UNINGÁ UNIDADE DE ENSINO SUPERIOR INGÁ FACULDADE INGÁ DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ERINALDO SANCHES NASCIMENTO O MODELO TCP/IP MARINGÁ 2014
SUMÁRIO 2 O MODELO TCP/IP...2 2.1 A CAMADA DE ENLACE...2 2.2 A CAMADA DE INTERNET...3 2.3 A CAMADA DE TRANSPORTE...4 2.4 A CAMADA DE APLICAÇÃO...4 2.5 EXERCÍCIOS...5 2.6 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA...9
2 O MODELO TCP/IP O desenvolvimento dos protocolos TCP/IP começou anos antes da publicação dos documentos que definem o modelo de referência OSI, mas os protocolos estão em conformidade com um modelo de camadas mais ou menos da mesma maneira. Ao invés das sete camadas utilizadas pelo modelo OSI, o modelo TCP/IP tem quatro camadas, que são definidas no RFC 1122, Requisitos das Camadas de Comunicação para Hosts na Internet. As camadas do modelo TCP / IP, em comparação com as do modelo OSI, são mostrados na figura 1. Figura 1 As quatro camadas do modelo TCP/IP, comparado com as sete camadas do modelo de referência OSI. As camadas do modelo TCP/IP mesmo aqueles com os mesmos nomes não são exatamente análoga à das camadas do modelo OSI, nem são os propósitos dos modelos da mesma. O modelo OSI tem a intenção de ser um guia para a criação de protocolos de rede, enquanto que o modelo de TCP/IP é uma representação de protocolos já existentes. 2.1 A CAMADA DE ENLACE A camada de enlace define o mecanismo para mover pacotes entre dois dispositivos na mesma sub-rede local, conhecido como um link na terminologia TCP/IP. O conjunto de protocolos TCP/IP inclui dois protocolos da camada de enlace: Serial Line 2
Internet Protocol (SLIP) e Point-to-Point Protocol (PPP). SLIP está obsoleto em redes PC, e PPP é utilizado para conexões diretas entre os nós, como na maior WAN tecnologias. Apesar de ser mais ou menos análoga à camada de enlace de dados OSI, a camada de enlace de TCP/IP não inclui especificações físicas de qualquer espécie, nem inclui protocolos LAN complexos, tais como Ethernet. Por isso, em muitas redes TCP/IP, o protocolo que opera na camada de enlace pode não ser parte do pacote TCP/IP. Quando um sistema TCP/IP usa PPP na camada de enlace, a pilha de protocolo assume a presença de um meio de rede fornecendo a conexão física, porque PPP também não inclui especificações da camada física. Quando a funcionalidade de camada de enlace é fornecida por um protocolo não TCP/IP, como em uma LAN, TCP/IP assume a presença de ambos, um suporte de rede válidas e um protocolo que fornece uma interface para que o meio. Embora os padrões TCP/IP não definem o protocolo de camada de enlace de si em uma rede local, existem padrões TCP / IP que definem a interação entre o protocolo da camada de internet (IP) e o protocolo que fornece a funcionalidade da camada de enlace. Por exemplo, para reconciliar os endereços MAC dos adaptadores de interface de rede com os endereços IP usados na camada de internet, os sistemas usam um protocolo na suíte TCP/IP chamado de Address Resolution Protocol (ARP). Além disso, o uso do Ethernet com TCP/IP é regido pelas seguintes normas: RFC 826, protocolo de resolução de endereço ethernet: ou conversão de endereços de protocolo de rede para endereço Ethernet de 48 bits para a transmissão em hardware Ethernet. RFC 894 Um padrão para a transmissão dos datagramas IP através de rede Ethernet. 2.2 A CAMADA DE INTERNET A camada de internet TCP/IP é exatamente equivalente à camada de rede do modelo de referência OSI. Como no modelo OSI, o Internet Protocol (IP) é o protocolo operacional primário nessa camada. IPv4 e IPv6 prestam serviços sem conexão com os protocolos que operam na camada de transporte acima, incluindo encapsulamento de 3
dados, roteamento e endereçamento. Dois protocolos adicionais, o protocolo de mensagens de controle da Internet (ICMP) e o protocolo de gerenciamento de grupo de Internet (IGMP), também operam na camada de internet, como fazem alguns protocolos de roteamento dinâmico especializados. 2.3 A CAMADA DE TRANSPORTE A camada de transporte TCP/IP é mais ou menos equivalente à camada de transporte no modelo OSI, na medida em que contém os mesmos dois protocolos: o Transmission Control Protocol (TCP) e o User Datagram Protocol (UDP). TCP e UDP fornecem serviços de transferência de dados e conexão orientados a conexão, respectivamente, para os protocolos da camada de aplicação. A camada de transporte TCP/IP pode em alguns aspectos incluir algumas das funcionalidades atribuídas à camada de sessão e a camada de transporte do modelo OSI, mas não em todos os casos. Sistemas Windows, por exemplo, usam TCP/IP para transportar as mensagens NetBIOS da camada de sessão usadas para atividades de compartilhamento de arquivo e impressora. As camadas do modelo de TCP/IP são aproximadamente equivalentes às do modelo OSI, mas não exatamente assim. Os administradores usam esses modelos mais como pedagógico e ferramentas de diagnóstico que como diretrizes para o desenvolvimento e implantação de protocolo, pois eles às vezes não se sustentam a comparações estritas das várias funções camadas com os protocolos de trabalho reais. 2.4 A CAMADA DE APLICAÇÃO A camada de aplicação TCP/IP é análoga ao das camadas de aplicação, apresentação e sessão do modelo OSI. No entanto, os padrões TCP/IP não necessitam de protocolos de camada de aplicativo para implementar as funções de todas as três camadas. Em alguns casos, dois ou três protocolos separados podem fornecer essas funções, enquanto que outros protocolos de camada de aplicação é monolítico na sua 4
concepção. Os protocolos TCP/IP na camada de aplicação toma duas formas distintas, como segue: Protocolos de usuário, fornecem serviços diretamente aos usuários, como no caso do Protocolo de Transferência de Arquivo (FTP) e os protocolos Telnet. Protocolos de suporte, oferecem funções comuns do sistema, como no caso dos protocolos Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) e Domain Name System (DNS). Como no modelo OSI, os protocolos de camada de aplicação não estão preocupados com o transporte, pois eles assumem a existência de um mecanismo de transporte funcional nas camadas inferiores, sem duplicar qualquer um dos serviços da camada inferior. 2.5 EXERCÍCIOS 1. Diferencie os objetivos do modelo de camadas TCP/IP e o modelo de referência OSI. 2. (TRE-RN 2011) Os dispositivos de rede hub, switch e roteador atuam, respectivamente, nas camadas a) física, de enlace e de rede. b) física, de rede e de enlace. c) de rede, de transporte e de sessão. d) de rede, de transporte e de aplicação. e) de transporte, de sessão e de aplicação. 3. (TRT-MS 2011) Tem como principal tarefa a transformação de um canal de transmissão bruto em uma linha que pareça livre de erros não detectados. Para executar tal tarefa, faz com que o transmissor divida os dados de entrada em quadros de dados e os transmita sequencialmente, aguardando um quadro de confirmação do receptor. Um de seus protocolos é o PPP. No modelo OSI, a descrição acima trata-se de tarefa da camada a) de transporte 5
b) física c) de rede d) de enlace e) de sessão 4. (NOSSA CAIXA DESENVOLVIMENTO 2011) Responsável por obter os dados enviados pela camada de Sessão e transformá-los em segmentos de dados que serão repassados para a camada de Rede. Trata-se da camada a) de transporte. b) física. c) de enlace. d) de sessão. e) de apresentação. 5. (UFAL 2011) Com relação ao modelo de referência ISO OSI, qual opção abaixo cita todas as suas camadas? a) Aplicação, apresentação, sessão, transporte, rede, enlace de dados, física. b) Aplicação, sessão, transporte, rede, enlace de dados, física. c) Aplicação, transporte, rede, enlace de dados, física. d) Aplicação, apresentação, transporte, inter-redes, rede, enlace de dados, física. e) Aplicação, sessão, transporte, inter-redes, rede, enlace de dados, física. 6. (CVM 2010) Assinale a opção correta. a) São processos do provedor OSI: aplicação, interação, sessão, tempo, rede, lógico, físico. b) A Internet é desprovida das camadas de rede e de enlace. c) São camadas do modelo OSI: abertura, apresentação, comutação, transporte, rede, enlace, encerramento. d) São camadas do modelo OSI: aplicação, apresentação, sessão, transporte, rede, enlace, física. e) A Internet modulariza as camadas de apresentação e de comutação. 7. (CRM-DF 2010) A ISO (International Standards Organization) criou o modelo de referência OSI para facilitar a interconexão de sistemas de computadores e para que os fabricantes criassem protocolos a partir desse modelo. Sobre as camadas do modelo OSI, é CORRETO afirmar que: I. Quando baixamos um e-mail através de um aplicativo de e-mail, o aplicativo entra em contato diretamente com a camada de transporte efetuando este pedido. 6
II. A Camada de Rede pega os pacotes de dados recebidos da camada Link de Dados (ou enlace) e os transforma em quadros que serão trafegados pela rede, adicionando informações como o endereço da placa de rede de origem, o endereço da placa de rede de destino, dados de controle, os dados em si e o CRC. III. A Camada Física pega os quadros enviados pela camada de link de dados e os transforma em sinais compatíveis com o meio onde os dados deverão ser transmitidos. Se o meio for óptico, essa camada converte os 0s (zeros) e 1s (uns) dos quadros em sinais luminosos e se o meio for elétrico, converte os 0s (zeros) e 1s (uns) dos quadros em sinais elétricos. IV. A Camada de sessão permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação. Nessa sessão, as aplicações definem como se efetuará a transmissão de dados e coloca marcações nos dados que estão sendo transmitidos. Se houver uma falha de rede, os computadores reiniciam a transmissão a partir da última marcação definida pelo computador receptor. A sequência correta é: a) Apenas as assertivas I, II estão corretas. b) Apenas a assertiva I está correta. c) Apenas as assertivas III e IV estão corretas. d) As assertivas I, II, III e IV estão corretas. 8. (TRT-PI 2010) Considerando o modelo OSI, quando um usuário solicita ao seu programa de e-mail para baixar seus e-mails, na verdade está fazendo com que seu programa de e-mail inicie uma transmissão de dados com a camada do protocolo usado, solicitando para baixar os e-mails do servidor de e-mails. 9. (MPE-GO 2010) A família de protocolos TCP/IP foi criada com base no Modelo OSI e popularizou-se por ser a base de comunicação da Internet. Cada camada do modelo TCP/IP possui um grupo de protocolos. Assinale a alternativa que possui apenas protocolos da camada de transporte, no modelo TCP/IP. a) ARP, DNS, HTTP. b) UDP, FTP, SSH. c) TCP, UDP, RTP. d) DNS, SMTP, DHCP. e) ARP, TCP, IP. 10. (CODESP-SP 2010) No que diz respeito ao Modelo de Referência OSI/ISO e 7
arquitetura TCP/IP, são protocolos da camada de rede a) IP, ARP e ICMP. b) TCP, RARP e IP. c) BGP, FTP e UDP. d) ICMP, UDP e FTP. e) ARP, TCP e RARP. 11. Assinale V para verdadeiro e F para falso: ( ) No modelo OSI, dispositivos de comunicação de redes operam em diferentes camadas: o repetidor, na camada física; a ponte (bridge), na de enlace; o switch, na de rede; e o roteador, na de transporte. ( ) No modelo OSI, a compressão, a tradução e a criptografia da informação ocorrem na camada de apresentação ( ) A camada de aplicação na arquitetura TCP/IP equivale às camadas de aplicação, apresentação e sessão da arquitetura OSI. ( ) Em transmissões de voz, o TCP deverá ser o protocolo padrão sempre que a mídia estiver sendo transmitida, devido à sua capacidade de sequenciamento e de correção de erros na camada de transporte (modelo OSI). ( ) Uma das funções da camada de enlace de uma rede de comunicação é a detecção e correção de erros originados na camada física. ( ) Os dois padrões mais conhecidos das redes de computadores são o modelo OSI/ISO e o TCP/IP: o primeiro é definido por um padrão de cinco camadas; o segundo, por um padrão de sete camadas. ( ) No modelo OSI, a função da camada física é transmitir bits brutos por um canal de comunicação, e a da camada de enlace de dados é transformar um canal de transmissão bruta em uma linha que pareça livre de erros não detectados de transmissão para a camada de rede. ( ) No modelo de referência OSI, a camada de enlace prevê apenas serviços orientados à conexão com entrega confiável. ( ) O modelo OSI pode ser divido em três grupos específicos de camadas: apresentação, transporte e física. ( ) O modelo de referência OSI/ISO é organizado em camadas que proveem serviços entre si. Nesse modelo, uma camada supre serviços à camada imediatamente superior. 8
2.6 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores, 4ª ed. 9