Redes02 Aula08

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Introdução às Redes de Computadores 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• 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. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• 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. 
 
Introdução às Redes de Computadores 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• 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. 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
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; 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
Principais funções : 
 
• 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. 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
Principais funções : 
 
• 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; 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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); 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
A técnica do three-way handshake busca solucionar um problema que pode surgir 
quando do estabelecimento de uma conexão. 
 
 
 
 
 
Estabelecimento de conexões 
 
1. O cliente envia um pacote com a flag SYN ativa; 
2. O servidor responde com um pacote com as flags SYN + ACK; 
3. O cliente reponde com um pacote ACK. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
1. Cliente: Servidor, estou enviando a mensagem 100 (Número de sequência do 
cliente). Dá pra sincronizar (SYN)? 
 
2. Servidor: Claro, sincroniza a mensagem 200 (Número de sequência do servidor) que 
estou enviando (SYN). Prossiga com a mensagem 101 (ACK). 
 
3. Cliente: Ok, estou enviando a mensagem 101. Prossiga com a mensagem 201 
(ACK). 
 
O cliente e o servidor, possuem números de sequência distintos, por este motivo 
faz-se necessária a sincronização em ambos os sentidos. Feita a sincronização, 
começam a troca de pacotes com base em números de sequência, que tem o 
objetivo de enumerar as pacotes de cada um. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
Analise do Three-way Handshake 
 
Foi feita captura de pacotes utilizando o software Wiresharkpara fazer a captura de 
pacotes para esta análise. 
 
Primeira via 
 
O cliente (10.10.10.246) envia uma solicitação de sincronização (SYN) para o servidor 
(200.147.67.142 – UOL). Esta solitação parte da porta 35637 com destino a porta 80, 
com número de sequência 0 (Seq=0). 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
Analise do Three-way Handshake 
 
Foi feita captura de pacotes utilizando o software Wiresharkpara fazer a captura de 
pacotes para esta análise. 
 
Segunda via 
 
O servidor envia ao cliente uma solicitação de sincronização (SYN) com número de 
sequência 0 (Seq=0), juntamente com a confirmação (ACK=1) da solicitação de 
sincronização enviadaanteriormente pelo cliente. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
Analise do Three-way Handshake 
 
Foi feita captura de pacotes utilizando o software Wiresharkpara fazer a captura de 
pacotes para esta análise. 
 
Terceira via 
 
O cliente então envia ao servidor o número de sequência 1 (Seq=1), juntamente com a 
confirmação (ACK=1) da solicitação de sincronização enviada anteriormente pelo 
servidor. 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 A técnica do three-way handshake busca solucionar um problema que pode surgir 
quando do estabelecimento de uma conexão: 
 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. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 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: 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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. 
 
Dentre suas principais vantagens do TCP, podemos destacar a segurança quanto 
à reposição de pacotes perdidos e ordenação desses pacotes. 
 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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 aplicação simultaneamente. 
 
 
TCP (Transmission Control Protocol) – Protocolo de Controle de Transmissão – 
 
É o protocolo TCP que faz a comunicação fim-a-fim da rede. 
 
É 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. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
 
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 – função administrativa/processo intrínseco ao 
protocolo. 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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; 
 
Portas de 0 a 1023: reservadas para aplicações de domínio público (well known ports = 
portas bem conhecidas); 
Portas de 1024 a 49151: reservadas para aplicações comerciais registradas; 
Portas de 49152 a 65535: portas dinâmicas ou privadas. 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• O segmento TCP é dividido em partes. Didaticamente é representado pelo bloco 
abaixo ilustrado, porém na prática é enviado sequencialmente. Cada linha da tabela 
é um bloco de 32 bits, sendo que o bit inicial é de número 0. 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• O protocolo TCP permite que seu cabeçalho tenha tamanho variável, conforme 
as necessidades das estações comunicantes e especifidades do enlace. 
 
• A estrutura básica possui valores bem definidos, como as portas de origem (16 bits) 
e de destino (16 bits). 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• Partes importantes no TCP são o número de seqüência (32 bits) e o número de 
reconhecimento (32 bits), pois estes campos garantem a confiabilidade da 
transferência. 
 
• Há também outros campos, como comprimento do cabeçalho (4 bits), que indica qual 
tamanho do cabeçalho em palavras de 32 bit, as flags (6 bits), que podem ser de 6 
tipos: 
• URG – urgência 
• ACK – número ack válido 
• PSH – push (envio imediato de dados) 
• RST – reset (reinício da conexão) 
• SYN – sync (estabelecimento de conexão) 
• FIN – finalizar conexão 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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 dados-> 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; 
RST (Reset) ->Reset de conexão; 
SYN (Synchronous) ->Inicia uma conexão; 
FIN (Finnal) ->Finaliza uma conexão; 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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. 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• A conexão TCP, por ser confiável, exige o estabelecimento de uma conexão,embora não seja necessário alocar exclusividade de enlace. 
 
• É necessário existir um cliente e um servidor, porém como é um protocolo full-
duplex, um terminal pode ser simultaneamente servidor e cliente. 
 
• A confiabilidade da transmissão se deve ao número de seqüência e ao número 
de reconhecimento. 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• O número de sequência é escolhido aleatoriamente no servidor e no cliente, e 
são independentes entre si, ou seja, não é exigência que o número de sequência 
do servidor seja o mesmo do cliente. 
 
• Mas então como é feita a comunicação? 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
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. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
UDP (User Datagram Protocol) – Protocolo de Datagrama do Usuário - 
 
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. 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• 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. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• 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. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• Esta camada reúne os protocolos que realizam as funções de transporte de dados 
fim-a-fim, ou seja, considerando apenas a origem e o destino da comunicação, sem 
se preocupar com os elementos intermediários. 
 
• A camada de transporte possui dois protocolos que são o UDP (User Datagram 
Protocol) e TCP (Transmission Control Protocol). 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• O protocolo UDP realiza apenas a multiplexação para que várias aplicações 
possam acessar o sistema de comunicação de forma coerente. 
 
• O protocolo TCP realiza, além da multiplexação, 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 sequenciação 
• a multiplexação de mensagens. 
 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• A camada de transporte oferece para o nível de aplicação um conjunto de funções e 
procedimentos para acesso ao sistema de comunicação de modo a permitir a criação 
e a utilização de aplicações de forma independente da implementação. 
 
• Desta forma, as interfaces socket ou TLI (ambiente Unix) e Winsock (ambiente 
Windows) fornecem um conjunto de funções-padrão para permitir que as aplicações 
possam ser desenvolvidas independentemente do sistema operacional no qual 
rodarão. 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• A camada de transporte oferece para o nível de aplicação um conjunto de 
funções e procedimentos para acesso ao sistema de comunicação de modo a 
permitir a criação e a utilização de aplicações de forma independente da 
implementação. 
 
• Desta forma, as interfaces socket ou TLI (ambiente Unix) e Winsock (ambiente 
Windows) fornecem um conjunto de funções-padrão para permitir que as aplicações 
possam ser desenvolvidas independentemente do sistema operacional no qual 
rodarão. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) 
 
• A camada de Transporte fica entre as camadas de nível de aplicação (camadas 5 a 
7) e as de nível físico (camadas de 1 a 3). 
 
• As camadas de 1 a 3 estão preocupadas com a maneira com que os dados serão 
transmitidos pela rede. 
 
• Já as camadas de 5 a 7 estão preocupados com os dados contidos nos pacotes de 
dados, enviando ou entregando para a aplicação responsável por eles. 
 
• A camada 4, Transporte, faz a ligação entre esses dois grupos. 
 
 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) - Multiplexação e Demultiplexação 
 
• Enquanto que a camada de rede provê uma comunicação host a host, a camada de 
transporte provê uma comunicação processo a processo. 
 
• Para realizar essa ampliação do serviço provido pela camada de redes, a camada 
de transporte utiliza o conceito de portas, que é, na verdade, um número que 
identifica qual processo deverá se encarregar da informação trazida por aquele 
pacote. 
 
• Na prática, o aplicativo informa ao sistema operacional que estará escutando uma 
determinada porta e então todos os pacotes daquele protocolo (UDP ou TCP) serão 
repassados àquele processo. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) - Multiplexação e Demultiplexação 
 
• O método de receber os dados do processo utilizando uma determinada porta, 
colocar um cabeçalho e enviar a um determinado processo de outro host é 
chamado de multiplexação. 
 
• O método de receber um pacote vindo de outro host e repassar as informações 
ao processo correto é chamado de demultiplexação.Introdução às Redes de Computadores 
 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) - Sockets 
 
• Um soquete de rede é um ponto final de um fluxo de comunicação entre 
processos através de uma rede de computadores. 
 
• Hoje em dia, a maioria da comunicação entre computadores é baseada no Protocolo 
de Internet, portanto a maioria dos soquetes de rede são soquetes de Internet. 
 
• Uma API de soquetes (API sockets) é uma interface de programação de 
aplicativos (API), normalmente fornecida pelo sistema operacional, que permite que 
os programas de aplicação controlem e usem soquetes de rede. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) - Sockets 
 
• APIs de soquete de Internet geralmente são baseados no padrão Berkeley 
sockets. 
 
• Um endereço de soquete (socket address) é a combinação de um endereço de IP 
e um número da porta, muito parecido com o final de uma conexão telefônica que é 
a combinação de um número de telefone e uma determinada extensão. 
 
• Com base nesse endereço, soquetes de internet entregam pacotes de dados de 
entrada para o processo ou thread de aplicação apropriado. 
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CAMADA DE TRANSPORTE (Arq. TCP/IP) - Sockets 
Introdução às Redes de Computadores 
 
7 TCP/UDP echo 
20 TCP File Transport Protocol (FTP) 
21 TCP Controle de FTP 
22 TCP Secure Shell (SSH) 
23 TCP Telnet 
25 TCP Simple Mail Transfer Protocol (Protocolo simples de transferência de e-mails - SMTP) 
53 TCP/UDP Domain Name System (DNS) 
67 UDP Bootstrap Protocol Server (BootP, bootps) 
68 UDP Bootstrap Protocol Client (bootpc) 
69 UDP Trivial File Transfer Protocol (TFTP) 
79 TCP Finger 
80 TCP Hypertext Transfer Protocol (HTTP) 
88 TCP Kerberos 
106 TCP Servidor de senha 
(Uso não registrado) 
110 TCP Post Office Protocol (POP3) 
Authenticated Post Office Protocol (APOP) 
111 TCP/UDP Remote Procedure Call (RPC) 
113 TCP Protocolo de identificação 
115 TCP Protocolo de transferência de arquivo simples (SFTP) 
119 TCP Network News Transfer Protocol (NNTP) 
123 TCP/UDP Network Time Protocol (NTP)