Escopo da internet 8 BÁsico de uma rede 11



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Arquitetura TCP/IP



ÍNDICE



1. INTRODUÇÃO 3

1.1. SERVIÇOS EM REDES 4

1.2. ESCOPO DA INTERNET 8

2. BÁSICO DE UMA REDE 11

2.1. WANs e LANs 12

2.2. A TECNOLOGIA ETHERNET 13

2.3. FDDI (Fiber Distributed Data Interconnect) 15

2.4. ATM (Asynchronous Transfer Mode) 17

2.5. INTERLIGAÇÃO EM REDES 19



3. ENDEREÇAMENTO 21

3.1. ENDEREÇOS DE REDES E DE BROADCAST 23

3.2. ENDEREÇO DE LOOPBACK 24

3.3. PONTOS FRACOS NO ENDEREÇAMENTO 25

3.4. UM EXEMPLO 26

4. PROTOCOLOS 28

4.1. MODELO DA DIVISÃO EM CAMADAS OSI 29

4.2. MODELO DA DIVISÃO EM CAMADAS TCP/IP 31

4.3. PROTOCOLOS DE TRANSPORTE 32



4.3.1. UDP (User Datagram Protocol) 32

4.3.2. TCP (Transmission Control Protocol) 35

4.4. PROTOCOLOS DE REDE 38



4.4.1. IP (Internet Protocol) 38

4.4.2. ICMP (Internet Control Message Protocol) 43

4.4.3. ARP (Address Resolution Protocol) 44

4.4.4. RARP (Reverse Address Resolution Protocol) 45

5. ROTEAMENTO 47

5.1. ROTEAMENTO BASEADO EM TABELAS 47

5.2. ALGORITMOS DE ROTEAMENTO 48

5.2.1. ROTEAMENTO VECTOR-DISTANCE 49

5.2.2. ROTEAMENTO LINK-STATE (Shortest Path First) 50

5.3. PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 52



5.3.1. IGP – Interior Gateway Protocol 52

5.3.2. EGP - Exterior Gateway Protocol 55

5.3.3. BGP – Border Gateway Protocol 56

5.4. ROTEAMENTO MULTICAST 59



6. TCP/IP EM REDES ATM 62

7. DNS (DOMAIN NAME SYSTEM) 64

8. APLICAÇÕES 67

8.1. TELNET 67

8.2. FTP (File Transfer Protocol) 69

8.3. NFS (Network File System) 71

8.4. RPC (Remote Procedure Call) 73

8.5. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 74



9. FUTURO DO TCP/IP (IPv6) 77

9.1. FORMATO DO DATAGRAMA 79

9.2. TAMANHO DO ESPAÇO DE ENDEREÇO 81

9.3. TRÊS TIPOS BÁSICOS DE ENDEREÇO DO IPv6 83



10. BIBLIOGRAFIA 85



  1. INTRODUÇÃO


Devido ao tremendo impacto dos computadores na sociedade, principalmente na última década, este período da história tem sido denominado “a era da informação”. O lucro e a produtividade das organizações e indivíduos tem sido aumentados de forma significativa pelo uso das redes de computadores como suporte a troca e acesso à informação. Indivíduos utilizam as redes de computadores quase que diariamente de forma a conduzir suas atividades pessoais e empresariais. O que se pode observar é uma aceleração da utilização e das aplicações com base na tecnologia das redes de computadores, à medida que mais pessoas descobrem as potencialidades dos computadores e das redes de comunicação tanto em aplicações domésticas como em empresariais. As transações e atividades diárias em lojas de departamentos, bancos, e outras pessoas e empresas das mais diversas naturezas, estão cada vez mais dependentes das redes de computadores.


Lamentavelmente, a maioria das redes constitui entidades independentes estabelecidas para atender às necessidades de um grupo isolado. Os usuários selecionam uma tecnologia de hardware que seja adequada aos seus problemas de comunicação. É impossível a estruturação de uma rede universal com base em uma única tecnologia de hardware, já que nenhuma rede única atende a todas as aplicações. Alguns usuários precisam de uma rede de alta velocidade para conectar-se a máquinas, mas essas redes não podem ser expandidas para alcançar grandes distâncias. Outros preferem uma rede de velocidade inferior que faça conexão com máquinas a centenas de milhas de distância.
Ao longo dos anos, as agências governamentais norte-americanas perceberam a importância e o potencial de tecnologia de interligação em redes e vêm financiando as pesquisas que possibilitaram a interconexão global de redes. A tecnologia da ARPA (Advanced Research Projects Agency) inclui um conjunto de padrões de rede que especificam os detalhes do sistema pelo qual os computadores se comunicam, bem como um conjunto de convenções para interconexão em redes e para roteamento. Denominado oficialmente Pilha de Protocolos de interligação em redes TCP/IP, e geralmente citado como TCP/IP, essa pilha pode ser utilizada para comunicação em qualquer conjunto de redes interconectadas. Algumas empresas, por exemplo, utilizam o TCP/IP para interconectar todas as redes de sua organização, ainda que a empresa não se comunique com redes externas. Outros grupos utilizam o TCP/IP para estabelecer comunicações entre sites geograficamente distantes.
Nos Estados Unidos, a National Science Foundation (NSF), o Department of Energy (DOE), o Department of Defense (DOD), a Health and Human Services Agency (HHS) e a National Aearonautics and Space Administration (NASA) participaram do financiamento da Internet e utilizam o TCP/IP para conectar muitas de suas instalações de pesquisa. A interligação em redes resultante permite que os pesquisadores de instituições conectadas compartilhem informações com seus colegas de todo o mundo com a mesma facilidade com que compartilham informações com pesquisadores da sala ao lado. Um sucesso extraordinário, a Internet demonstra a viabilidade da tecnologia TCP/IP e mostra como pode-se lidar com uma diversidade de tecnologias de redes.


    1. SERVIÇOS EM REDES


Grande parte da abordagem de serviços terá como foco padrões denominados protocolos. Protocolos como TCP e IP fornecem as regras para a comunicação. Eles contém os detalhes de formatos de mensagens, descrevem o que um computador faz ao receber uma mensagem e especificam como um computador trata os erros ou outras condições anormais. De certa forma, um protocolo de comunicação permite que alguém especifique ou entenda uma comunicação de dados sem depender de conhecimentos minuciosos do hardware da rede de um fornecedor específico. Todos os serviços de rede são descritos por protocolos.


Os serviços de aplicativos da Internet mais comum e difundidos incluem:


  • Correio Eletrônico. O correio eletrônico permite que um usuário elabore memorandos e os envie a indivíduos ou grupos. Uma outra parte do aplicativo do correio eletrônico permite que os usuários leiam os memorandos que receberam. O correio eletrônico tem sido tão bem-sucedido que muitos usuários da Internet dependem dele para correspondência comercial normal. Embora existam muitos sistemas de correio eletrônico, a utilização do TCP/IP faz com que a entrega de correio seja mais confiável, já que não depende de computadores para processamentos intermediários na transmissão de mensagens. Um sistema de entrega de correio TCP/IP opera através de contato direto entre a máquina do transmissor e a máquina do receptor. Assim, o transmissor sabe que quando a mensagem deixa a máquina local, ela foi recebida com êxito no destino.




  • Transferência de arquivos. Embora alguns usuários às vezes transfiram arquivos através do correio eletrônico, ele se destina, sobretudo, a mensagens de pouco texto. Os protocolos TCP/IP incluem um programa aplicativo que permite que os usuários enviem ou recebam arbitrariamente arquivos externos de programas de dados. Ao utilizar, por exemplo, um programa de transferência de arquivos, a pessoa pode copiar de uma máquina para outra uma base de dados extensa contendo imagens de satélite, um programa escrito em Pascal ou C++, ou um dicionário de inglês. O sistema indica uma maneira de checar os usuários autorizados, ou até de evitar acessos. Tal como ocorre com o correio eletrônico, a transferência de arquivos na interligação em redes TCP/IP é confiável porque as duas máquinas envolvidas comunicam-se diretamente, sem depender de máquinas intermediárias que façam cópias do arquivo ao longo do processo.




  • Login remoto. O login remoto permite que, de seu computador, um usuário entre em conexão com uma máquina remota e estabeleça uma sessão interativa de login. O login remoto faz com que uma janela na tela do usuário pareça conectar-se diretamente com a máquina remota, enviando cada toque no teclado a uma máquina remota e exibindo cada caracter que o computador remoto imprime na janela do usuário. Quando a sessão de login remoto termina, o aplicativo retorna o usuário ao sistema local.

No nível da camada de rede, uma interconexão proporciona extensos tipos de serviços que todos os programas aplicativos utilizam:




  • Serviço de entrega de pacotes sem conexão. Este serviço, explicado com detalhes ao longo do texto, forma a base para todos os serviços de interligação em redes. A entrega sem conexão constitui uma preocupação do serviço oferecido pela maioria das redes distribuidoras de encomendas. Isso simplesmente significa que a interligação em redes TCP/IP promove o roteamento de pequenas mensagens de uma máquina para outra, com base nas informações do endereço contidas na mensagem. Como o serviço sem conexão promove o roteamento de cada pacote separadamente não há garantia de entrega, e nem de entrega na mesma ordem na qual os pacotes forma transmitidos. Já que quase sempre há um mapeamento direto para o hardware, o serviço sem conexão é extremamente eficiente. O mais importante é que a entrega de pacotes, sem conexão, como base para todos os serviços de interligação em redes, torna os protocolos TCP/IP adaptáveis a uma ampla gama de hardware de redes.




  • Serviço de transporte de streams confiáveis. A maioria dos aplicativos precisa de muito mais do que uma entrega de pacotes, porque eles exigem que o software de comunicação corrija automaticamente erros de transmissão, pacotes perdidos, ou falhas de comutações ao longo do caminho entre o transmissor e o receptor. O serviço de transporte confiável trata desses problemas. Ele permite que um aplicativo de um computador estabeleça uma “conexão” com um aplicativo de outro computador, e a seguir envie um grande volume de dados através da conexão, como se fosse uma conexão de hardware direta e permanente. Naturalmente, em um nível mais baixo, os protocolos de comunicação dividem a cadeia de dados em mensagens curtas e as envia, uma de cada vez, esperando que o receptor confirme a recepção.

Muitas redes oferecem serviços básicos semelhantes aos mencionados acima, de modo que alguém poderia questionar o que diferencia os serviços TCP/IP de outros. As principais características diferenciadoras são:




  • Independência da tecnologia de redes. Embora o TCP/IP seja baseado em tecnologia convencional de comutação de pacotes, ele é independente do hardware de qualquer fornecedor específico. A Internet inclui diversas tecnologias de rede, desde as redes projetadas para operar em um prédio até as projetadas para cobrir grandes distâncias. Os protocolos TCP/IP definem a unidade de transmissão de dados denominada datagrama, e especifica como transmitir datagramas em uma rede específica.




  • Interconexão universal. Uma interligação em redes TCP/IP permite a comunicação de que qualquer par de computadores ao qual ela é conectada. A cada computador é atribuído um endereço universalmente reconhecido por toda a interligação em redes. Cada datagramas traz os endereços de sua origem e de seu destino. Os computadores de comutação intermediária utilizam o endereço de destino para tomar decisões sobre roteamento.




  • Confirmações fim-a-fim. Os protocolos de interligação em redes TCP/IP fornecem uma confirmação entre a origem e o destino final, e não entre máquinas sucessivas ao longo do caminho, mesmo quando as duas máquinas não se conectam a uma mesma rede física.




  • Padrões de protocolo de aplicativos. Além dos serviços básicos no nível de transporte (como conexões de streams confiáveis), os protocolos TCP/IP incluem padrões para muitos aplicativos comuns, inclusive o correio eletrônico, a transferência de arquivos e o login remoto. Assim, quando estão desenvolvendo programas aplicativos que utilizam TCP/IP, os programadores sempre descobrem que o software existente oferece os serviços de comunicação de que eles precisam.




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