A todo o instante diversos dados trafegam pela rede: seja o envio de um e-mail, uma mensagem, foto, arquivo, esses dados partem de um ponto A para um ponto B. Mas como essa comunicação é feita? Para respondermos a essa pergunta, vamos aprender sobre o protocolo TCP/IP.
Nesse artigo, vamos descobrir como esse conjunto de protocolos de rede consegue enviar as mais diversas informações para lugares distantes e como isso é feito. Para isso, abordaremos os seguintes tópicos:
- O que é TCP/IP?
- Como funciona o protocolo TCP/IP?
- Quais as 4 camadas do modelo TCP/IP?
- Quais as vantagens do protocolo TCP/IP?
- Como funciona a segurança como o protocolo TCP/IP?
- Quais as diferenças entre o modelo TCP/IP e o OSI?
- O passo a passo para a instalação do protocolo TCP/IP!
O que é o TCP/IP?
O TCP/IP é um conjunto de protocolos usados para a troca de informações. Mas do que se trata cada um deles?
O que é TCP?
O TCP (Transmission Control Protocol) é o protocolo responsável pela comunicação entre computadores e dispositivos conectados à rede. Para a entrega de informações, o TCP define o ponto de origem e destino, então divide a informação em blocos e os envia pela rede. Depois, esses blocos serão remontados em seu destino final.
O que é IP?
O IP (Internet Protocol) é o registro de identidade de um dispositivo. Esse protocolo é encarregado de definir as regras e formatos para a troca de informações entre máquinas. Ou seja, toda máquina conectada à rede de internet possui um endereço de IP só seu.
Como funciona o protocolo TCP/IP?
Imagine o funcionamento do protocolo TCP/IP como uma ligação telefônica. Para realizar uma ligação, você precisa ter um número de telefone com o qual efetuará a chamada, e um número para quem quer ligar, que receberá essa chamada. Além disso, será necessário um canal por onde a informação irá passar.
Nesse exemplo, o IP é o número de telefone, que se trata de um endereço único e exclusivo para cada pessoa participante da chamada e que serve para identificá-las. Já o TCP é a ligação, ou seja, o meio pelo qual é possível fazer o telefone de uma pessoa tocar e transmitir as informações de voz.
Desse modo, o TCP é responsável por conectar o número que efetua a chamada ao número com o qual se deseja falar. Para isso, ele realiza uma busca, verificando se o número existe e está disponível. Em caso negativo, ouvimos a famosa frase que diz que o número não existe, está fora de área ou impossibilitado de receber ligações no momento. Em caso positivo, a chamada é estabelecida e as informações de voz são trocadas.
Focando agora no mundo virtual, os IPs são os endereços dos computadores e o TCP é o meio pelo qual uma máquina pode enviar dados para a outra através da internet.
Quando você envia um e-mail para alguém, o protocolo TCP verifica se o endereço informado existe e em caso positivo, divide a mensagem em vários pacotes que serão enviados de modo distribuído pela rede.
Essa estratégia é adotada para que a mensagem não fique travada em algum ponto do trajeto e demore demais para ser entregue ou precise ser reenviada. Dividindo as informações em pacotes, o protocolo garante que cada bloco irá buscar pela rota menos congestionada. Quando esses blocos chegarem ao destino, eles serão reagrupados, montando a informação original.
Quais as 4 camadas do modelo TCP/IP?
Camada física
A camada física (também chamada de interface de rede, camada link e de enlace) é responsável pelo recebimento e envio de dados. Nessa camada, é identificado o tipo de conexão que o dispositivo está utilizando, comumente sendo a rede Ethernet ou Wi-fi, e a partir disso definidos os tipos de protocolos que serão usados.
É devido a essa camada que os dados podem ser enviados por meio de diferentes tipos de rede. Além de cuidar do envio, a camada também divide as informações em pacotes de dados que foram sequenciados pela camada de transporte.
Quais os protocolos dessa camada?
Vejamos agora os principais protocolos da camada física:
- SLIP: o Serial Line Internet Protocol é responsável por colocar os pacotes de dados em quadros. O SLIP não tem como função a correção de erros e suporta apenas pacotes IP;
- Ethernet: trata-se de um conjunto de protocolos responsável pelo encapsulamento dos quadros criados antes que sejam despachados na rede.
Camada de rede
A camada de rede ou internet pode tanto receber dados da camada física quanto enviar dados para a mesma. Nessa camada estão os endereços de origem e destino dos pacotes de dados. É responsabilidade da camada de rede verificar qual a melhor rota que os pacotes deverão seguir. É nela também que os dados são vinculados a um endereço de IP.
Quais os protocolos dessa camada?
Vejamos agora os principais protocolos da camada de rede:
- ARP: o Address Resolution Protocol permite o empacotamento de dados IP em ethernet. Sem esse protocolo, não é possível gerar um empacotamento ethernet, pois o endereço ethernet não pode ser determinado.
- IP: já citado anteriormente, além de identificar o computador, o IP também determina regras para envio e recebimento de dados;
- RARP: o Reverse Address Protocol atribui um IP a uma máquina que não possui armazenamento de dados permanente.
Camada de transporte
Ao receber dados da camada de rede, a camada de transporte tem como função ordenar os pacotes recebidos para que fiquem compreensíveis para a camada de aplicação. Já quando essa camada recebe dados da de aplicação, sua função é sequenciar os dados para que possam ser divididos posteriormente.
Além disso, a camada de transporte também verifica a integridade das informações, isso é, garante que os dados recebidos são de fato corretos.
Quais os protocolos dessa camada?
Vejamos agora os principais protocolos da camada de transporte:
- UDP: o User Data Protocol é um protocolo bastante usado nessa camada. Ele entra em ação para processar dados de menor relevância, uma vez que é mais rápido que o protocolo TCP. Entretanto, a rapidez do UDP sacrifica a verificação de integridade e organização dos pacotes, deixando isso sob responsabilidade da aplicação solicitante da informação. ;
- ICMP: o Internet Control Message Protocol fornece logs de erros da rede e ainda disponibiliza o status de conexão das máquinas envolvidas no processo de transmissão de dados.
Camada de aplicação
Essa é a camada responsável por conectar programas e softwares aos protocolos. A camada de aplicação atua em conjunto com diversos protocolos, como HTTP (HyperText Transfer Protocol), DNS (Domain Name System), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), entre outros. Vejamos em mais detalhes sobre esses protocolos no tópico seguinte.
Quais os protocolos dessa camada?
- HTTP: é o protocolo mais conhecido para se navegar na web. Sua função é conectar navegadores de internet a servidores que armazenam páginas HTML;
- DNS: é o serviço que lida com endereços. Ele é responsável por converter um endereço físico em um endereço lógico, ou seja, em um endereço IP;
- FTP: é um protocolo para transferência de arquivos entre máquinas utilizando login e senha;
- SMTP: é a tecnologia utilizada para realizar o serviço de entrega e recebimento de e-mails;
- Telnet: é usado para se conectar remotamente a outro computador.
Quais as vantagens do protocolo TCP/IP?
O TCP/IP é um protocolo reconhecido, vejamos a seguir algumas das características que o tornam tão relevante:
- Padronização: o TCP/IP se tornou um protocolo padrão. Isso significa que a grande parte dos dispositivos e sistemas possui suporte a essa tecnologia. Além disso, grande parte das redes o utiliza como base para o tráfego de dados;
- Interconectividade: esse protocolo permite a conexão com outras tecnologias de transferência de dados, como o FTP (File Transfer Protocol) e Telnet (Terminal Emulation Protocol), por exemplo;
- Internet: computadores e demais dispositivos utilizam o TCP/IP como protocolo para se conectarem à rede;
- Roteamento: o TCP/IP possibilita que tecnologias mais antigas possam se conectar à internet através de linha discada ou dedicada;
- Robusto: o TCP/IP é uma tecnologia multiplataforma que pode ser usada tanto no lado cliente quanto do servidor. Além disso, permite a conexão entre dois pontos distantes.
Como funciona a segurança com o protocolo TCP/IP?
O protocolo TCP/IP não foi projetado inicialmente com foco em segurança. Por isso, existem dois grandes problemas relacionados a este ponto: o primeiro é garantir que a mensagem recebida não foi modificada; já o segundo é ter a certeza de que a mensagem não foi interceptada.
Pensando nisso, o protocolo TCP adquiriu a camada de transporte, responsável por garantir a confiabilidade dos pacotes recebidos e enviados. Dessa forma, quando os dados chegam e saem de um ponto, a camada garante que as informações recebidas são de fato as que foram enviados.
Além do TCP, o IP também possui seus recursos de segurança, que se trata da implementação de cabeçalhos especiais aos dados, incluindo autenticação e criptografia das informações enviadas e recebidas.
Entretanto, é válido ressaltar que nenhuma tecnologia é 100% segura. Por isso, evite se conectar em redes públicas, pois seus dados podem estar visíveis para quem tiver interesse em interceptá-los. Ou então, use uma VPN (Rede Virtual Privada) para criptografar os dados.
Além disso, o protocolo TCP/IP ainda é vítima de ataques DDoS, que se tratam de inúmeras requisições sucessivas a um endereço até que ele se sobrecarregue e saia fora do ar, impedindo o acesso das reais pessoas usuárias.
Quais as diferenças entre o modelo TCP/IP e o OSI?
Antes de falarmos sobre as diferenças entre o TCP/IP e o modelo OSI, precisamos reparar em suas semelhanças. Ambos os modelos lidam com o tráfego de dados e dividem suas funções em camadas.
Entretanto, podemos notar que os modelos adotam divisões diferentes, sendo esta a sua principal divergência. Enquanto o modelo TCP/IP usa quatro camadas, o OSI adota sete, sendo elas: a camada de aplicação, apresentação, sessão, transporte, rede, enlace e física.
Ainda neste aspecto, repare que as camadas 1 e 2 do modelo OSI são agrupadas em uma só no TCP/IP, a chamada camada de aplicação. Tanto TCP/IP quanto OSI possuem a camada de redes, chamada de internet, no primeiro caso. Além disso, em ambos os modelos há uma camada de transporte e no modelo OSI, suas 3 últimas camadas foram compiladas em uma só pelo TCP/IP, chamada de camada física.
A seguir, abordaremos sobre as camadas do modelo OSI para ter uma base comparação em relação às do protocolo TCP/IP, já tratadas anteriormente.
Camada física
Trata-se do meio físico pelo qual a informação trafega, como cabos de fibra óptica, pulsos elétricos, transmissão de bits, entre outros.
Camada de enlace
É a camada que corrige os erros encontrados na camada anterior.
Camada de rede
Do mesmo modo que no protocolo TCP/IP, nessa camada do modelo OSI se encontram os endereços de origem e destino dos pacotes que trafegam pela rede.
Camada de transporte
O funcionamento dessa camada é semelhante ao do TCP/IP. Sua função é validar os pacotes e realizar seu sequenciamento ou remontagem.
Camada de sessão
Essa é a camada que realiza a comunicação entre computadores e outros dispositivos, para que fiquem sincronizados.
Camada de apresentação
Nessa camada os dados são traduzidos de modo que a camada de aplicação possa compreendê-los, tal como acontece na camada de trabalho do TCP/IP.
Camada de aplicação
Semelhante à camada de aplicação do modelo TCP/IP, aqui os dados realizam a conexão entre os protocolos e as interfaces de softwares e outros programas que desejam fazer uso do processo.
O passo a passo para a instalação do protocolo TCP/IP!
O protocolo TCP/IP já vem configurado por padrão na maioria dos dispositivos, mas é sempre bom saber como configurá-lo. Por isso, neste tutorial, vamos apresentar os passos necessários para sua configuração. É válido ressaltar que faremos as configurações usando como exemplo o sistema operacional Windows.
Para começar, na barra de pesquisa do seu computador busque por “Conexões de rede“. Então clique com o botão direito do mouse sobre sua conexão local e selecione a opção “Propriedades“. Você terá a seguinte tela como resultado:
Na caixa de seleção, encontre a opção “Protocolo IP Versão 4 (TCP/IPv4)“. Então o selecione e clique em “Propriedades”. A seguinte janela se abrirá:
Aqui você poderá configurar o protocolo de duas maneiras: de modo automático, atribuído pelo DHCP; ou manualmente.
Modo automático
Na opção automática, apenas selecione as opções “Obter um endereço de IP automaticamente” e “Obter o endereço dos servidores DNS automaticamente“. Então clique em “OK” e o endereço será gerado.
Modo manual
Já para a opção manual, use a opção “Use o seguinte endereço de IP“. Nesse caso, você deverá definir não só o endereço, mas também a máscara de sub-rede e o gateway padrão.
Esse método exige um pouco mais de conhecimento: se o endereço IP do roteador for 192.168.1.1, então seu IP seria 192.168.1.x, onde x é um valor entre 2 e 253. Já a máscara de sub-rede ficaria 255.255.255.0 e o gateway 192.168.1.1.
Agora, no segundo item, selecione “Usar os seguintes endereços de servidor DNS“. Informe o endereço de IP do servidor DNS, fornecido pelo seu provedor de serviços de internet (ISP). Então, clique em “OK“.
Conclusão
Nesse artigo você pode acompanhar sobre o protocolo TCP/IP, um conjunto de protocolos usados na comunicação entre máquinas e dispositivos. Você pode saber mais sobre as quatro camadas desse protocolo, que são: física, de rede, transporte e aplicação.
Além disso, também pode verificar as diferenças entre o TCP/IP e o modelo OSI, bem como aprender sobre como configurar esse protocolo em seu computador.
Se você se interessa por redes e segurança de dados e quer saber mais sobre o assunto, confira esse artigo que a Trybe preparou sobre como prevenir ataques Ransomware.
