Os protocolos da Internet TCP/IP foram primeiramente apresentados a mais de 15 anos, muito tempo considerando a era da informação; todavia, muitos de seus princípios fundamentais continuam atuais, e mais, com a grande difusão da Internet, estes protocolos formam hoje a tecnologia hegemônica das redes de computadores.
TCP/IP
O desenvolvimento do sistema operacional UNIX possibilitou a criação da família de protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) e dessa fusão nasceu a semente inicial da Internet, patrocinada pela Defense Advanced Research Projects Agency(DARPA) com o objetivo de se manter conectados mesmo que, apenas em parte, órgãos do governo e universidades. A ARPANET surgiu como uma rede que permaneceria intacta caso um dos servidores perdesse a conexão, e para isso, ela necessitava de protocolos (robustos)que assegurassem tais funcionalidades trazendo confiabilidade, flexibilidade e que fosse fácil de implementar e para tanto foi desenvolvida a arquitetura TCP/IP. Trata-se de um conjunto de protocolos desenvolvidos para permitir que computadores compartilhem recursos dentro de uma rede. Em uma definição mais básica, o nome correto para este conjunto de protocolos é “Conjunto de Protocolos para a Internet". Os protocolos TCP e IP são dois dos protocolos deste conjunto. Como os protocolos TCP e IP são os mais conhecidos, é comum se referir a TCP/IP para referenciar toda a família de protocolos. Na família de protocolos TCP/IP, alguns protocolos, como TCP, IP e User Datagram Protocol(UDP), provêm funções de baixo nível, necessárias a diversas aplicações. Os outros protocolos executam tarefas específicas, como por exemplo, transferência de arquivos entre computadores, envio de mensagens. Os serviços TCP/IP mais importantes são:
· Transferência de Arquivos: O protocolo File Transfer Protocol (FTP), permite a um usuário em um computador copiar arquivos de um outro computador, ou enviar arquivos para um outro computador. A segurança é garantida requerendo-se que o usuário especifique um username e uma senha, para acesso ao outro computador.
Login Remoto: O Network Terminal Protocol(TELNET), permite que um usuário se loga (tenha uma seção de trabalho) em um outro computador da rede. A seção remota é iniciada especificando-se o computador em que se deseja conectar. Até que a seção seja finalizada, tudo o que for digitado será enviado para o outro computador. O programa de TELNET faz com que o computador requisitante seja totalmente invisível, tudo é enviado diretamente ao computador remoto.
Worl Wide Web: A rede mundial WWW estruturada. A estruturação de WWW e as normas (protocolos) e metodologias (HTML) de preparação de documentos para serem acessíveis e navegáveis pelas ferramentas de busca (Browser) disponíveis na Internet foram desenvolvidas originalmente para uso interno dos pesquisadores do CERN (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear) e depois adotados como padrão internacional. Conjunto dos servidores que "falam" HTTP e informação aí armazenada em formato HTML. O World –Wide - Web é uma grande teia de informação multimídia em hipertexto. O hipertexto significa que se pode escolher uma palavra destacada numa determinada página e obter assim uma outra página de informação relativa. As páginas podem conter texto, imagens, sons, animações, etc. O WWW é uma gigantesca base de dados distribuída acessível de uma forma muito atraente e intuitiva.
O protocolo TCP/IP é baseado em um modelo que pressupõe a existência de um grande número de redes independentes com arquiteturas diferentes conectadas através de Gateways. Um usuário pode ter acesso a computadores ou outros recursos em qualquer uma destas redes. As mensagens, muitas vezes, passam por uma grande quantidade de redes para atingirem seus destinos. O roteamento destas mensagens deve ser completamente invisível para o usuário. Assim para ter acesso a um recurso em outro computador o usuário deve conhecer o endereço Internet deste computador. Atualmente este endereço é um número de 32 bits, escrito como 4 números decimais, cada um representando 8 bits de endereço.
Internet Protocol (IP)
O protocolo IP, padrão para redes Internet, é baseado em um serviço sem conexão. Sua função é transferir blocos de dados, denominados datagramas, da origem para o destino, onde a origem e o destino são hosts identificados por endereços IP. Este protocolo também fornece serviço de fragmentação e remontagem de datagramas longos, para que estes possam ser transportados em redes onde o tamanho máximo permitido para os pacotes é pequeno. Como o serviço fornecido pelo protocolo IP é sem conexão, cada datagrama é tratado como uma unidade independente que não possui nenhuma relação com qualquer outro datagrama. A comunicação é não confiável, pois não são utilizados reconhecimentos fim-a-fim ou entre nós intermediários. Não são empregados mecanismos de controle de fluxo e de controle de erros. Apenas uma conferência simples do cabeçalho é realizada, para garantir que as informações nele contidas, usadas pelos Gateways para encaminhar datagramas, estão corretas.
Componentes TCP/IP um endereço IP é representado por um número binário de 32 bits, onde cada dígito binário pode ser apenas 0 ou 1.
Os endereços IP são expressos como números decimais com pontos: divide-se os 32 bits do endereço em quatro octetos (um octeto é um grupo de 8 bits). O valor decimal de cada octeto varia desde 0 a 255 (11111111) sendo que estes extremos normalmente são utilizados para tarefas especiais.
A primeira parte do endereço identifica uma rede específica na inter-rede, a segunda parte identifica um host dentro desta rede. Este endereço, portanto, pode ser usado para nos referirmos tanto a redes quanto a um host individual. É através do endereço IP que os hosts conseguem enviar e receber mensagens pela rede, em uma arquitetura Internet TCP/IP.
Transmission Control Protocol (TCP) O TCP é um protocolo da camada de transporte da arquitetura Internet TCP/IP. O protocolo é orientado a conexão e fornece um serviço confiável de transferência de arquivos fim-a-fim. Ele é responsável por inserir as mensagens das aplicações dentro do datagrama de transporte, reenviar datagramas perdidos e ordenar a chegada de datagramas enviados por outro computador. O TCP foi projetado para funcionar com base em um serviço de rede sem conexão e sem confirmação, fornecido pelo protocolo IP.
O protocolo TCP realiza, além da multiplexagem, uma série de funções para tornar a comunicação entre origem e destino mais confiável. São responsabilidades do protocolo TCP:
· O controle de fluxo,
·O controle de erro,
·A sequência e a multiplexagem de mensagens.
Aplicações
As aplicações, no modelo TCP/IP, não possuem uma padronização comum. Cada uma possui um RFC próprio. O endereçamento das aplicações é feito através de portas (chamadas padronizadas a serviços dos protocolos TCP e UDP), por onde são transferidas as mensagens. Como mencionado anteriormente, é na camada de Aplicação que se trata a compatibilidade entre os diversos formatos representados pelos variados tipos de estações da rede.
Principais Aplicações TCP/IP
Entre algumas das principais aplicações da família de protocolos TCP/IP podemos citar:
·TELNET (Terminal Virtual): É um protocolo que permite a operação em um sistema remoto através de uma sessão de terminal. Com isso, a aplicação servidora recebe as teclas acionadas no terminal remoto como se fosse local. Utiliza a porta 23 do TCP. O telnet oferece três serviços: Definição de um terminal virtual de rede, Negociação de opções (modo de operação, eco, etc.) e transferência de dados.
· FTP (File Transfer Protocol): Provê serviços de transferência, renomeação e eliminação de arquivos, além da criação, modificação e exclusão de diretórios. Para sua operação, são mantidas duas conexões: uma de dados e outra de controle. Não implementa segurança, o que deixa para o TCP, exceto as requisições de senhas de acesso a determinados arquivos (ou servidores FTP). As transferências de arquivos podem ser no modo texto (arquivos ASCII), onde há conversões de codificação para o sistema destinatário, e o modo BINÁRIO (arquivos executáveis), onde não há nenhuma conversão e todos os bytes são transferidos como estão.
· SNMP (Simple Network Management Protocol): É utilizado para trafegar as informações de controle da rede. De acordo com o sistema de gerenciamento da arquitetura TCP/IP, existem o agente e o gerente que coletam e processam respectivamente, dados sobre erros, problemas, violação de protocolos, dentre outros.
Na rede existe uma base de dados denominada MIB (Management Information Base) onde são guardadas informações sobre máquinas, Gateways, interfaces individuais de rede, tradução de endereços, e softwares relativos ao IP, ICMP, TCP, UDP, etc. Através do SNMP é possível acessar aos valores dessas variáveis, receber informações sobre problemas na rede, armazenar valores, todos através da base do MIB.
· DNS (Domain Name System): O DNS é um mecanismo para gerenciamento de domínios em forma de árvore. Tudo começa com a padronização da nomenclatura onde cada nó da á
rvore é separado no nome por pontos. No nível mais alto podemos ter: COM (organizações comerciais), EDU (instituições educacionais), GOV (instituições governamentais), MIL (órgãos militares), ORG (outras organizações), NET (Netwotking), etc. O DNS possui um algoritmo confiável e eficiente para tradução de mapeamento de nomes e endereços.
·SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Implementa o sistema de correio eletrônico da Internet, operando via TCP é orientado à conexão, provê serviços de envio e recepção de mensagens do usuário. Tais mensagens são armazenadas num servidor de correio eletrônico onde o destinatário está cadastrado, até que este a solicite, quando são apagadas da área de transferência do sistema que originou a transferência. O SMTP divide a mensagem em duas partes: corpo e cabeçalho que são separados por uma linha em branco. No cabeçalho existe uma sequência de linhas que identificam o emissor, o destinatário, o assunto, e algumas outras informações opcionais.
· RPC (Remote Procedure Call): Implementa mecanismos de procedimentos de chamada remota, muito úteis no desenvolvimento de aplicações cliente-servidor com um nível de abstração maior. Uma aplicação utiliza o RPC para fazer interface das suas funções. Assim as funções chamadas pelas aplicações são repassadas ao RPC que monta uma mensagem correspondente e envia para processamento remoto. O servidor, então processa as mensagens, executa a rotina e devolve os resultados para o RPC da estação, que reestrutura os dados e repassa à aplicação. Tudo isso implementa uma função virtualmente local, transparente para a aplicação.
·NFS (Network File System): O NFS supre uma deficiência do FTP que não efetua acesso on-line aos arquivos da rede. Desenvolvido pela SUN Microsystems, tem acesso através da porta 2049 do UDP. O NSF cria uma extensão do sistema de arquivos local, transparente para o usuário e, desta forma, possibilita várias funções como as seguintes:
O Criação e modificação de atributos dos arquivos;
O Criação, leitura, gravação e eliminação de arquivos;
O Criação, leitura e eliminação de diretórios;
O Pesquisa de arquivos em diretórios;
O Leitura dos atributos do sistema de arquivos.
O sistema NFS é um recurso desenvolvido com o intuito de permitir a montagem de uma partição (ou disco rígido) que pertence a uma máquina remota, como se fosse uma partição local. Fornece, portanto, um método rápido e eficaz de compartilhar arquivos e espaço em disco entre máquinas distintas em uma rede. Devido a que o NFS faz uso do protocolo de transporte UDP, este tem embutidas várias rotinas de segurança para suprir a deficiência do UDP.
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