Protocolo TCP IP UDP

Prévia do material em texto

Protocolos de Rede 
Prof. Esp. André Nobre 
TCP / IP 
UDP 
e 
UDP 
Protocolo para Transporte 
IP 
Protocolo para Endereçamento 
TCP 
Protocolo para Transporte Camada 4: Transporte 
Camada 3: Redes 
Protocolo 
Protocolo 
Protocolo 
Visão Geral 
IP 
Protocolo para Endereçamento 
Camada 3: Redes 
Protocolo 
Protocolos de Rede 
Protocolo IP 
O IP permite identificar o Host e sua Rede. 
“...o protocolo TCP/IP é responsável, isto é, ele foi criado pensando na interligação de diversas redes – onde 
podemos ter diversos caminhos interligando o transmissor e receptor -, culminando na rede mundial que hoje 
conhecemos por internet. Por isso, ele utiliza um esquema de endereçamento lógico chamado endereço IP. 
Em uma rede TCP/IP cada dispositivo em rede necessita usar pelo menos um endereço IP. Esse endereço 
permite identificar o dispositivo e a rede na qual ele pertence.” 
 
(TORRES, PDF, PAG. 86.) 
192 . 168 . 2 . 100 
Host Rede 
Exemplo: 
UDP 
Protocolo para Transporte 
TCP 
Protocolo para Transporte Camada 4: Transporte 
Protocolo 
Protocolo 
Protocolos de Rede 
TCP e UDP 
“A Internet tem dois protocolos principais na camada de transporte, um protocolo sem conexões e outro 
orientado a conexões. O protocolo sem conexões é o UDP. O protocolo orientado a conexões é o TCP.” 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 399.) 
Comunicação Lógica provida pela camada de Transporte. 
“Um protocolo de camada de transporte fornece comunicação lógico entre 
processos de aplicações que rodam em hospedeiros diferentes. Comunicação 
Lógica nesse contexto significa que, do ponto de vista de uma aplicação, tudo se 
passa como se os hospedeiros que rodam os processos estivessem conectados 
diretamente; na verdade, esses hospedeiros poderão estar em lados opostos do 
planeta, conectados por numerosos roteadores e uma ampla variedade de tipos de 
enlace. Processos de aplicações usam a comunicação lógica provida pela camada 
de transporte para enviar mensagens entre si, livres da preocupação dos detalhes da 
infraestrutura física utilizada para transportar essas mensagens.” 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 168.) 
Camada de Transporte 
Varias aplicações no mesmo Endereçamento. 
“No hospedeiro de destino, a camada de transporte recebe segmentos da camada de rede logo abaixo dela e 
tem a responsabilidade de entregar os dados desses segmentos ao processo de aplicação apropriado que 
roda no hospedeiro.” 
 
Solução para cada aplicação receber seus dados corretamente. 
“A tarefa de entregar os dados contidos em um segmento da camada de transporte à porta correta é 
denominada demultiplexação. O trabalho de reunir, no hospedeiro de origem (Cliente), porções de dados 
provenientes de diferentes portas, encapsular cada porção de dados com informações necessárias de 
cabeçalho (que mais tarde serão usadas na demultiplexação) para criar segmentos, e passar esses segmentos 
para a camada de rede é denominada multiplexação.” 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 172.) 
Multiplexação e Demultiplexação (na camada 4) 
3389 
Portas 
110 
80 
3389 
E-mails 
Internet 
Acesso 
Remoto 
1.0.0.2 
1.0.0.2 1.0.0.1 
110 
1.0.0.2 
3389 
1.0.0.2 
80 
1.0.0.2 
Transmissão 
Recepção 
Serviços 
Portas 
110 
80 
3389 
E-mails 
Internet 
Acesso 
Remoto 
Serviços 
UDP 
Protocolo para Transporte 
Camada 4: Transporte 
Protocolo 
Protocolos de Rede 
Sistema 
DNS 
Protocolo 
DNS 
Porta 53 
Protocolo de Transporte UDP 
Comando 
PING 
Protocolo 
ICMP 
Porta 7 
Programa 
Look@LAN 
Protocolo 
SNMP 
Porta 161/192 
Camada de 
Aplicação 
Camada de 
Transporte 
Protocolo UDP (User Datagram Protocol) 
Características do UDP 
“..o UDP e basicamente o IP com um pequeno cabeçalho... O UDP oferece um meio para as aplicações enviarem 
data gramas IP encapsulados sem que seja necessário estabelecer uma conexão. O UDP transmite segmentos que 
consistem em um cabeçalho de 8 bytes, seguido pela carga util.” 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 399.) 
 
 
 
Não orientado a conexão 
“Note que, com o UDP, não há apresentação entre as entidades 
remetente e destinatária da camada de transporte antes de 
enviar um segmento. Por essa razão, dizemos que o UDP é não 
orientado a conexão.” 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 177) 
Protocolo UDP (User Datagram Protocol) 
Função das Portas 
“As duas portas servem para identificar os pontos extremos nas maquinas de origem e destino. Quando um pacote UDP 
chega, sua carga útil e entregue ao processo associado a porta de destino. ... Sem os campos de portas, a camada de 
transporte não saberia o que fazer com o pacote. Com elas, a camada entrega o segmentos corretamente.” 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 400.) 
 
 
 
3389 
Portas 
110 
80 
3389 
E-mails 
Internet 
Acesso 
Remoto 
1.0.0.2 
1.0.0.2 1.0.0.1 
110 
1.0.0.2 
3389 
1.0.0.2 
80 
1.0.0.2 
Transmissão 
Recepção 
Serviços 
Portas 
110 
80 
3389 
E-mails 
Internet 
Acesso 
Remoto 
Serviços 
Protocolo UDP (User Datagram Protocol) 
UDP é menos complexo. 
“Ele não realiza controle de fluxo, controle de erros ou retransmissão apos a recepção de um segmento incorreto. Tudo 
isso cabe aos processos do usuário. O que ele faz é fornecer uma interface para o protocolo IP com o recurso adicional de 
demultiplexacao de vários processos que utilizam as portas.” 
 
Exemplo 
“Uma área na qual o UDP é especialmente útil é a de situações cliente/servidor. Com frequência, o cliente envia uma 
pequena solicitação ao servidor e espera uma pequena resposta de volta. Se a solicitação ou a resposta se perder, o 
cliente simplesmente chegara ao timeout (tempo esgotado) e tentara de novo. Uma aplicação que utiliza o UDP desse 
modo é o DNS (Domain Name System). Não é necessária nenhuma configuração antecipada e também nenhum 
encerramento posterior. Basta enviar duas mensagens pela rede (Solicitação e Resposta).” 
 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 400.) 
 
 
 
TCP 
Protocolo para Transporte Camada 4: Transporte 
Protocolo 
Protocolos de Rede 
Programa 
de e-mail 
Protocolo 
POP3 
Porta 110 
Protocolo de Transporte TCP 
Navegação 
na WEB 
Protocolo 
HTTP 
Porta 80 
Programa 
de FTP 
Protocolo 
FTP 
Porta 20/21 
Camada de 
Aplicação 
Camada de 
Transporte 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) 
Proposta do TCP é ser uma solução confiável em um ambiente não confiavél. 
“O TCP (Transmission Control Protocol) foi projetado especificamente para oferecer um fluxo de bytes fim a fim confiável 
em uma inter-rede não confiável. Uma inter-rede é diferente de uma única rede porque suas diversas partes podem ter 
topologias, larguras de banda, retardos, tamanhos de pacote e outros parâmetros completamente diferentes. O TCP foi 
projetado para se adaptar dinamicamente as propriedades da inter-rede e ser robusto diante dos muitos tipos de falhas 
que podem ocorrer.” 
 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 405.) 
Objetivo ao estabelecer uma transmissão confiável.: 
“Com um canal confiável, nenhum dos dados transferidos é corrompido (Trocado de 0 para 1 ou vice-versa) nem perdido, 
e todos são entregues na ordem em que foram enviados. Este é exatamente o modelo de serviço oferecido pelo TCP às 
aplicações de Internet que recorrem a ele.” 
 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 181.) 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) 
TCP e IP 
“Cada maquina compatível com o TCP tem uma entidade de transporte TCP, que pode ser um procedimento de 
biblioteca (DLL), um processo do usuário (Software) ou parte do núcleo (Kernel). em todos os casos, ele gerencia fluxos e 
interfaces TCP para a camada IP. 
 
Responsabilidades do TCPA camada IP não oferece qualquer garantia de que os datagramas serão entregues da forma apropriada; portanto, cabe 
ao TCP administrar os timers e retransmiti-los sempre que necessário. Os datagramas também podem chegar fora de 
ordem; o TCP também terá de reorganiza-los em mensagens na sequencia correta. 
Resumindo, o TCP deve fornecer a confiabilidade que a maioria dos usuários desejam, mas que o IP não oferece.” 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 405.) 
Orientado a conexão 
“Dizemos que o TCP é orientado a conexão porque, antes que um processo de aplicação possa começar a 
enviar dados a outro, os dois processos precisam primeiramente se „apresentar‟ – isto é, devem enviar alguns 
segmentos preliminares da conexão TCP, ambos os lados da conexão iniciarão muitas “variáveis de estado” 
associadas com a conexão TCP.” 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 202.) 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) 
A ‘Conexão’ TCP não se compara a um Circuito Virtual 
“A „conexão‟ TCP não é um circuito TDM ou FDM fim-a-fim, como acontece em uma rede de comutação de 
circuitos. Tampouco é um circuito virtual, pois o estado de conexão reside inteiramente nos dois sistema finais. Como o 
protocolo TCP roda somente nos sistemas finais, e não nos elementos intermediários da rede (roteadores e comutadores 
da camada de enlace), os elementos intermediários não mantêm estado de conexão TCP. Na verdade, os roteadores 
intermediários são completamente alheios às conexões TCP; eles enxergam datagramas, e não conexões.” 
 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 203.) 
Router 
Router 
Router 
Router 
Router 
TCP 
TCP 
RIP 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) 
Full-duplex e Unicast 
“Uma conexão TCP provê um serviço full-duplex: se houver uma conexão TCP entre o processo A em um 
hospedeiro e o processo B em outro hospedeiro, então os dados da camada de aplicação poderão fluir de A 
para B ao mesmo tempo em que os dados da camada de aplicação fluem de B para A. A conexão TCP é 
sempre ponto a ponto (Unicast), isto é, entre um único remetente e um único destinatário. O chamado 
„multicast‟ – a transferência de dados de um remetente para vários destinatários em uma única operação de 
envio – não é possível com o TCP. Com o TCP, dois hospedeiros é bom; três é demais!.” 
 
 
(KUROSE, PDF, PAG. 203.) 
Router 
Router 
Router 
Router 
Router 
TCP 
TCP 
RIP A 
B 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) 
Segmento TCP 
“As entidades transmissoras e receptoras do TCP trocam dados na forma de segmentos (pacotes). Um segmento TCP 
consiste em um cabeçalho fixo de 20 bytes, seguido do espaço necessário para os dados (carga útil). O software TCP 
decide qual deve ser o tamanho dos segmentos.” 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 407.) 
 
 
 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol) 
Tamanho de um segmento 
“ Dois fatores restringem o tamanho do segmento. 
Primeiro, cada segmento, incluindo o cabeçalho do TCP, deve caber na carga útil do IP, que é de 65.515 bytes. 
Em Segundo lugar, cada rede tem uma unidade máxima de transferência, ou MTU (Maximum Transfer Unit) e cada 
segmento deve caber na MTU. 
Na pratica, a MTU geralmente tem 1.500 bytes (o tamanho da carga útil Ethernet) e, portanto, define o limite superior de 
tamanho de segmentos.” 
 
 
(TANENBAUM, PDF, PAG. 407.) 
 
 
 
MTU (Unidade Máxima de Transferência da Rede) 
Carga Útil IP 
Carga Útil TCP Cabeçalho TCP 
Cabeçalho IP 
UDP 
Protocolo para Transporte 
TCP 
Protocolo para Transporte 
Protocolo 
Protocolo 
Comparação 
Comparação 
Cliente Servidor 
Solicita Dados 
Envia Dados 
Funcionamento do Protocolo UDP 
Cliente Servidor 
Estabelecer Conexão 
Confirmar Conexão 
Funcionamento do Protocolo TCP 
Solicita Dados 
Envia Dados 
Solicita Dados Não Recebidos 
• Funcionamento mais simples 
• Mais rápido por ter menos Controles 
• Menos Seguro em relação ao recebimento 
dos Dados (Transporte) 
• Não estabelece conexão 
• Funcionamento mais complexo 
• Mais Controles 
• Mais Seguro em relação ao 
recebimento dos Dados (Transporte) 
• Estabelece conexão antes de transmitir 
os dados. 
• Solicita retransmissão dos dados não 
recebidos ou corrompidos. 
 
Comparação Simplificada