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Encapsulamento de Dados
Conhecer o modelo de referência OSI e o modelo de protocolo TCP / IP será útil quando você aprender como os dados são encapsulados à medida que se movem pela rede. Não é tão simples quanto enviar uma carta física pelo sistema de correio.
Em teoria, uma única comunicação, como um vídeo ou uma mensagem de e-mail com muitos anexos grandes, poderia ser enviada por uma rede de uma origem a um destino como um fluxo ininterrupto de bits. No entanto, isso criaria problemas para outros dispositivos que precisam usar os mesmos canais de comunicação ou links. Esses grandes fluxos de dados resultariam em atrasos significativos. Além disso, se qualquer link na infraestrutura de rede interconectada falhou durante a transmissão, a mensagem completa seria perdida e teria que ser retransmitida por completo.
Uma abordagem melhor é dividir os dados em partes menores e mais gerenciáveis ​​para enviar pela rede. A segmentação é o processo de dividir um fluxo de dados em unidades menores para transmissões pela rede. A segmentação é necessária porque as redes de dados usam o conjunto de protocolos TCP / IP para enviar dados em pacotes IP individuais. Cada pacote é enviado separadamente, semelhante ao envio de uma longa carta como uma série de cartões postais individuais. Pacotes contendo segmentos para o mesmo destino podem ser enviados por caminhos diferentes.
Isso leva à segmentação de mensagens com dois benefícios principais:
SEGMENTAÇÃO DE MENSAGENS
·	Aumenta a velocidade – Como um grande fluxo de dados é segmentado em pacotes, grandes quantidades de dados podem ser enviadas pela rede sem obstruir um link de comunicação. Isso permite que muitas conversas diferentes sejam intercaladas na rede, chamada de multiplexação.
·	Aumenta a eficiência – Se um único segmento não consegue alcançar seu destino devido a uma falha na rede ou congestionamento da rede, apenas esse segmento precisa ser retransmitido em vez de reenviar todo o fluxo de dados.
Clique em cada botão na figura para visualizar as animações de segmentação e multiplexação.
SEQUENCIAMENTO
O desafio de usar segmentação e multiplexação para transmitir mensagens em uma rede é o nível de complexidade que é adicionado ao processo. Imagine se você tivesse que enviar uma carta de 100 páginas, mas cada envelope só pudesse conter uma página. Portanto, 100 envelopes seriam necessários e cada envelope precisaria ser endereçado individualmente. É possível que a carta de 100 páginas em 100 envelopes diferentes chegue fora de serviço. Conseqüentemente, as informações no envelope precisariam incluir um número de sequência para garantir que o receptor pudesse remontar as páginas na ordem adequada.
Nas comunicações em rede, cada segmento da mensagem deve passar por um processo semelhante para garantir que ele chegue ao destino correto e possa ser remontado no conteúdo da mensagem original, conforme mostrado na figura. O TCP é responsável por sequenciar os segmentos individuais.
UNIDADES DE DADOS DE PROTOCOLO
À medida que os dados do aplicativo são transmitidos pela pilha de protocolo em seu caminho para serem transmitidos pela mídia de rede, várias informações de protocolo são adicionadas em cada nível. Isso é conhecido como processo de encapsulamento.
Nota: Embora o UDP PDU seja chamado de datagrama, os pacotes IP às vezes também são chamados de datagramas IP.
A forma que uma parte dos dados assume em qualquer camada é chamada de unidade de dados de protocolo (PDU). Durante o encapsulamento, cada camada subsequente encapsula a PDU que recebe da camada acima de acordo com o protocolo que está sendo usado. Em cada estágio do processo, um PDU tem um nome diferente para refletir suas novas funções. Embora não haja uma convenção de nomenclatura universal para PDUs, neste curso, as PDUs são nomeadas de acordo com os protocolos do conjunto TCP/IP. Os PDUs para cada forma de dados são mostrados na figura.
Dados – O termo geral para o PDU usado na camada de aplicativo
Segmento – PDU da camada de transporte
Pacote – PDU da camada de rede
Quadro – PDU da camada de enlace de dados
Bits – PDU da camada física usada ao transmitir fisicamente dados pelo meio
Nota: Se o cabeçalho Transport for TCP, então é um segmento. Se o cabeçalho de transporte for UDP, será um datagrama.
EXEMPLO DE ENCAPSULAÇÃO
Quando as mensagens estão sendo enviadas em uma rede, o processo de encapsulamento funciona de cima para baixo. Em cada camada, as informações da camada superior são consideradas dados dentro do protocolo encapsulado. Por exemplo, o segmento TCP é considerado dados dentro do pacote IP.
Você viu essa animação anteriormente neste módulo. Desta vez, clique em Reproduzir e concentre-se no processo de encapsulamento enquanto um servidor da web envia uma página da web para um cliente da web.
EXEMPLO DE DESENCAPSULAÇÃO
Esse processo é revertido no host receptor e é conhecido como desencapsulamento. Desencapsulamento é o processo usado por um dispositivo receptor para remover um ou mais cabeçalhos de protocolo. Os dados são desencapsulados à medida que sobem na pilha em direção ao aplicativo do usuário final.
Você viu essa animação anteriormente neste módulo. Desta vez, clique em Reproduzir e concentre-se no processo de desencapsulamento.