hoje. O primeiro livro sobre a teoria da comutao de pacotes foi lanando em 1964, por Leonard Kleinrock. Em 1965, depois que Lawrence G. Roberts, trabalhando com Thomas Merril, colocaram em funcionamento a primeira (pequena) rede WAN usando a rede telefnica, concluiu-se que a comutao por circuito era ineficiente para este propsito, confirmando definitivamente, que a soluo estava na comutao por pacotes. Em 1968 criado o primeiro comutador de pacotes, chamado Interface Message Processors (IMPs), para compor a arquitetura da ARPANet. Em 1969, trs IMPs so instalados na universidade de Stanford, Santa Brbara e Utah, configurando assim, uma rede com 4 ns. Em 1972 a ARPANet j contava com 15 ns. Neste mesmo ano o primeiro protocolo tipo host-to-host foi criado, e a primeira aplicao de e-mail foi apresentada. A dcada seguinte, 70, foi a responsvel pelo desenvolvimento do TCP, inicialmente especificado por Vint Cerf, em 1974. O objetivo era obter um protocolo que transmitisse de forma eficiente e confivel ,pacotes em redes de longa distncia. Posteriormente, Robert Kahn definiu algumas regras que norteariam o desenvolvimento do novo protocolo, como por exemplo: retransmisso dos pacotes em caso de perda, cada rede distinta se conecta internet sem depender da sua arquitetura, caixas-pretas (posteriormente chamados de gateways e roteadores) fariam a conexo entre as redes

sem reter informao sobre os pacotes e no haveria um controle global no nvel de operao. Os anos 80 marcam a proliferao das redes conectadas Internet e finalmente, com a criao da Web , e dos browsers com interface grfica na dcada de 90, temos a incluso do usurio domstico na rede, e o incio do fenmeno comercial e cultural que se tornou a Internet.

[editar] A Proliferao de Redes 1980-1990Ao final da dcada de 1970, aproximadamente 200 mquinas estavam conectadas ARPAnet, ao final da dcada de 1980, o nmero de mquinas ligadas a internet pblica, uma confederao de redes muito parecida com a internet de hoje, alcanaria 100 mil. A dcada de 1980 seria uma poca de formidvel crescimento. Grande parte daquele crescimento foi consequncia de vrios esforos distintos para criar redes de computadores para interligar universidades. A BITNET processava emails e fazia transferncia de arquivos entre diversas universidades do nordeste dos Estados Unidos. A CSNET (computer science network rede da cincia de computadores) foi formada para interligar pesquisadores de universidades que no tinham acesso a ARPAnet. Em 1986, foi criada a NSFNET para prover acesso a centros de super-computao patrocinados pela NFS. Partindo de uma velocidade inicial de 56 kbps, ao final da dcada o backbone da NSFNET estaria funcionando a 1.5 Mbps e servindo como backbone primrio para interligao de redes regionais. Na comunidade da ARPAnet, j estavam sendo encaixados muitos dos componentes finais da arquitetura da internet de hoje. No dia 1 de janeiro de 1983, o TCP/IP foi adotado oficialmente como o novo padro de protocolo de maquinas para a ARPAnet (em substituio ao protocolo NCP). Devido a importncia do evento, o dia da transio do NCP para o TCP/IP foi marcado com antecedncia a partir daquele dia toda as maquinas tiveram de adotar o TCP/IP. No final da dcada de 1980, foram agregadas importante extenses ao TCP para implementao do controle de congestionamento baseado em hospedeiros. Tambm foi desenvolvido o sistema de nomes de domnios (DNS) utilizado para mapear nomes da internet fceis de entender para endereos IP de 32 bits. Paralelamente ao desenvolvimento da ARPAnet (que em sua maior parte devese aos Estados Unidos), no inicio da dcada de 1980 os franceses lanaram o projeto Minitel, um plano ambicioso para levar as redes de dados para todos os lares. Patrocinado pelo governo francs, o sistema Minitel consistia em uma rede publica de comutao de pacotes (baseada no conjunto de protocolos X.25, que usava circuitos virtuais), servidores Minitel e terminais baratos com modens de baixa velocidade embutidos. O Minitel transformou-se em um enorme sucesso em 1984, quando o governo francs forneceu, gratuitamente, um terminal para toda residncia francesa que quisesse. O sistema Minitel inclua sites de livre acesso como o da lista telefnica e tambm sites particulares, que cobravam uma taxa de cada usurio baseada no tempo de utilizao. No seu auge, em meados de 1990, o Minitel oferecia mais de 20 mil servios, que iam desde home banking ate bancos de dados especializados para pesquisa. Era usado por mais de 20% da populao da Frana, gerava receita de mais de um bilho de dlares por ano e criou dez mil empregos. Estava presente em grande parte dos lares franceses dez anos antes de a maioria dos norte-americanos ouvir falar em internet.

Introduo s Redes de Computadores/Protocolos de aplicao princpios geraisDe Wikiversidade

< Introduo s Redes de Computadores Ir para: navegao, pesquisa Em um modelo de comunicao, como o TCP/IP, as camadas mais inferiores tm a funo de transmitir os dados enviados pela camada de aplicao de maneira confivel, mas no fornecem servios diretos aos usurios. J a camada de aplicao, fornece diretamente estes servios, sendo assim, a camada de aplicao a razo de ser de uma rede de computadores[1]. No modelo TCP/IP no h as camadas de seo e apresentao, que na maioria das aplicaes so pouco usadas. Essas duas camadas esto incluidas na camada de aplicao.

Tabela de contedo[esconder]

1 Arquiteturas de aplicao o 1.1 Cliente e Servidor o 1.2 Peer-to-Peer o 1.3 Hbrida 2 A Comunicao entre os Processos 3 Protocolos de Camada de Aplicao 4 O protocolo de Transporte para uma Aplicao 5 Referncias

[editar] Arquiteturas de aplicaoUma Arquitetura de Aplicao define a estrutura de comunicao entre os utilizadores da aplicao. Existem basicamente trs tipos de arquitetura: Cliente-Servidor, Peer-toPeer e uma arquitetura hbrida, que uma mescla das outros duas. Ao contrario de uma arquitetura de rede, que fixa, ou seja, prov um conjunto especfico de servios as aplicaoes, a arquitetura de aplicao deve ser escolhida pelo desenvolvedor da aplicao, determinando o modo que a aplicao vai se comportar nos sistemas finais em uma rede. Com essa classificao segundo a arquitetura (cliente-servidor, P2P ou hbrida) pode-se entender melhor como se comportam as aplicaes em uma rede. Em qualquer uma dessas arquiteturas, uma aplicao se comunica atravs de pares de processos, onde um rotulado cliente e outro servidor. Mesmo em uma aplicao do tipo P2P, o par que

solicita um arquivo de outra mquina, denominado cliente, e o outro que fornece o servidor.

[editar] Cliente e ServidorEste modelo praticamente ocupava a nica possibilidade e acabava assumindo como unanimidade o posto de arquitetura de aplicao, isso ocorria devido a computadores poderosos, com muita memria, serem muito caros. Com isso, a tendncia era que existissem computadores potentes que centralizassem esses efeitos, por isso MainFrames eram utilizados para armazenar dados de clientes para fazer operaes remotas. Na atualidade, apesar do avano da tecnologia, trazendo computadores pessoais com maior possibilidade de processamento e de memria, com custo baixo, esse modelo ainda se apresenta com muita fora e aparentemente ter foras para continuar por muito tempo ainda. No modelo de arquitetura Cliente-Servidor, existem dois processos envolvidos, um no host cliente e um outro no host servidor. A comunicao acontece quando um cliente envia uma solicitao pela rede ao processo servidor, e ento o processo servidor recebe a mensagem, e executa o trabalho solicitado ou procura pelos dados requisitados e envia uma resposta de volta ao cliente, que estava aguardando. Nesta arquitetura o servidor tem uma aplicao que fornece um determinado servio e os clientes tem aplicaes que utilizam este servio. Uma caracterstica desta arquitetura, que um cliente no se comunica com outro cliente, e o servidor, que tem um endereo fixo, esta sempre em funcionamento. Quase sempre um nico servidor incapaz de suportar as requisies de todos os clientes, devido a isso, na maioria dos casos so utilizados vrios servidores que constituem um servidor virtual (server farm). Um exemplo claro de aplicao Cliente-Sevidor a comunicao entre um browser, que usado para visualizar pginas da internet, em um servidor web. Neste tipo de aplicao o cliente (browser) e o servidor (servidor web) comunicam-se trocando mensagens atravs do protocolo HTTP.

[editar] Peer-to-PeerA arquitetura P2P (Peer-to-Peer) consiste em uma comunicao direta entre os clientes, no existe nenhuma diviso fixa entre cliente e servidor. Cada par (peer) ativo requisita e fornece dados a rede, desta forma no existe a dependncia do servidor, isso aumenta significativamente a largura de banda e a reduo de recursos. Esse tipo de arquitetura utilizado principalmente por aplicaes de compartilhamento de contedo, como arquivos contendo udio, vdeo, dados ou qualquer coisa em formato digital. Outras aplicaes orientadas a comunicaes de dados, como a telefonia digital, videotelefonia e rdio pela internet tambm utilizam esta arquitetura. Como exemplo podemos citar o protocolo BitTorrent que utiliza a arquitetura peer-to-peer para compartilhamento de grandes quantidades de dados. Neste exemplo um cliente capaz de preparar e transmitir qualquer tipo de ficheiro de dados atravs de uma rede, utilizando o protocolo BitTorrent. Um peer (par) qualquer computador que esteja executando uma instncia de um cliente. Para compartilhar um arquivo ou grupo de arquivos, um n primeiro cria um pequeno arquivo chamado "torrent" (por exemplo, Meuarquivo.torrent). Este arquivo contm metadados sobre os arquivos a serem compartilhados e sobre o tracker, que o computador que coordena a distribuio dos arquivos. As pessoas que querem fazer o download do arquivo devem primeiro obter o arquivo torrent, e depois se conectar ao tracker, que lhes diz a partir de quais outros pares que se pode baixar os pedaos do arquivo.

[editar] HbridaCom uma pesquisa realizada pela empresa Xerox, foi detectado que pelo menos 70% dos usurios de P2P no compartilhavam arquivo, enquanto apenas 1% compartilhavam 50% destes, ou seja, a teoria que se tinha de diviso de trabalho pelos clientes, no

valia na prtica. Para isso ento, buscou-se uma soluo, e esta soluo, representou a utilizao da arquitetura do tipo hbrida. Uma hbrida, mescla das outras duas: cliente-servidor/P2P. Esta arquitetura utiliza, por exemplo, para transferncia de arquivos o P2P e a arquitetura cliente/servidor para pesquisar quais peers contm o arquivo desejado. Uma aplicao muito utilizada neste tipo de arquitetura a de mensagem instantnea. O Windows Live Messenger e o aMSN so bons exemplos, onde usurios podem bater papo online instantaneamente em tempo real. A comunicao desta aplicao tipicamente P2P, no entanto, para iniciar uma comunicao, um usurio registra-se em um servidor, e verifica quem da sua lista de contatos tambm est registrado, para a partir de ento comear uma comunicao. Essas aplicaes tambm disponibilizam transferncia de arquivos, suporte a grupos, emoticons, histrico de chat, suporte a conferncia, suporte a Proxy, e outras ferramentas.

[editar] A Comunicao entre os ProcessosNa Internet, as aplicaes devem "conversar" entre si, ou seja, o que o usurio deseja deve ser entendido pela outra mquina e respondido. Essa comunicao feita entre os processos, atravs da troca de mensagens. O remetente cria mensagens com seus

pedidos ao destinatrio, que recebe e gera as suas mensagens para responder (ou no) a solicitao. Por exemplo, numa comunicao Web, o cliente solicita uma pgina da Internet, atravs de um determinado tipo de mensagem (no caso, uma requisio HTTP). O servidor recebe a requisio, e envia uma mensagem com a pgina para o cliente (atravs de uma resposta HTTP). Porm, se ocorre um erro, o servidor envia mensagens dizendo ao cliente que ouve algum erro. Geralmente, a comunicao consiste em pares de processos, onde um processo em cada lado envia mensagens para o outro. Isso ocorre na rede atravs dos sockets, que so os "porta-vozes" de cada host para uma determinada aplicao. Para que haja essa comunicao, necessrio que os hosts se identifiquem. Para isso, usam o endereo IP. Porm, necessrio tambm identificar qual processo naquela mquina ir levar as mensagens aplicao, e essa identificao chamada de nmero (ou endereo) de porta.

[editar] Protocolos de Camada de AplicaoPara que dois processos se comuniquem, eles devem trocar mensagens. Porm, necessrio haver regras que padronizem como sero trocadas e tratadas essas mensagens. Por isso, existem os protocolos da camada de aplicao. Como em Tanenbaum[2], "mesmo na camada de aplicao existe a necessidade de protocolos de suporte, a fim de permitir que as aplicaes funcionem." necessrio definir os tipos de mensagens a serem trocadas, a sintaxe dos vrios tipos de mensagens, a semntica dos campos que compem as mensagens e as regras que determinam quando e como um processo envia e responde as mensagens. No entanto, como explica Kurose, importante no confundir os protocolos de camada de aplicao com as aplicaes. So conceitos diferentes, apesar de os protocolos serem uma parcela significativa de uma aplicao. Uma aplicao a interface com o usurio, ou seja, aquilo que realmente acessado. Os protocolos se responsabilizam por definir como os processos iro se comunicar e como iro tratar as mensagens, para expor o que foi solicitado pelo usurio em sua aplicao. Por exemplo, para acessar uma pgina Web, um usurio executa um programa Browser e solicita uma pgina. O Browser usa o protocolo HTTP para enviar o pedido da pgina, assim como o servidor usa o mesmo protocolo para aceitar a requisio e devolver a pgina solicitada. O Browser interpreta a mensagem vinda do servidor e apresenta a pgina. Dentre os protocolos de aplicao, pode-se citar: HTTP (HyperText Transfer Protocol), HTTPS (HyperText Transfer Protocol over Secure Socket Layer), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), Telnet, POP3 (Post Office Protocol version 3), e muitos outros.

[editar] O protocolo de Transporte para uma AplicaoUma aplicao necessita escolher um tipo de protocolo da camada de transporte, para que as mensagens sejam entregues a aplicao de destino. Uma vez feito essa escolha, a

camada de transporte tem a responsabilidade de levar as mensagens pela rede. A internet oferece dois protocolos para a camada de transporte, o TCP (Transmission Control Protocol) e o UDP (User Datagram Protocol). Para efetuar uma boa escolha, o desenvolvedor da aplicao deve fazer uma escolha atentando-se a necessidade de sua aplicao. Com relao ao transporte, podemos citar, por exemplo, a necessidade de transporte sem perdas, a necessidade de largura de banda na comunicao, a temporizao, no que se refere a aplicaes interativas em tempo real, a necessidade de mecanismos de controle de congestionamento e controle de fluxo (ou seja, compatibilidade de velocidades do remetente e do receptor), entre outras. O protocolo TCP oferece um servio confivel de transferncia de dados, ou seja, ele garante a entrega do dados do socket emissor ao socket receptor, na ordem e sem perdas, ou seja, ao iniciar a comunicao entre dois hosts com esse protocolo, feito uma "conexo virtual" entre as portas dos hosts. O TCP utiliza o three-way-handshake para iniciar a comunicao. Portanto, aplicaes que envolvem transferncia de arquivos, como correio eletrnico, aplicaes financeiras, visualizador de pginas da Web (browsers) e ate mesmo conexes remotas a computadores e mensagens instantneas, que necessitam de confiabilidade na entrega dos dados, ou seja, que no haja perdas, utilizam o protocolo TCP. O TCP tambm oferece um servio orientado para conexo, ou seja, ele faz com que o cliente e o servidor troquem mensagens sobre informaes de controle da camada de transporte, antes da transferncia de dados propriamente dita, e isso garante uma transferncia orientada para conexo. O protocolo UDP oferece um transporte simples e menos confivel, pois no orientado para conexo, ou seja, no existem procedimentos de verificao de envio e recebimento de dados. No entanto, pode haver checagem de integridade e se algum pacote no for recebido, a aplicao do host de destino pode no fazer uma nova solicitao. Essa caracterstica de "bombear" os dados para o destino velocidade que quiser, faz do protocolo UDP mais rpido e ideal para certos tipos de aplicaes. Existem aplicaes que prefervel entregar os dados o mais rapidamente possvel, mesmo que algumas informaes se percam no caminho. o caso, por exemplo, das transmisses de vdeo pela internet, onde a perda de um pacote de dados no interromper a transmisso. Por outro lado, se os pacotes no chegarem ou demorarem a chegar, haver congelamentos na imagem, causando irritao ao usurio. O mesmo acontece com aplicaes de videoconferncia, jogos em redes e telefonia pela internet. Nem o TCP, nem o UDP oferecem garantia quanto a atrasos, ou seja, o TCP pode at garantir que os dados cheguem, porm no garante um tempo mnimo para que isso ocorra. O UDP tambm: os dados podem ser aceitos mais rpido que TCP, porm atrasos na rede podem tornar o servio intil.

Introduo s Redes de Computadores/WWW e HTTPDe Wikiversidade

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Tabela de contedo[esconder]

1 Protocolo HTTP 2 Caractersticas do Protocolo HTTP 3 Passos para uma comunicao HTTP 4 Conexes Persistentes e No Persistentes o 4.1 Conexes No Persistentes o 4.2 Conexes Persistentes 5 Formato da Mensagem HTTP o 5.1 Requisio o 5.2 Resposta 6 Cache WEB ou Servidores Proxy 7 Cookies o 7.1 Principais objetivos o 7.2 Funcionamento dos Cookies o 7.3 Parmetros dos Cookieso

7.4 Utilizao dos Cookies

[editar] Protocolo HTTPO protocolo HTTP, Hypertext Transfer Protocol ou Protocolo de Transferncia de Hipertexto, um protocolo da camada de aplicao do TCP/IP cuja funo de

proporcionar a transferncia de hipertexto. Este protocolo usado desde 1990, atualmente est na verso 1.1.

[editar] Caractersticas do Protocolo HTTP

um protocolo de camada de aplicao da WEB implementado em dois programas: Cliente e Servidor O HTTP quem define a estrutura da mensagem que o cliente vai trocar com o servidor e utiliza TCP como seu protocolo de transporte Protocolo sem estado. O que significa que ele no mantm memria sobre suas aes. Ou seja se um cliente fizer uma requisio identica a uma anterior a qualquer momento, o HTTP no sabe informar sobre esse histrico.

[editar] Passos para uma comunicao HTTP1. 2. 3. 4. 5. estabelecida uma conexo TCP entre o programa cliente e o servidor. O cliente envia uma requisio HTTP para sua interface socket. O TCP leva essa mensagem para a interface socket do servidor. O servidor envia uma resposta HTTP para sua interface socket. O TCP leva essa resposta para a interface socket do cliente.

[editar] Conexes Persistentes e No PersistentesA verso HTTP/1.0 utiliza conexes TCP no persistentes na comunicao clienteservidor. J a verso 1.1 deste protocolo utiliza conexes persistentes.

[editar] Conexes No PersistentesNeste tipo de conexo, cada objeto requisitado pelo cliente ao servidor transportado por uma conexo TCP, que se encerra imediatamente aps a confirmao do recebimento do objeto. Desta forma, se um documento HTML, por exemplo, referenciar outros n objetos, como arquivos JPEG, GIF, entre outros, n conexes TCP devero ser estabelecidas para transferncia destes arquivos, alm da conexo para obteno do prprio arquivo HTML. Os browsers podem ter interpretaes diferentes, pois o HTTP define apenas o protocolo de comunicao entre o cliente e o servidor. Podem ser configuradas conexes paralelas reduzindo o tempo de resposta. Por padro, os browsers utilizam entre 5 e 10 conexes paralelas.

[editar] Conexes PersistentesAs conexes do tipo persistente so caracterizadas pelo fato da conexo TCP permanecer aberta aps o envio da resposta, ou seja, a conexo persiste durante o recebimento de todos os objetos referenciados. A requisio e a resposta utilizam-se da mesma conexo, esta fechada quando no usada por um tempo configurvel. Desta forma, apenas uma conexo TCP necessria para o recebimento completo de uma pgina Web. Alm disso, outras pginas Web que estejam no mesmo servidor podem

ser completamente recebidas pelo cliente atavs desta mesma conexo TCP. Existem duas verses de conexes persistentes: sem paralelismo e com paralelismo. Na primeira, uma nova requisio s feita aps a resposta da anterior, portanto, requer um RTT para cada objeto e pode permanecer ociosa aguardando outra requisio. Naquelas com paralelismo, o cliente emite requisies assim que encontra referncias, ou seja, no aguarda respostas das requisioes anteriores. Nesse caso, necessita apenas um RTT para todos os objetos e fica ociosa uma frao menor de tempo.

[editar] Formato da Mensagem HTTPExistem dois tipos de mensagem HTTP: requisio e resposta.

[editar] RequisioUma mensagem de requisio formada por uma linha de requisio, as linhas de cabealho e o corpo da mensagem. A linha de requisio formada pelo mtodo, a URL e a verso http, todos separados por um espao. O mtodo o tipo de ao que a mensagem requer. Exemplos de mtodos que so muito usados em mensagens http so GET, POST e HEAD. A URL o objeto sobre o qual a mensagem quer realizar a ao(mtodo) requisitada. E a verso http se refere verso requisitada pela mensagem. As linhas de cabealho devem conter detalhes sobre a requisio para o servidor. Podemos encaixar o cabealho das mensagens de requisio em trs tipos.

Gerais: contm informaes referentes principalmente prpria mensagem, e so usadas para controlar seu processamento e prover o receptor com informaes extras. Requisio: fornecem para o servidor mais informaes sobre a natureza da requisio do cliente, e do ao cliente mais controle sobre como a requisio gerenciada. Podem tambm contar quais formatos ou cdigos o cliente consegue processar. Entidade: descrevem a entidade contida no corpo da mensagem, se existir alguma.

Normalmente a mensagem de requisio no ir possuir cabealhos de entidade, pois dificilmente uma mensagem de requisio trar consigo um corpo de mensagem. No corpo de mensagem, quando o mesmo existir numa mensagem de requisio, haver uma entidade, que pode ser um arquivo de msica, uma imagem, uma pgina html, etc.

[editar] RespostaUma mensagem de resposta formada por uma linha de estado, as linhas de cabealho e o corpo da mensagem. Na linha de estado, teremos a verso http, o cdigo da resposta