RCT - 2011-2 - 18 - Camada de Transporte

Prévia do material em texto

GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 1(6) 
 
 
TGSI/FMR Prof. Moreira Anotações da aula 13 (03 e 06/05/2005) 
 
CAMADA DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A camada de transporte, tanto no modelo OSI quanto no modelo TCP/IP, é a camada 
responsável pela transferência eficiente, confiável e econômica dos dados entre a máquina 
de origem e a máquina de destino, independente do tipo, topologia ou configuração das 
redes físicas existentes entre elas, garantindo ainda que os dados cheguem sem erros e na 
seqüência correta. 
 
A camada de transporte é uma camada fim-a-fim, isto é, uma entidade (hardware/software) 
desta camada só se comunica com a sua entidade semelhante do host destinatário. A 
camada de transporte provê mecanismos que possibilitam a troca de dados fim-a-fim, ou 
seja, a camada de transporte não se comunica com máquinas intermediárias na rede, como 
pode ocorrer com as camadas inferiores. 
 
Entidade de transporte é o nome dado ao hardware/software que executa as funções da 
camada de transporte. Este hardware e ou software podem estar no núcleo do sistema 
operacional, em algum outro processo vindo de camadas superiores, em um pacote de 
biblioteca vinculado a aplicações de rede ou mesmo na placa de interface de rede. Todo o 
procedimento de transporte funciona inteiramente na máquina do usuário, isto é, está sob 
seu controle, diferentemente dos procedimentos das camadas inferiores que, muitas vezes, 
dependem de concessionárias de serviços de comunicações, portanto fora do domínio e 
controle do usuário. 
 
 
Camada física 
 
Camada física 
Camada de 
enlace 
Camada de 
enlace 
Meio Físico 
Camada de 
rede 
Camada de 
rede 
Camada de 
transporte 
Camada de 
transporte 
GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 2(6) 
 
 
TGSI/FMR Prof. Moreira Anotações da aula 13 (03 e 06/05/2005) 
 
Principais funções : 
� Transferência de dados — Através de mensagens de tamanho variável em full-duplex, 
oferecendo tanto o serviço com conexão (circuito virtual) quanto o serviço sem conexão 
(datagrama) ; 
� Transferência de dados urgentes — Dados podem ser transferidos com prioridade maior 
que os demais, normalmente informações de controle, sinalização e transmissão de 
interrupções; 
� Estabelecimento e liberação de conexão — Antes e depois das transferências de dados. 
Para se estabelecer a conexão, devem ser negociadas a classe de protocolo a ser 
utilizada, o tamanho máximo das unidades de dados de protocolo, a utilização ou não do 
serviço de transferência de dados expressos, parâmetros de qualidade de serviço 
(throughput, atraso de trânsito, prioridade, taxa de erro residual, etc). Para se evitar perda 
de dados, muitas vezes é usada uma técnica conhecida como three-way handshake. 
� Multiplexação — As mensagens de aplicações simultâneas são multiplexadas para 
reduzir custo do tempo de utilização da rede ou para melhor aproveitamento da largura de 
banda disponível. Ao chegar ao destino, as mensagens são demultiplexadas para as 
aplicações destinatárias; 
� Segmentação, blocagem e concatenação — Quando o tamanho do pacote IP não suporta 
o tamanho do dado a ser transmitido, o TCP segmenta (mantendo a ordem) para posterior 
remontagem na máquina destinatária; 
� Controle do fluxo — Através de um sistema de buferização denominada janela deslizante, 
o TCP envia uma série de pacotes sem aguardar o reconhecimento de cada um deles. Na 
medida em que recebe o reconhecimento de cada bloco enviado, atualiza o buffer (caso 
reconhecimento positivo) ou reenvia (caso reconhecimento negativo ou não 
reconhecimento após um timeout); 
� Controle de seqüência e controle de erros — Além da numeração dos segmentos 
transmitidos, vai junto com o header uma soma verificadora dos dados transmitidos 
(checksum). Assim o destinatário verifica a soma efetuando o cálculo dos dados 
recebidos, a fim de evitar perdas, duplicação ou entrega fora de ordem; 
� monitoração da qualidade do serviço: a monitoração da qualidade de serviço deve ser 
constante, caso contrário, deve ser gerada uma notificação à camada de sessão. As 
funções implementadas pela camada de transporte dependem da qualidade de serviço 
desejada. 
� Precedência e segurança — Os níveis de segurança e precedência são utilizados para 
tratamento de dados durante a transmissão. 
 
A técnica do three-way handshake busca solucionar um problema que pode surgir quando do 
estabelecimento de uma conexão: por exemplo, em uma conexão aberta é feita uma 
transferência eletrônica de dinheiro e é pedido o encerramento da conexão. Entretanto, por 
problemas de congestionamento da rede, foi necessário reenviar o pedido de transferência e 
novo pedido de desconexão. Após a máquina de origem ter se desconectado, chega à 
máquina de destino o novo pedido de transferência que é aceito, antes da desconexão da 
máquina destino, duplicando a transferência, sem que o cliente perceba. A técnica exige que 
os pedidos e as confirmações sejam numerados seqüencialmente e que a mesma seqüência 
não possa aparecer mais de uma vez na transmissão. Se houver repetição, a máquina 
destino rejeitará esta duplicidade. (Ver figura a seguir) 
GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 3(6) 
 
 
TGSI/FMR Prof. Moreira Anotações da aula 13 (03 e 06/05/2005) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PORTAS 
 
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 à 
medida que novas necessidades vão surgindo com o desenvolvimento de novas aplicações. 
As portas mais comumente utilizadas tem números pré-definidos e são chamadas de portas-
bem-conhecidas, como algumas mostradas na tabela abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
H1 H2
PC (seq = x)
CC(seq=y ,ACK=x)
D(seq=x,ACK=y)
H1 H2 
PC (seq = x)
CC(seq=y,ACK=x)
REJEITA(ACK=y)
H1 H2 
PC (seq = x)
CC(seq=y,ACK=x)
REJEITA(ACK=y)
D(seq=x,ACK=y)
PC = pedido de conexão
D = dados
Seq = sequência
ACK = confirmação
CC = confirmação de 
conexão 
 
 
PORTA PROTOCOLO USO
21 FTP Transferência de arquivos
23 TELNET Login remoto
25 SMTP Correio eletrônico
80 HTTP World Wide Web
110 POP-3 Acesso remoto a correio eletrônico
PORTA PROTOCOLO USO
21 FTP Transferência de arquivos
23 TELNET Login remoto
25 SMTP Correio eletrônico
80 HTTP World Wide Web
110 POP-3 Acesso remoto a correio eletrônico
GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 4(6) 
 
 
TGSI/FMR Prof. Moreira Anotações da aula 13 (03 e 06/05/2005) 
 
 
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 os 
dados para a camada de transporte que faz a demultiplexação para as portas (aplicações) 
específicas. 
 
 
PROTOCOLOS TCP E UDP 
 
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 aplicaçãosimultaneamente. 
 
TCP (Transmission Control Protocol) – Protocolo de Controle de Transmissão – 
 
É o protocolo TCP que faz a comunicação fim-a-fim da rede. É orientado à conexão e 
altamente confiável independente da qualidade de serviços das sub-redes que lhe servem de 
caminho. Para a confiabilidade de transmissão, garante a entrega das informações na 
seqüência em que lhe foram fornecidas, sem perda nem duplicação. 
 
Significado dos campos do cabeçalho do segmento TCP 
 
O cabeçalho do segmento TCP tem um formato inicial fixo de 20 bytes, seguidos ou não por 
opções de cabeçalho. Após as opções pode haver até 65.535 - 20 - 20 = 65.495 bytes de 
dados, onde o primeiro valor 20 corresponde ao cabeçalho IP e o segundo, ao cabeçalho 
TCP. Pode haver segmentos sem quaisquer dados e que são usados para confirmações e 
mensagens de controle. 
 
� Porta de Origem e Porta de Destino -> Contém os números das portas TCP definidos para 
programas aplicativos. Uma porta e o endereço IP de seu host formam um único ponto 
terminal de 48 bits, que vai identificar a conexão; 
o Portas de 0 a 1023: reservadas para aplicações de domínio público (well known 
ports = portas bem conhecidas); 
o Portas de 1024 a 49151: reservadas para aplicações comerciais registradas; 
o Portas de 49152 a 65535: portas dinâmicas ou privadas. 
� Número de seqüência -> Corresponde à sequência do segmento anteriormente 
transmitido, somado ao nº de bytes transmitidos; 
� Número de confirmação -> Corresponde à sequência do segmento que está sendo 
confirmado, somado ao nº de bytes recebidos; 
� Offset de dado s-> Tamanho do cabeçalho do TCP (termina onde os dados começam); 
� Reservado-> Sem utilização; 
� URG (Urgent) -> Indica envio de dados urgentes; 
� ACK (Acknowledgement) ->Confirmação dos dados enviados anteriormente; 
� PSH (Push) ->Envia rapidamente os dados depois que lê o segmento; 
GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 5(6) 
 
 
TGSI/FMR Prof. Moreira Anotações da aula 13 (03 e 06/05/2005) 
 
� RST (Reset) ->Reset de conexão; 
� SYN (Synchronous) ->Inicia uma conexão; 
� FIN (Finnal) ->Finaliza uma conexão; 
� Janela ->Indica os buffers (memória) disponíveis no receptor, para controle de fluxo; 
� Soma de verificação -> Inclui o cabeçalho TCP, os dados e um pseudo-cabeçalho para 
permitir a máxima confiabilidade; 
� Indicação de urgência -> indica, a partir do número de seqüência atual, a quantos bytes 
se encontram os dados urgentes; 
� Opções ->Para recursos não previstos originalmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UDP (User Datagram Protocol) – Protocolo de Datagrama do Usuário - 
 
O UDP é um protocolo mais rápido do que o TCP, pelo fato de não verificar o 
reconhecimento das mensagens enviadas. Por este mesmo motivo, não é confiável como o 
TCP. O protocolo é não-orientado à conexão, e não provê muitas funções: não controla o 
fluxo, podendo os datagramas chegar fora de seqüência ou até mesmo não chegar ao 
destinatário. Contém identificação das portas de origem e destino, iguais às do TCP. 
Também contém os campos tamanho (UDP length) e soma de verificação (UDP checksum), 
sendo que os datagramas que não consistem estes campos, ao chegar no destino, são 
descartados, cabendo à camada de aplicação recuperá-los. 
 
 
GESTÃO DE SISTEMAS DE REDE 6(6) 
 
 
TGSI/FMR Prof. Moreira Anotações da aula 13 (03 e 06/05/2005) 
 
O UDP funciona como uma extensão do protocolo IP, já visto na camada de rede. Os 
pedidos de transmissão de mensagens vindos das camadas superiores são encaminhados 
ao IP que é o responsável pela transmissão dos datagramas. 
 
A principal função do protocolo UDP é multiplexar na origem e demultiplexar no destino os 
vários datagramas transmitidos.