Modelo TCP/IP – Definição, camadas e funcionamento

O modelo TCP/IP – Transmission Control Protocol/Internet Protocol – é uma coleção de protocolos utilizados para realizar a comunicação de computadores em uma rede. Conheceremos sua definição, camadas e funcionamento.

Seu desenvolvimento inicial, em 1969, foi financiado pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA) do Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD).

Imaginem um mundo em guerra, interligado por diferentes conexões como cabos, microondas, fibras óticas, links de satélite e, ainda a necessidade de trafegar informações e dados, independentemente da condição de qualquer nó ou rede.

Foi dentro desse complexo cenário que levou à criação do modelo TCP/IP e que tornou-se, desde então, o padrão no qual a Internet se desenvolveu.

modelo tcp/ip camadas

É importante perceber que algumas das camadas do modelo TCP/IP têm o mesmo nome das camadas no modelo OSI. Mas acredite, as camadas dos dois modelos têm funções e protocolos característicos.

CAMADAS DO MODELO TCP/IP

O conjunto de protocolos TCP/IP é dividido em quatro camadas – aplicação, transporte, internet e rede – sendo cada uma responsável pela execução de tarefas distintas, para a garantir a integridade e entrega dos dados trafegados.

Camada de aplicação

Esta camada faz a comunicação entre os programas e os protocolos de transporte no TCP/IP.

modelo tcp/ip camada aplicacao

Quando você solicita ao seu cliente de e-mail para fazer o download das mensagens que estão armazenados no servidor, você está fazendo uma solicitação à camada de aplicação do TCP/IP, que neste caso é servido pelo protocolo SMTP. Quando você abre uma página no seu navegador, ele vai requerer ao TCP/IP, na camada de aplicação, servido pelo protocolo HTTP, por isso que as páginas iniciam-se com http://.

A camada de aplicação possui protocolos importantes e conhecidos, como o HTTP, FTP, DNS e DHCP.

  • O HTTP é utilizado para a comunicação de dados da internet – WWW;
  • O FTP é utilizado para a transferência de arquivos de modo interativo;
  • O DNS é utilizado para resolver o nome de um host em endereço IP;
  • O DHCP é utilizado para oferecer dinamicamente endereços de rede.

Camada de transporte

Esta camada é responsável por receber os dados enviados pela camada de aplicação e transformá-los em pacotes menores, a serem repassados para a camada de internet. Ela garante que os dados chegarão sem erros e na sequência correta.

É formado por dois protocolos o TCP (Transmission Control Protocol) e o UDP (User Datagram Protocol).

O protocolo UDP realiza apenas a multiplexação para que várias aplicações possam acessar o sistema de comunicação de forma coerente. Não possui confirmação de entrega e é geralmente usado na transmissão de informações de controle.

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 e erro, a sequencia e a multiplexação de mensagens.

Tanto o UDP quanto o TCP recebem o dado da camada de aplicação e acrescentam um endereço virtual, chamado cabeçalho, a cada pacote, que é removido quando chega ao receptor. Neste cabeçalho existem informações importantes como o número da porta de entrada, a sequência do dado e a soma para verificação da integridade (checksum).

modelo tcp/ip camada transporte

Camada de internet

Ela é responsável pelo endereçamento e roteamento do pacote, fazendo a conexão entre as redes locais. Adiciona ao pacote o endereço IP de origem e o de destino, para que ele saiba qual o caminho deve percorrer.

Na transmissão, o pacote de dados recebido da camada de transporte é dividido em pedaços chamados datagramas. Os datagramas são enviados para a camada de interface com a rede (última camada), onde são transmitidos pelo cabeamento da rede através de quadros.

Os protocolos principais da camada da Internet são IP, ARP, ICMP e IGMP.

  • O IP é um protocolo roteável responsável pelo endereçamento IP, fragmentação e montagem dos pacotes;
  • O  ARP é responsável pela resolução do endereço da camada de internet para o endereço da camada de interface de rede, tais como um endereço de hardware;
  • O  ICMP é responsável por fornecer funções de diagnóstico e relatar erros devido à entrega bem sucedida de pacotes IP;
  • O  IGMP é responsável pela gestão dos grupos de multicast IP.

modelo tcp/ip camada internet

Camada de interface com a rede

Essa camada é responsável pelo envio do datagrama recebido da camada de internet em forma de quadros através da rede física.

O Ethernet é o protocolo mais utilizado e possui três componentes principais:

  • Logic Link Control (LLC): responsável por adicionar ao pacote, qual protocolo da camada de internet vai entregar os dados para a serem transmitidos. Quando esta camada recebe um pacote, ela sabe para qual protocolo da camada de internet deve ser entregue.
  • Media Access Control (MAC): responsável por montar o quadro que vai ser enviado pela rede e adiciona tanto o endereço origem MAC quanto o endereço destino, que é o endereço físico da placa de rede.
  • Physical: responsável por converter o quadro gerado pela camada MAC em eletricidade (se for uma rede cabeada) ou em ondas eletromagnéticas (se for uma rede wireless).

modelo tcp/ip camada rede

FUNCIONAMENTO

Na imagem abaixo podemos ver a integração de todas as camadas do modelo TCP/IP acima citadas, para garantir o correto funcionamento da rede.

modelo tcp/ip funcionamento

*Protolocos de rede: São procedimentos que controlam e regulam a comunicação, conexão e transferência de dados entre sistemas computacionais.

Rodrigo Reis

Rodrigo Reis

Gerente de infraestrutura e banco de dados de uma grande empresa em Belo Horizonte. Trabalha na área há 15 anos e é o idealizador do site InfoTecNews. Tem amplos conhecimentos em sistemas operacionais, Linux e Windows, além de banco de dados Oracle.

E-mail: rodrigo@rodrigoreis.eti.br
Site: www.rodrigoreis.eti.br
Rodrigo Reis