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Rede de Computadores Aula 05 Família de Protocolos TCP/IP Nesta aula, você irá: 1. Explicar a importância do uso de uma família de protocolos para a comunicação de dados; 2. Listar e descrever os protocolos que compõem as famílias de protocolos TCP/IP. 3. Explicar a importância do uso dos protocolos tcp, udp e ip para a comunicação de dados; 4. Comparar e confrontar recursos e serviços oferecidos pelos protocolos TCP, UDP e IP; 5. Descrever como os dados são transmitidos através dos protocolos TCP, UDP e IP. Camada de Aplicação Ao desenvolver uma aplicação o desenvolvedor utilizará uma as duas arquiteturas mais utilizadas em aplicações de rede: a arquitetura cliente servidor ou a arquitetura P2P, já estudadas na aula passada. No caso dos protocolos da camada de aplicação da pilha TCP/IP, eles utilizam a arquitetura cliente servidor. Em aplicações que empregam a arquitetura cliente-servidor um único servidor deve ser capaz de atender a todas as requisições de seus clientes. Camada de Transporte Posicionada entre as camadas de Aplicação e Redes, a camada de transporte é fundamental na arquitetura de rede em camadas, pois desempenha o papel fundamental de fornecer serviços de comunicação diretamente aos processos de aplicação que rodam em máquinas diferentes. Isto é, fornece uma comunicação lógica entre estes processos. Os processos de aplicação utilizam a comunicação lógica provida pela camada de transporte sem a preocupação com os detalhes da infraestrutura física utilizada para transportar as mensagens: Divide os dados que chegam da camada de aplicação em segmentos e passa-os com o endereço de destino para a próxima camada para transmissão, que neste caso será a camada de rede. Fornece uma comunicação lógica entre os processos do aplicativo em execução entre hosts diferentes, que pode ser orientada à conexão e não orientada à conexão. A transferência de dados na camada de transporte também pode ser categorizada como confiável ou não confiável, com informações de estado ou sem informações de estado; Utiliza o conceito de porta para a identificação dos processos de aplicação; Especifica 2 tipos de protocolos e a utilização de um ou de outro depende das necessidades da aplicação (SNMP-UDP, FTP-TCP): TCP (Transmission Control Protocol) – Orientado à conexão e garante a transferência confiável de dados. UDP (User Datagram Protocol): - Não orientado à conexão, simples extensão do IP e não garante a entrega de dados. Confiável X Não-Confiável Confiável Não-Confiável Camada de Rede A camada de rede é um das camadas mais complexas da pilha de protocolo, pois implementa o serviço de comunicação entre dois hosts A e B e que há um pedaço da camada de rede em cada um dos hosts e roteadores da rede. Os roteadores ao longo do enlace examinam campos de cabeçalho em todos os datagramas IP que passam por ele. A camada de rede transporta segmentos do hospedeiro transmissor para o receptor. No lado transmissor, encapsula os segmentos em datagramas e no lado receptor, entrega os segmentos à camada de transporte. As funções mais importantes desta camada são: A comutação dos pacotes, ou seja, ao chegar um pacote no enlace de entrada de um roteador, ele deve ser conduzido para a saída apropriada do roteador. O roteamento, a camada de rede, deve determinar a rota a ser seguida pelos pacotes desde a origem até o destino. Telnet O protocolo Telnet, padronizado pela RFC´s 854 a 861l é um protocolo simples de terminal remoto. Ele permite que um usuário em determinado site estabeleça um conexão TCP com um servidor login situado em outro site. A partir do momento que se inicia a sessão de trabalho remoto, qualquer coisa que é digitada é enviada diretamente para o computador remoto. Apesar do usuário continuar ainda no seu próprio computador, o telnet torna seu computador invisível enquanto estiver rodando. O servidor recebe o nome transparente, porque faz com que o teclado e o monitor do usuário pareçam estar conectados diretamente à máquina remota. O protocolo Telnet oferece três serviços básicos: Define um terminal virtual de rede, que proporciona uma interface padrão para sistemas remotos; programas clientes não têm que compreender os detalhes de todos os possíveis sistemas remotos, eles são feitos para usar a interface padrão; Inclui um mecanismo que permite ao cliente e ao servidor negociarem opções e proporcionar um conjunto de opções padrão ; Trata ambas as pontas da conexão simetricamente. Assim, ao invés de forçar o cliente para conectar-se a um terminal de usuário, o protocolo permite um programa arbitrário tornar-se um cliente. A sessão remota inicia especificando em qual computador o usuário deseja conectar-se. Será então solicitado um username e uma password para acessar o sistema remoto. O acesso a servidores telnet poderá ocorrer de dois modos: Através da linha de comando; E a partir de aplicativos através de interface gráfica; FTP O FTP (File transfer Protocol), padronizado pela RFC 959, está entre os protocolos de aplicativos mais antigos ainda em uso na internet. Ele precede o TCP e o IP. Foi projetado para permitir o uso interativo ou em lote. Porém a maioria dos usuários invoca o FTP interativamente, através da execução de um cliente FTP que estabelece uma comunicação com um servidor especificado para transferir arquivo. Para saber mais como o FTP funciona leia o documento pdf como o FTP funciona TFTP O protocolo TFTP (Trivial File Transfer Protocol) é direcionado para aplicativos que não necessitam de interações complexas entre o cliente e servidor. Ele restringe operações para simples transferências de arquivos e não fornece autenticação. Por ser mais restritivo, o software do TFTP é muito menor que o FTP. O TFTP não requer um serviço de stream confiável, utilizando então o protocolo UDP. O lado transmissor transm,ite um arquivo em blocos de tamanho fixo (512) bytes e aguarda a confirmação de cada bloco antes de enviar o próximo. O receptor confirma cada bloco mediante recibo. Uma vez enciada uma solictação de escrita ou leitura, o servidor usa o endereço IP e o número de porta de protocolo UDP do cliente para idntificar as operações subsequentes. Como funciona? 1) O primeiro pacote enviado requisita uma transferência de arquivos e estabelece a interação entre o cliente e servidor; 2) Os blocos de arquivos são numerados em sequência, a começar pelo número um. Cada pacote de dados contém um cabeçalho que especifica o número do bloco que ele transporta e cada confirmação contém o número do bloco que está sendo confirmado. 3) Um bloco com menos de 512 bytes indica o final do arquivo. SMTP O protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), definido pela RFC 5321, está no centro do correio eletrônico. Antes de detalharmos o funcionamento do protocolo SMTP é importante que tenhamos a compreensão do funcionamento de um sistema de correio eletrônico. Um sistema de correio da Internet utiliza três componentes: agentes de usuários, servidores de correios e o protocolo SMTP. Agentes de usuário - Permitem que os usuários leiam, respondam, retransmitam, salvem e componham mensagens. O Outlook da Microsoft, Apple Mail e o Mozilla Thunderbird são exemplos de agentes de usuários com interface gráfica. Servidores de Correio - Forma o núcleo da infraestrutura do e-mail. Cada destinatário tem uma caixa postal localizda em um dos servidores do correio. Protocolo SMTP - É o protocolo da camada de aplicação do correio eletrônico da Internet, utiliza serviço confiável de ados do TCP para transferir mensagens do servidor de correio do remetente para o destinatário. Uma mensagem típica de correio inicia sua jornada no agente de usuário do remetente, vai até o servidor de correio do remetente e viaja até o servidor de correio do destinatário, onde é depositada na caixa postal. Para saber mais sobre SMTP leia o documento em pdf como o SMTP funcionaSNMP O protcolo SNMP (Simple Network Management Protocol) é o protocolo padrão para administrar uma rede. Ele define como um gerente se comunica com o agente. Possui três versões 1, 2 e 3. A versão 3, a mais atual, difere das demais, por possuir recursos de segurança capazes de criptografar a string da comunidade SNMP. Apesar disso, a versão mais utilizada do SNMP ainda é a versão 2c. Antes de conhecermos os detalhes do funcionamento do protocolo é imprescindível que respondamos a seguinte pergunta: Como uma adminsitrador de rede pode descobrir problemas e isolar suas causas ? Através da utilização de software de gerência de rede que permite a um gerente monitorar e controlar componentes da rede. Ele permite a um gerente interrogar dispositivos como hosts, roteadores, comutadores e bridges para determinar seu status, bem como obter estatísticas sobre as redes as quais se ligam. ICMP O Internet Control Message Protocol – ICMP, padronizado pela RFC 792, é o protocolo que o IP utiliza para enviar mensagens de erro e mensagens informativas. E o ICMP usa o protocolo IP para enviar suas mensagens. Quando um roteador, por exemplo, tem uma mensagem ICP para enviar, ele cria um datagrama IP e encapsula a mensagem do ICMP no datagrama IP. A mensagem ICMP é colocada na área de dados do datagrama. TCP O TCP (tranmission Control Protocol – Protocolo de Controle de Transmissão), RFCs: 793, 1122, 1323, 2018, 2581, é um dos protocolos da pilha TCP/IP que está localizado na camada de transporte. Para saber mais leia o documento em pdf SNMP-ICMP-TCP UDP O protcolo UDP, padronizado pela RFC 768, é bastante simples, é orientado a datagrama, não orientado à conexão, não executa controle de fluxo, controle de erro e sequenciamento. Não tem reconhecimento dos datagramas (ACK/NACK) e devido a sua simplicidade é considerado não confiável pois não assegura que as mensagens transmitidas cheguem ao destino e caso cheguem, porderão chegar fora de ordem. A aplicação que utiliza o UDP deve tratar a falta de confiabilidade. Foi desenvolvido p/ aplicações que não geram volume muito alto de tráfego na Internet. Cabeçalho (Header) UDP Onde, Porta Origem e Porta Destino identificam o processo de aplicação que está enviando dados e o processo de aplicação que irá receber os dados. Tamanho representa o tamanho total do frame UDP Checksum é calculado usando o header UDP e também a área de dados, e destina-se a verificação de erros de transmissão. Lista De Comandos: HELO (HELLO) (Obrigatório) - Identifica o Emissor da mensagem para o Receptor. MAIL (Obrigatório) - Este comando inicializa uma transação de mail na qual uma mensagem é enviada a uma ou mais caixa de mensagems (mailbox). RCTP (ReCiPienT)(Obrigatório) - Este comando identifica o destinatário da mensagem; múltiplos destinatários são definidos por múltiplos usos desse comando. DATA (Obrigatório) - Inicializa a transmissão da mensagem, após seu uso é transmitido o conteúdo da mensagem, que pode conter qualquer um dos 128 caracteres ASCII. O seu término é especificado por uma sequência "<CRLF>.<CRLF>". QUIT (Obrigatório) - Este comando determina que o Receptor-SMTP envie um OK e então feche o canal de comunicação com o Emissor-SMTP. Alguns Comandos FTP Binary - Ou simplesmente bin. Estabelece como binário o tipo de representação dos arquivos a serem manipulados. É indica quando for utilizado arquivos de imagem, documentos formatados, executáveis e arquivos compactados. cd diretório_remoto - Muda o diretório de trabalho na máquina remota. LCD [diretório] - Muda o diretório de trabalho na máquina local. get arq_remoto [arq_local] -
