Modelo TCP/IP
O Modelo TCP/IP é o conjunto de protocolos e regras utilizado para permitir a comunicação entre dispositivos em praticamente todas as redes modernas, incluindo a Internet.Sempre que um computador acessa um site, um smartphone envia uma mensagem ou um servidor responde a uma requisição, o Modelo TCP/IP está organizando como essas informações serão transmitidas.
Atualmente, ele é considerado o modelo de comunicação mais utilizado no mundo.
Objetivo
Ao final desta leitura você será capaz de compreender:- O que é o Modelo TCP/IP.
- Por que ele foi criado.
- Como funciona sua divisão em camadas.
- Qual a função de cada camada.
- Como elas trabalham em conjunto durante uma comunicação.
Pré-requisitos
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Por que o Modelo TCP/IP existe?
Imagine que dois fabricantes diferentes desenvolvam computadores.Sem um padrão de comunicação, cada equipamento utilizaria um formato próprio de transmissão, impossibilitando a comunicação entre eles.
O Modelo TCP/IP estabelece regras comuns para todos os dispositivos.
Graças a esse padrão, equipamentos de fabricantes completamente diferentes conseguem trocar informações normalmente.
É justamente essa padronização que tornou possível o crescimento da Internet.
O conceito de camadas
Em vez de executar toda a comunicação em um único processo, o Modelo TCP/IP divide essa tarefa em etapas independentes.Cada etapa é chamada de camada.
Cada camada possui uma responsabilidade específica.
Ela utiliza os serviços da camada inferior e fornece serviços para a camada superior.
Essa divisão facilita:
- desenvolvimento;
- manutenção;
- padronização;
- compatibilidade entre fabricantes;
- evolução das tecnologias.
As quatro camadas do Modelo TCP/IP
O modelo é composto por quatro camadas.+-----------------------------+
| Aplicação |
+-----------------------------+
| Transporte |
+-----------------------------+
| Internet |
+-----------------------------+
| Acesso à Rede |
+-----------------------------+Camada de Aplicação
É a camada mais próxima do usuário.Ela contém os protocolos utilizados pelos programas e serviços.
Alguns exemplos:
- HTTP
- HTTPS
- DNS
- DHCP
- SMTP
- POP3
- IMAP
- FTP
- SSH
Ela não se preocupa com cabos, roteadores ou endereços físicos.
Sua função é oferecer serviços para as aplicações.
Camada de Transporte
A camada de Transporte é responsável pela comunicação entre os dispositivos finais.Ela controla:
- entrega dos dados;
- segmentação;
- remontagem;
- controle de erros;
- controle de fluxo.
| Protocolo | Característica |
| TCP | Comunicação confiável |
| UDP | Comunicação rápida |
O UDP prioriza velocidade, aceitando que alguns pacotes possam ser perdidos.
Camada Internet
Esta camada é responsável por encaminhar os dados entre diferentes redes.Ela utiliza o endereço IP para identificar origem e destino.
Os principais protocolos são:
- IPv4
- IPv6
- ICMP
- IGMP
Sempre que um pacote precisa sair de uma rede e chegar a outra, essa camada entra em ação.
Camada de Acesso à Rede
É a camada responsável pela comunicação física entre os equipamentos.Ela define como os dados serão transmitidos pelo meio utilizado.
Exemplos:
- Ethernet
- Wi-Fi
- Fibra óptica
- Rádio
- PPPoE
- switches;
- placas de rede;
- cabos;
- conectores;
- interfaces ópticas.
Como os dados percorrem as camadas?
Imagine que um usuário acessa um site.https://rmevolution.eti.brAplicação
│
├── HTTP cria a requisição
│
▼
Transporte
│
├── TCP divide os dados
│
▼
Internet
│
├── IP define o destino
│
▼
Acesso à Rede
│
├── Ethernet ou Wi-Fi transmite
│
▼
RedeCada camada interpreta apenas as informações que lhe pertencem.
Encapsulamento
Cada camada adiciona suas próprias informações aos dados recebidos da camada superior.Esse processo recebe o nome de encapsulamento.
Podemos imaginar como uma correspondência.
Carta
↓
Envelope
↓
Etiqueta de envio
↓
TransportadoraNa rede ocorre exatamente o mesmo princípio.
Exemplo prático
Ao acessar um site:1. O navegador cria a requisição HTTP.
2. O TCP organiza a transmissão.
3. O IP identifica o endereço do servidor.
4. A placa de rede transmite os dados utilizando Ethernet ou Wi-Fi.
5. O servidor recebe a informação.
6. O processo é realizado no sentido contrário para enviar a resposta.
Tudo isso normalmente acontece em poucos milissegundos.
Vantagens do Modelo TCP/IP
Entre seus principais benefícios estão:- padrão mundial de comunicação;
- interoperabilidade entre fabricantes;
- facilidade de expansão;
- modularidade;
- simplicidade;
- alta escalabilidade;
- grande compatibilidade.
TCP/IP e Modelo OSI
É comum confundir os dois modelos.Embora possuam objetivos semelhantes, eles não são iguais.
O Modelo TCP/IP descreve como as redes realmente funcionam.
Já o Modelo OSI é um modelo de referência criado para explicar e padronizar conceitos de comunicação.
O próximo documento apresentará essa diferença em detalhes.
Erros comuns
Algumas interpretações equivocadas são bastante frequentes:- acreditar que TCP/IP é apenas o protocolo TCP;
- pensar que TCP/IP e Internet são sinônimos;
- imaginar que todas as aplicações utilizam TCP;
- acreditar que apenas computadores utilizam TCP/IP.
- TCP é apenas um dos protocolos do modelo;
- diversos protocolos fazem parte da arquitetura TCP/IP;
- dispositivos IoT, celulares, servidores, roteadores e equipamentos industriais utilizam TCP/IP diariamente.
Resumo
O Modelo TCP/IP organiza a comunicação das redes em quatro camadas independentes.Cada camada possui uma responsabilidade específica e trabalha em conjunto para permitir que dispositivos diferentes consigam trocar informações de forma padronizada.
Compreender esse modelo facilita o entendimento de praticamente todos os assuntos relacionados a redes, como endereçamento IP, roteamento, Ethernet, DNS, HTTP e diversos outros protocolos.