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Ap3 Arquitetura tcp/ip 5405578 - Jean michel rangel de oliveira 1 1.Conceituação sobre Arquiteturas de rede 2 Redes 1.1 Modelagem da rede em camadas. A modelagem de rede em camadas permite com que, cada camada agregue valor através dos serviços fornecidos pelas camadas anteriores, garantem a independência entre elas quando definido os serviços providos entra a camada mais baixa para a mais alta, não dependendo de como foi realizado esse serviço, facilitando também a resolução de problemas caso haja algum. MODELO OSI MODELO TCP/IP 3 1.2 Funções, serviços e protocolos de rede. Protocolos de rede são as várias normas que possibilitam a comunicação através da conexão via internet entre duas ou mais máquinas. São responsáveis pela transmissão dos pacotes de dados entre a origem e o destino. Cada protocolo tem sua variação determinada pelo tipo de serviço utilizado e a sua devida camada. As principais camadas e seus protocolos são: camada de aplicação: WWW, HTTP, SMTP, Telnet, FTP, SSH, NNTP, RDP, IRC, SNMP, POP3, IMAP, SIP, DNS, PING; camada de transporte: TCP, UDP, RTP, DCCP, SCTP; camada de rede: IPv4, IPv6, IPsec, ICMP; camada de ligação física: Ethernet, Modem, PPP, FDDi. 4 1.3 Visão Geral sobre o Modelo OSI e suas camadas Modelo Osi foi desenvolvido com o intuito de facilitar a interconexão de sistemas de computadores. A comunicação ocorre através do processo chamado Encapsulamento, que deriva da transmissão de um dado através de cada camada, onde cada uma recebe imediatamente da camada superior a informação, acrescenta as informações as quais é responsável e é passado os dados para camada imediatamente inferior. Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Transmissão Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Recepção 5 1.4 Visão Geral sobre a arquitetura TCP/IP. A arquitetura TCP/IP é formado por um grande conjunto de diversos protocolos e serviços de rede. Seu nome deriva dos dois protocolos mais usados e importantes. TCP: Protocolo de transporte e que garante que os dados não se corrompam ou sejam alterados no seu trajeto. IP: Protocolo de endereçamento. Responsável por fornecer uma maneira de identificar cada maquina na rede (endereço de IP). Suas principais caracteristicas são: Garantia que os pacotes seraão entregues sem alteração, sem terem sido corrompidos e na ordem correta. Verificar a integridade dos dados transmitidos entre a origem e destino. Confirmação de entrega dos dados corretamente entre origem e destino. 6 2.Descrição da arquitetura TCP/IP 7 Redes 2.1 Visão Geral sobre os protocolos da Arquitetura TCP/IP. A arquitetura TCP/IP é usada em diversos momentos do nosso dia-a-dia. Por exemplo, através do nosso navegador, o protocolo HTTP utiliza o protocolo TCP/IP para o envio e recebimento das páginas HTML e todos os outros tipos de dados. O protocolo FTP que é usado para receber e enviar arquivos, também utiliza o protocolo TCP/IP. Nossos softwares de email que usam o SMTP e POP3 para enviar e receber as mensagens, também utilizam o protocolo TCP/IP . Até mesmo outros programas que utilizam o protocolo DNS pra localizar um endereço IP de um computador a partir do seu nome. 8 2.2 Protocolos de Camada de Transporte A camada de transporte tem como finalidade permitir a conversação entre os hosts de origem e destino, utilizando o protocolo SCTP, TCP ou o UDP de acordo com a necessidade. TCP – Transmission Control Protocol UDP – User Datagram Protocol SCTP – Stream Control Transmission Protocol 9 2.2.1. Protocolos TCP e UDP O protocolo UDP utiliza o protocolo IP para transportar entre as aplicações de origem e destino. Os dados são encapsuldo em um datagramas UDP, que por sua vez, são encapsulados em datagramas IP, que encaminha o datagram IP da estação de origem até a estação de destino. O serviço de datagrama é considerado não confiável e sem conexão, pois não garante a entrega, sua sequência, não existe uma comunicação prévia entre as aplicações e cada datagrama é tratado de forma independente, o caminho é definido pelo processo de roteamento. O protocolo TCP tem como sua maior diferença, a conexão orientada e garantia de que a transferência ocorrerá de forma certa, pois possui serviços de controle de fluxo e congestionamento para que os dados cheguem de forma correta ao seu destino. 10 2.2.2. Conceito de Portas de Comunicação e Multiplexação As portas de comunicação são usadas para que cada programa trabalhe com um protocolo e/ou serviço específico, sendo vinculado a um número de porta. Por exemplo: Se estamos navegando na internet, jogando online e fazendo um download através de um protocolo FTP, o sistema precisa saber exatamente para onde vai cada informação. O nosso navegador utiliza o protocolo HTTP para transportar os dados entre o servidor Web e o navegador, para que essa informação não se perca, é utilizado por padrão a porta 80. No caso do serviço FTP é utilizado a porta 20. Assim tendo cada informação devidamente entregue em cada local exato. Isso permite que vários programas funcionem ao mesmo tempo, na mesma máquina e esteja em constante troca de dados com um mais servidores ou serviços. Portas TCP Portas UDP 11 2.2.2. Conceito de Portas de Comunicação e Multiplexação A Multiplexação consiste no compartilhamento de dois ou mais canais através de um mesmo meio de transporte, permitindo assim várias comunicações simultâneas. É necessário um multiplexador para filtrar cada sinal enviado, identificando assim a mensagem de cada usuário. Após essa filtragem os dados são encaminhados ao demultiplexador. Os métodos mais populares de multiplexação são por: TDM (Time Division Multiplexing) FDM (Frequency Division Multiplexing) CDM (Code Division Multiplexing) 12 2.2.3. Mecanismos de Controle de Fluxo do TCP O controle de fluxo no TCP serve para evitar que a informação viagem de forma muito rápida entre o transmissor e o receptor. É implementado através de uma variavel, chamada de Recieve Window, mantendo a capacidade de armazenamento do buffer de recepção (armazena os bytes de forma sequencial e correta, até serem processados). 13 2.3 Protocolos da Camada de Rede Protocolo IPv4 – É utilizado desde a criação da Internet. Tem seus endereços no padrão de 32 bits e possui mais ou menos 4bilhões de combinações de endereços IP em todo o globo, o que faz com que ela não tenha mais capacidade de expansão, impossibilitando assim, a sustentabilidade da demanda mundial, atualmente também possui diversas falhas de segurança. Protocolo IPv6 – Veio para ser o sucessor do IPv4. Seus endereços são no padrão de 128 bits, possuindo cerca de 340 undecilhões de endereços IP. Possui recursos de segurança de rede e também simplifica as atribuições de endereços. 14 2.3.1. Endereçamento IPv4 e IPv6 Endereçamento IPv4 – Existem três tipos de endereços dentro do intervalo de endereço de cada rede IPv4. Endereço de Rede: modo padrão de se referir a uma rede; Endereço de Host: endereço exclusivo de todo dispositivo final; Endereço de Broadcast: endereço que permite a comunicação de todos os hosts da rede; Endereçamento IPv6 – Já o IPv6 não possui mais os endereços e a comunicação via broadcast. Endereço Unicast: Comunicação Um para Um; Endereço Multicast: Comunicação Um para Muitos; Endereço Anycast: Configurado em múltiplas interfaces; 15 2.3.2. Subnetting Subnetting é usado para determinar qual subnet/network um determinado pacote de IP pertence. Quando o pacote IP é recebido pelo roteador, ele determina a qual rede esse pacote pertence através do Subnetting. Possui três Classes: Classe A - 255.0.0.0 - 11111111.00000000.00000000.00000000 -ff:00:00:00 Classe B - 255.255.0.0 - 11111111.11111111.00000000.00000000 - ff:ff:00:00 Classe C - 255.255.255.0 - 11111111.11111111.11111111.00000000 - ff:ff:ff:00 16 Referências bibliográficas. COMER, DougrasE. Redes de computadores e internet. Tradução: Álvaro Strube de Lima - 4ª Edição. Porto Alegre: Bookman, 2007. TANNENBAUM, Andrew S. e WETHERALL, David. Redes de Computadores - 5ª edição. Pearson Education. 2011. KUROSE, James F. e ROSS, Keith W. Redes de Computadores e a Internet – 6ª Edição – Uma Abordagem Top-Down. Pearson Education. 2013. Disponível em: <https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Loader/3843/epub> FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de Dados de Redes de Computadores, 4ª Edição. McGraw-Hill, 2008. Disponível em: < https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788563308474/> 17
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