TCP/IP. Arquitectura protocolar da Internet; Atingiu com êxito os objectivos primordiais...

TCP/IP

• Arquitectura protocolar da Internet;

• Atingiu com êxito os objectivos primordiais inicialmente estabelecidos para o modelo OSI;

• Modelo usado pela ARPANET e a sua sucessora a INTERNET;

A ARPANET era uma rede de pesquisa criada pelo Departamento de Defesa dos EUA.

Como surgiu?

• Começaram então a surgir problemas com os protocolos existentes

Necessidade de uma nova arquitectura de referência, cujo objectivo era conectar várias redes ao mesmo tempo.

TCP/IP (Transmisson Control Ptotocol/Internet Protocol)

Actualmente– é o protocolo mais utilizado nas redes locais!

Devido à grande utilização deste protocolo na Internet todos os fabricantes de

sistemas operativos de redes o suportam!

Uma das grandes vantagens – a possibilidade de os dados poderem seguir caminhos distintos até ao seu

destinatário, independentemente do tamanho da rede.

O que é?– O TCP/IP é um conjunto de protocolos, sendo os mais conhecidos o TCP –

Transport Control Protocol e o IP – Internt Protocol.

TCP/IP (Transmisson Control Ptotocol/Internet Protocol

Comparação do modelo OSI e TCP/IP

• A principal diferença entre os dois, é que:

– o modelo OSI evoluiu de uma definição formal elaborada por

comissões da ISO para o desenvolvimento de produtos,

– enquanto que o TCP/IP nasceu da necessidade do mercado e da procura de produtos para resolver o problema de comunicação e a

partir daí passou por uma série de implementações onde muitos

produtos foram desenvolvidos fora da arquitectura Internet, passando a

ser incorporados a ela.

• A arquitectura TCP/IP é desenvolvida em quatro camadas:

– Interface de rede

– Internet

– Transporte

– Aplicação


TCP/IP – Camada de aplicação

• Corresponde às camadas 5, 6 e 7 do modelo OSI e faz a comunicação entre as aplicações e o protocolo de transporte.

• Os protocolos mais importantes que operam nesta camada são:

– SMTP - Simple Mail Transfer Protocol - protocolo para enviar mensagens de e-mail entre utilizadores na Internet.

– DNS - Domain Name System - consiste num serviço onde são armazenadas as ligações entre endereços IP e domínios.


• Os protocolos mais importantes – cont. – HTTP - Hyper Text Transfer Protocol - Protocolo da camada de aplicação do

modelo OSI utilizado para transferências de dados World Wide Web.

– FTP - File Transfer Protocol - protocolo de transferência de ficheiros na Internet;

– Telnet - Terminal emulution - programa de comunicações usado para ligar um

computador a um servidor remoto.


• A camada de aplicação comunica com a camada de transporte através de uma porta.– As portas são numeradas e as aplicações padrão usam sempre a

mesma porta.

Exemplos:

– O protocolo SMTP usa sempre a porta 25;

– O protocolo HTTP usa a porta 80;

– E o FTP as portas 20 (para transmissão de dados) e a 21 (para transmissão de informação de controlo).

Através das portas é possível saber para que protocolo serão enviados os dados para uma determinada aplicação.

TCP/IP – Camada de transporte

• A camada de transporte equivale à camada de transporte do modelo OSI.

É responsável:– pela transformação em pacotes dos dados recebidos pela camada de

aplicação e pelo seu envio para a camada Internet o Utiliza uma forma de multiplexagem onde é possível transmitir,

simultaneamente, dados de diferentes aplicações

• Nesta camada operam dois protocolos: – TCP - Transport Control Protocol – para este protocolo existe uma

confirmação da chegada ao destino de todos os pacotes.

– UDP – User Datagram Protocol - não verifica se o dado chegou ao destino

TCP/IP – Camada de Internet

• Equivale à camada de rede do modelo OSI.

É responsável:

– Por enviar o datagrama recebido pela camada Internet em forma

de quadro, através da rede,

i.e.,

– é responsável pelo routing, adicionando ao datagrama recebido

informação sobre o caminho a percorrer.

TCP/IP – Camada de Rede

• Equivale às camadas 1 e 2 do modelo OSI.

• Os protocolos que operam nesta camada são:

– IP - Internet Protocol– ICMP - Internet Control Message Protocol– ARP - Adress Resolution Protocol– RARP - Reverse Adress Resolution Protocol

Como funciona a transmissão?

Na transmissão de dados, o pacote recebido da camada TCP é dividida em pacotes chamados datagramas que são enviados para a camada de interface de rede, onde são transmitidos pelos cabos da rede através de quadros.

TCP/IP – O protocolo IP (endereçamento IP)

Responsável pelo encaminhamento dos datagramas o que

não é tarefa fácil na Internet, pois a ligação pode requerer

que o datagrama atravesse várias redes até chegar ao seu

destino.


Desenvolvido com a intenção de permitir o routing de pacotes que torna possível a interligação de diversas redes (como é caso da Internet).

Para permitir o routing, este protocolo utiliza um esquema de endereçamento lógico denominado IP.

Para as redes de computadores existem dois tipos de endereçamento:

Físico (MAC) - vem impresso nas placas de rede; Lógico - configurado pelo utilizador com um endereço IP.

Numa rede TCP/IP, cada dispositivo conectado à rede deve ter, pelo menos, um endereço IP, para identificar o dispositivo na rede a que pertence.

Supondo:

que um computador da Rede 1 pretende enviar pacotes de dados a um computador da Rede 2;

este envia os dados ao router, que encaminha os dados ao seu destinatário na Rede 2; No caso de um computador da Rede 1 querer enviar os dados para um computador de uma

Rede 3; os pacotes são então “entregues” ao router, que envia o pacote directamente para o router

de uma terceira rede, que se encarrega de entregar os dados ao computador de destino.

• O router isola o fluxo das redes, permitindo apenas a passagem aos dados destinados à rede externa (quando estiver bem configurada!).

Funcionamento:

Quando um router recebe um pacote que não pertence à rede interna redirecciona o pacote para uma outra que possa estar interligada ao computador de destino.

Este é o princípio de funcionamento das redes baseadas no protocolo TCP/IP!

Os pacotes que não pertencem à rede interna são encaminhados para um ponto de saída da rede chamado gateway; todas as redes subsequentes enviam os pacotes aos seus

gateways, até que o pacote atinja a rede de destino (ou não).


A entrega de pacotes é feita facilmente pelo router, uma vez que os pacotes de têm o endereço (IP) da máquina de destino.

Um endereço IP é constituído por 4 bytes (32 bit) representados na forma decimal e separados por um ponto, no formato X.Y.Z.W.

O menor número do endereço IP possível é 0.0.0.0 e o maior é 255.255.255.255.

Cada dispositivo de uma rede TCP/IP precisa de um único endereço IP para que o pacote de dados possa ser entregue correctamente. Desta forma, ao utilizar endereço de rede, este não deverá ser coincidente com nenhum outro endereço existente.


Endereços IP

Para facilitar a distribuição de endereços IP, foram especificadas cinco classes de endereços IP:


Em redes de computadores usam-se as classes

Classe A- bits 0…7 identificam a rede- bits 8…31 identificam a máquina

- Cada endereço classe A permite endereçar até 16 777 216 máquinas ( 31-8 = 23, numero de endereços possíveis 224 =16 777 216)

Ou seja, São utilizados para redes que possuem um grande número de computadores.- Network ID = W - Host ID = X.Y.Z

O primeiro Octeto W varia entre 1 e o 126 O ‘host ID’ (X.Y.Z) pode variar entre o 0 e o 255Não pode utilizar o 000.000.000 e o 255.255.255


??

Classe B- bits 0…15 identificam a rede- bits 16…31 identificam a máquina.- Cada endereço classe B permite endereçar 65 536 máquinas na rede

Ou seja, Utilizados para segmento de redes de alcance médios e grande.

- Network ID = W.X- Host ID = Y.Z

O primeiro Octeto W varia entre 128 e o 191.

O ‘host ID’ (Y.Z) pode variar entre o 0 e o 255


Classe C- bits 0…23 identificam a rede- bits 24…31 identificam a máquina.- Cada endereço classe C permite endereçar 256 máquinas na rede

Ou seja, Utilizados para segmento de redes pequenas ou locais.

- Network ID = W.X.Y

- Host ID = Z

O primeiro Octeto W varia entre 192 e o 223.

O ‘host ID’ (Z) pode variar entre o 0 e o 255


Network ID

• É a primeira parte do endereço de IP, identifica qual o segmento

de rede a que o computador pertence.

• Todos os computadores do mesmo segmento de rede tem de ter

o mesmo Network ID.

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