Camadas de protocolos TCP/IP
Published: 2022-10-28 01:19:39


Em uma rede, os equipamentos precisam se comunicar. Para isso, surgiram protocolos de comunicação e modelos para eles. Entre eles, existe o modelo **TCP/IP**. 

O nome vem de dois de seus protocolos o **TCP** e o **IP**.

De uma maneira simples, pode-se dizer que protocolo é a “língua” que os equipamentos ligados em uma rede utilizam para se comunicarem. Dessa forma se permite que equipamentos de diferentes tecnologias, fabricantes e finalidades possam se entender.

Sem os protocolos de comunicação padronizados, seria difícil, por exemplo, que existisse um rede de alcance mundial como a Internet.

Para padronizar a criação de protocolos, foi criado em 1971 e formalizado em 1983 o modelo OSI (**Open Systems Interconnection**). Este modelo define uma arquitetura de protocolos para redes. Com ele, diferentes fabricantes podem produzir seus equipamentos de maneira a se comunicarem, interpretar a informação contida na comunicação e executar a tarefa solicitada.

O modelo OSI prevê que uma rede deve possuir 7 camadas:

**Aplicação** – Funções especializadas no nível de aplicação

**Apresentação** – Formatação de dados e conversão de caracteres e códigos

**Sessão** – Negociação e estabelecimento de conexão com outro nó

 **Transporte** – Meios e métodos para a entrega de dados ponta-a-ponta

**Rede** – Roteamento de pacotes por através de uma ou várias redes

**Enlace** – Detecção e correção de erros introduzidos pelo meio de transmissão

**Física** – Transmissão dos bits através do meio de transmissão

O modelo TCP/IP possui apenas 4 camadas que englobam as 7 camadas do modelo OSI. As camadas mais acima recebem informações e as distribui para as camadas inferiores, atribuindo a cada uma delas a função que exercerá durante a comunicação.

**Comparação com modelo OSI**

Comparativamente ao modelo OSI, pode-se observar como se relacionam as 4 camadas TCP/IP e suas funções:

**Aplicação (Camada 4)**
Aqui encontra-se todos os protocolos de serviço que efetuam a comunicação direta com o software para identificar o tipo de requisição que está sendo realizada.

Assim, encontramos o HTTP que permite a navegação na web, o DNS que realiza a conversão da url do navegador em um número único (IP) utilizado para identificar a localização na rede do meio que quer conectar, o SMTP utilizado no envio de e-mails, o SSH que permite uma conexão remota de maneira segura e muitos outros.

Após a comunicação entre software e a camada de Aplicação, a informação é codificada dentro do padrão do protocolo e repassada para as camadas inferiores.

**Transporte (Camada 3)**

Responsável pela comunicação entre os pontos (hosts) envolvidos. Ela tem como função a manutenção da confiabilidade e integridade da comunicação, verificando se o pacote alcançou seu destino e se os dados nele contidos chegaram de maneira integra.

Aqui encontramos o TCP, utilizado na conexão ponto-a-ponto. Sendo um protocolo de conexão mais confiável, ele é utilizado em aplicações que não possuem muita tolerância à perda de pacotes.

Também encontramos o protocolo UDP (User Datagram Protocol), um protocolo com conexão não tão confiável. Ele não verifica a confiabilidade e a integridade da informação, porém, por não possuir as características de controle que são pertinentes ao TCP, permite a transmissão mais rápida da informação.

Assim, temos o TCP como principal protocolo para conexão entre aplicações e o UDP para tráfego de mídias (vídeos e áudios), onde a velocidade é mais importante do que a integridade.

**Internet ou Rede (Camada 2)**

Pode-se dizer que aqui está o GPS do pacote TCP/IP, pois dentro dessa camada é que encontramos os endereços de origem e destino de uma conexão.

Durante todo o tráfego do pacote pela rede ele encontra diversos equipamentos que o direcionam para a melhor rota afim de atingir seu destino. Esses equipamentos são chamados de roteadores e pode-se, em uma analogia, defini-los como nós de uma rede.

O roteador ao receber o pacote efetua a leitura da camada de Internet (ou Rede), verifica o endereço de destino, checa a lista interna de rotas que possui, e direciona o pacote para o caminho adequado, que pode ser o caminho mais longo com menor tráfego ou o mais curto.

Ao chegar ao destino, o equipamento armazena o endereço de origem do pacote recebido, aciona a aplicação solicitada na camada de Transporte, realiza a ação pedida na camada de Aplicação, formula a resposta, encapsula a resposta em outro pacote TCP/IP, coloca como destino o endereço de origem armazenado e insere seu endereço como o de origem.

Dentro dessa camada podemos encontrar os protocolos ICMP e o IGMP. O primeiro é utilizado para transmitir diagnósticos sobre a rede que está trafegando. O segundo é utilizado para o gerenciamento do multicast de dados.

Outra função dessa camada é transportar protocolos de roteamento. Por exemplo, o BGP, o OSPF e o RIP, que entregam aos roteadores, durante a passagem do protocolo por eles, informações capturadas sobre o tráfego na rede. Isso permite que esses equipamentos aprimorem suas listas de rotas. Além disso, direcionem os próximos pacotes de maneira mais adequada.

**Enlace ou Física (Camada 1)**

Tem por função identificar a conexão física da rede pela qual o pacote trafega. Por exemplo, Ethernet, Wi-Fi, Modem discado, ATM, FDDI, Token Ring, X.2. Além disso, carrega consigo a identidade do hardware que deu origem ao envio do pacote armazenando o seu endereço MAC.

Responsável por adequar o pacote ao meio físico pelo qual está trafegando. Permite que o pacote trafegue por diferentes meios, por interconexões diversas e interoperações de redes altamente heterogêneas. Essa é uma das maiores qualidades do TCP/IP. Protocolos mais antigos permitiam o tráfego apenas em um mesmo meio físico.

É por meio desta camada que um notebook ou smartphone, conectado à internet através do Wi-Fi, tem uma solicitação enviada pela frequência de rádio, pode ter o sinal convertido para trafegar na fibra óptica do equipamento de internet cedido pela operadora e chega ao destino.

Outra característica dessa camada é a tradução de nomes e endereços lógicos em endereços físicos, além de gerenciar o tráfego e as taxas de velocidade dos canais de comunicação.

Por fim, outra função é o particionamento da informação em pacotes menores, como citamos no exemplo dado na camada de Transporte.

Enquanto a camada de Transporte é responsável pelo sequenciamento correto dos pacotes da informação subdividida, a camada de Enlace é a responsável pela divisão e dessa informação.

Tem ainda as seguintes características:

·Estabelecer e encerrar conexões;
·Notificar e corrigir falhas;
·Utilizar sinais analógicos ou digitais nas conexões;
·Utilizar meios guiados (cabos) ou não guiados (rádio, micro-ondas);
·Emissão de mais de um sinal em um mesmo meio físico;
·Mapear endereços lógicos em físicos;
·Converte endereços físicos em lógicos (endereço IP);
·Comutar pacotes dentro de um equipamento;
·Permite que o TCP/IP seja implementado em diferentes hardwares.