ARQUITETURA TCP / IP

ARQUITETURA TCP / IP

A arquitetura TCP/IP surgiu com a criação de uma rede patrocinada pelo Departamento de Defesa do governo dos Estados Unidos da América (DoD - Department of Defense). Uma das tarefas essenciais dessa rede seria manter comunicados, mesmo que apenas uma parte, órgãos do governo e universidades, numa ocorrência de guerras ou catástrofes que afetassem os meios de comunicação daquele país. Dessa necessidade, surgiu a ARPANET, uma rede que permaneceria intacta caso um dos servidores perdesse a conexão.

A ARPANET necessitava então de um modelo de protocolos que assegurasse tal funcionalidade esperada, mostrando-se confiável, flexível e de fácil implementação. É então desenvolvida a arquitetura TCP/IP, que se torna um padrão de fato.

A ARPANET cresceu e tornou-se a rede mundial de computadores - internet. A utilização (e facilidades) do padrão TCP/IP utilizado pelos fabricantes de outras redes, com a finalidade da conectividade com a internet. A normalização do TCP/IP chegou após a sua utilização em massa.

Hoje, quando se menciona TCP/IP, vem imediata a associação com a internet, ocorrendo de modo idêntico o inverso: a internet está diretamente relacionada à arquitetura TCP/IP.

                                   

CAMADAS

O modelo TCP/IP é constituído basicamente por duas (02) camadas: a camada de rede e a camada de transporte. Tanto a camada de aplicação quanto a camada de interface de rede não possuem uma norma definida, devendo a camada de aplicação utilizar serviços da camada de transporte, a ser definida adiante, e a camada de interface de rede prover a interface dos diversos tipos de rede com o protocolo (promovendo em conseqüência a interoperação entre as diversas arquiteturas de rede — Ethernet, Token Ring, ATM,etc.

1.      CAMADA DE INTERFACE DE REDE

Também chamada camada de abstração de hardware, tem como função principal à interface do modelo TCP/IP com os diversos tipos de redes (X.25, ATM, FDDI, Ethernet, Token Ring, Frame Relay, sistema de conexão ponto-a-ponto SLIP, etc.). Como há uma grande variedade de tecnologias de rede, que utilizam diferentes velocidades, protocolos, meios transmissão, etc.  esta camada não é normatizada pelo modelo, o que provê uma das grandes virtudes do modelo TCP/IP: a possibilidade de interconexão e interoperação de redes heterogêneas.

Protocolos pertencentes a esta camada: FTP, TFTP, SNMP, HTTP, DNS, RIP, NFS, SMTP, POP3, Gopher etc.

2. CAMADA DE REDE (IP)

A camada de rede é a primeira (normatizada) do modelo. Também conhecida como camada internet, é responsável pelo endereçamento, roteamento dos pacotes, controle de envio e recepção (erros, bufferização, fragmentação, seqüência, reconhecimento, etc.), etc.

Dentre os protocolos da Camada de Rede, destaca-se inicialmente o IP (Internet Protocol), além do ARP, ICMP, RARP e dos protocolos de roteamento (RIP, IGP, OSPF, Hello, EGP e GGP).

Demais informações a respeito dos protocolos desta camada, serão descritas adiante. A camada de rede é uma camada não orientada à conexão, portanto se comunica através de datagramas.

3. CAMADA DE TRANSPORTE

A camada de transporte é uma camada fim-a-fim, isto é, uma entidade desta camada só se comunica com a sua entidade-par do host destinatário. É nesta camada que se faz o controle da conversação entre as aplicações intercomunicadas da rede.

A camada de transporte utiliza dois protocolos: o TCP e o UDP. O primeiro é orientado à conexão e o segundo é não orientado à conexão. Ambos os protocolos podem servir a mais de uma aplicação simultaneamente.

O acesso das aplicações à camada de transporte é feito através de portas que recebem um número inteiro para cada tipo de aplicação, podendo também tais portas serem criadas ao passo em que novas necessidades vão surgindo com o desenvolvimento de novas aplicações.

A maneira como a camada de transporte transmite dados das várias aplicações simultâneas é por intermédio da multiplexação, onde várias mensagens são repassadas para a camada de rede (especificamente ao protocolo IP) que se encarregará de empacotá-las e mandar para uma ou mais interface de rede. Chegando ao destinatário o protocolo IP repassa para a camada de transporte que demultiplexa para as portas (aplicações) específicas. Quanto aos detalhes dos protocolos desta camada, serão descritos adiante.

4. CAMADA DE APLICAÇÃO

É formada pelos protocolos utilizados pelas diversas aplicações do modelo TCP/IP. Esta camada não possui um padrão comum. O padrão estabelece-se para cada aplicação. Isto é, o FTP possui seu próprio protocolo, o TELNET possui o seu próprio, bem como o SNMP, GOPHER, DNS, etc.

É na camada de aplicação que se estabelece o tratamento das diferenças entre representação de formato de dados.

O endereçamento da aplicação na rede é provido através da utilização de portas para comunicação com a camada de transporte. Para cada aplicação existe uma porta predeterminada.

Demais informações sobre as aplicações serão descritas adiante em um tópico específico.