8 - Pilha de protocolos TCP/IP

1. Arquitetura

1.1. TCP-IP tem quatro camadas

1.1.1. Imagine enviar uma carta complexa para outro país. O TCP/IP divide esse processo em quatro etapas distintas para garantir que a mensagem chegue.

1.1.1.1. O Modelo de 4 Camadas

1.1.2. Aplicação

1.1.2.1. O topo da pilha. É a única camada com a qual os softwares do usuário (navegadores, clientes de e-mail) interagem diretamente.

1.1.2.1.1. Ela formata a mensagem para ser enviada pela rede.

1.1.2.2. Protocolos

1.1.2.2.1. SMTP

1.1.2.2.2. FTP

1.1.2.2.3. HTTP/HTTPs

1.1.2.2.4. DNS

1.1.2.2.5. SNMP

1.1.2.3. Portas

1.1.2.3.1. Meio de comunicação entre a camada de aplicação e a camada de Transporte

1.1.2.3.2. As portas são numeradas e as aplicações padrão usam sempre uma mesma porta

1.1.2.3.3. permite ao protocolo de transporte saber qual é o tipo de conteúdo do pacote de dados

1.1.2.3.4. multiplexação

1.1.2.3.5. Figura

1.1.2.4. Vídeo

1.1.3. Transporte

1.1.3.1. Responsável pela comunicação "ponta a ponta Atua como uma ponte entre a Aplicação e a Internet.

1.1.3.2. Segmentação

1.1.3.2.1. Coloca os segmentos recebidos da rede em ordem

1.1.3.2.2. Divide grandes blocos de dados em pedaços menores (Segmentos) para caber na rede e os remonta no destino.

1.1.3.3. Protocolos

1.1.3.3.1. TCP

1.1.3.3.2. UDP

1.1.3.4. Funcionamento

1.1.3.4.1. Adicionam um cabeçalho aos dados

1.1.3.4.2. Cabeçalho

1.1.3.5. Vídeo

1.1.4. Internet

1.1.4.1. adiciona informações de endereçamento

1.1.4.1.1. endereço do computador que está enviando os dados e o endereço do computador que receberá os dados

1.1.4.1.2. endereços IP

1.1.4.2. Protocolos

1.1.4.2.1. IP

1.1.4.2.2. ICMP

1.1.4.3. Roteamento

1.1.4.3.1. é o caminho que os dados devem usar para chegar ao destino

1.1.4.3.2. Roteador

1.1.4.4. Funcionamento

1.1.4.4.1. Quebra os segmentos em DATAGRAMAS

1.1.4.4.2. Adiciona um cabeçalho aos dados

1.1.4.4.3. Imagem

1.1.4.5. Vídeo

1.1.5. Interface com a Rede

1.1.5.1. Gerencia a conexão com o hardware.

1.1.5.1.1. Transforma dados lógicos em sinais físicos (luz, eletricidade, rádio).

1.1.5.2. Esta camada é definida pelo tipo de rede física a qual seu computador está conectado

1.1.5.2.1. Token RIng

1.1.5.2.2. X.25

1.1.5.2.3. Ethernet

1.1.5.3. Ethernet X TCP/IP

1.1.5.3.1. TCP-IP é um conjunto de protocolos que lida com as camadas 3 a 7 do modelo de referência OSI

1.1.5.3.2. Ethernet é um conjunto de protocolos que lida com as camadas 1 e 2 do modelo de referência OSI

1.1.5.3.3. um complementa o outro, já que precisamos das sete camadas completas (ou suas equivalentes) para estabelecer uma conexão de rede

1.1.5.3.4. OSI X TCP/IP X Ethernet

1.1.5.3.5. Camadas

1.1.5.4. Funcionamento

1.1.5.4.1. As camadas LLC e MAC adicionam suas informações de cabeçalho ao datagrama

1.1.5.4.2. O Quadro(Frame)

1.1.5.4.3. IP vs. MAc:

1.1.5.4.4. Cabeçalho

1.1.5.5. Vídeo

1.2. TCP/Ip X Osi

1.2.1. O OSI é excelente para diagnóstico e ensino (granularidade); o TCP/IP é o modelo prático que construiu a Internet real (simplicidade).

1.2.2. Como os modelos TCP/IP e OSI não combinam exatamente

1.2.2.1. Figura

1.2.2.2. não existe uma única resposta para esta questão

1.2.2.3. Semelhanças

1.2.2.3.1. Ambos têm camadas;

1.2.2.3.2. Ambos têm camadas de aplicação, embora incluam serviços muito diferentes

1.2.2.3.3. Ambos têm camadas de transporte e de rede comparáveis

1.2.2.4. Diferenças

1.2.2.4.1. TCP/IP combina os aspectos das camadas de apresentação e de sessão dentro da sua camada de aplicação

1.2.2.4.2. TCP/IP combina as camadas física e de enlace do OSI em uma camada

1.2.2.4.3. TCP/IP parece ser mais simples por ter menos camadas;

1.3. TCP/IP e os protocolos

1.3.1. Figura

2. IPv6

2.1. Contexto

2.1.1. A internet é uma rede que interconecta milhões de computadores no mundo inteiro

2.1.1.1. cada dispositivo conectado necessita de um endereço único

2.1.2. A cada dia, mais e mais computadores são ligados à internet

2.1.2.1. O IPv4 (32 bits) oferece "apenas" 4.3 bilhões de endereços.

2.1.2.2. Com a explosão de celulares e IOT, os endereços acabaram.

2.2. Vídeo

2.3. Esgotamento de endereços IP

2.3.1. IPV4 permite a criação de 4.294.967.296 endereços

2.3.1.1. Parte reservado para Redes locais e Teste

2.3.1.2. Parte para grandes corporações

2.3.2. Causado pela grande popularização da Internet

2.3.3. NAT (Network Address Translation)

2.3.3.1. permite que um único endereço IP represente vários computadores

2.3.3.2. Somente adiou o problema

2.3.4. Solução definitiva

2.3.4.1. IPv6

2.4. Endereço IPv6

2.4.1. formado por 128 bits

2.4.1.1. 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 endereços possiveis

2.4.2. oito sequências de até quatro caracteres separado por ':' (sinal de dois pontos)

2.4.2.1. FEDC:2D9D:DC28:7654:3210:FC57:D4C8:1FFF

2.4.2.2. Abreviação

2.4.2.2.1. números zero existentes à esquerda de uma sequência podem ser ocultados

2.4.2.2.2. é possível omitir esses grupos, pois o computador saberá que o intervalo ocultado é composto por sequências de zero.

2.4.2.2.3. não pode acontecer mais de uma vez no mesmo endereço em pontos não sequenciais

2.5. Vantagens

2.5.1. Segurança

2.5.1.1. A criação do IPv6 levou em conta o aprimoramento da segunraça

2.5.1.1.1. IPSec

2.5.1.1.2. Varredura de Ip

2.5.2. Eficiência: Cabeçalho simplificado para roteamento rápido.

2.5.3. Fim do NAT: Retorno à conectividade pura de ponta a ponta.

2.6. Migração

2.6.1. Atualmente IPv4 e IPv6 coexistem na internet

2.6.2. Cada vez fica mais próximo a data em que o IPv4 terá que ser retirado da Internet

2.6.3. Ferramentas

2.6.3.1. Dual-Stack (pilha dupla)

2.6.3.1.1. faz com que um único dispositivo - um roteador, por exemplo tenha suporte aos dois protocolos

2.6.3.2. Tunneling (tunelamento)

2.6.3.2.1. cria condições para o tráfego de pacotes IPv6 em redes baseadas em IPv4 e vice-versa.

2.6.3.3. Translation (tradução)

2.6.3.3.1. faz com que dispositivos que suportam apenas IPv6 se comuniquem com o IPv4 e vice-versa

3. Conceitos

3.1. Protocolo

3.1.1. Um protocolo é uma linguagem usada para permitir que dois ou mais computadores se comuniquem.

3.1.2. Assim como acontece no mundo real, se eles não falarem a mesma língua eles não podem se comunicar.

3.2. Pilha de Protocolos?

3.2.1. O termo TCP/IP não se refere a um único código, mas a uma pilha de protocolos que operam em conjunto. É a base da comunicação na Internet e na maioria das redes locais (LANs).

3.2.2. Seu nome, por exemplo, já faz referência a dois protocolos diferentes

3.2.2.1. TCP (Transmission Control Protocol, Protocolo de Controle de Transmissão)

3.2.2.2. IP (Internet Protocol, Protocolo de Internet)

3.2.3. Existem muitos outros protocolos que compõem a pilha TCP/IP

3.2.3.1. FTP

3.2.3.2. HTTP

3.2.3.3. SMTP

3.2.3.4. UDP , ETc...

3.2.3.5. Figura

3.2.3.5.1. Protocolos por camada

4. História

4.1. Contexto

4.1.1. Protocolo TCP/IP, atualmente é o protocolo mais usado em redes locais

4.1.1.1. foi criado para ser usado na Internet

4.1.1.2. foi criado pensando em grandes redes e de longa distância, onde pode haver vários caminhos para o pacote atingir o computador receptor

4.1.2. possui uma arquitetura aberta e qualquer fabricante pode adotar a sua própria versão do protocolo TCP/IP

4.2. Objetivo

4.2.1. O objetivo principal da elaboração de TCP/IP foi na época, encontrar um protocolo que pudesse tentar de todas as formas uma comunicação caso ocorresse uma guerra nuclear

4.2.1.1. deveria ser capaz de identificar e encontrar a melhor rota possível entre dois sites (locais)

4.2.1.2. ser capaz de procurar rotas alternativas para chegar ao destino, caso qualquer uma das rotas tivesse sido destruída.

4.3. Timeline

4.3.1. foi desenvolvido em 1969

4.3.1.1. U.S. Departament of Defense Advanced Research Projects Agency

4.3.1.2. ARPANET (Advanced Research Project Agency Network)

4.3.1.2.1. o projeto ARPANET começou a crescer em uma comunidade internacional e hoje se transformou no que conhecemos como Internet

4.3.2. De 1973 a 1974, primeira especificação.

4.3.2.1. Quatro versões foram desenvolvidas: TCP v1, v2 TCP, TCP v3 e v3 IP e TCP / IP v4.

4.3.3. 1975, foi realizado um teste de comunicação entre as duas redes TCP/IP entre Stanford e UCL

4.3.4. novembro de 1977, foi realizado um teste entre três redes TCP/IP entre os sites nos EUA, Reino Unido e Noruega

4.3.5. 1980 a Fundação Nacional de Ciências em Washington, D.C, começou a construir o NSFNET.

4.3.5.1. backbone para um supercomputador que serviria para interconectar diferentes comunidades de pesquisa e os computadores da ARPANET

4.3.6. Em 1983 ficou definido que todos os computadores conectados ao ARPANET passariam a utilizar o TCP/IP

4.3.6.1. A migração da ARPANET para o TCP/IP foi oficialmente concluída no dia 1º de janeiro de 1983

4.3.7. Em 1990 o NSFNET se tornou o backbone das redes para a Internet, padronizando definitivamente o TCP/IP.

4.4. Vantagens

4.4.1. É um protocolo aberto, público e completamente independente de equipamentos e de sistemas operacionais;

4.4.2. Não define protocolos para o nível físico, possibilitando sua implementação sobre uma grande variedade de protocolos já existentes

4.4.3. O esquema de endereçamento do TCP-IP permite designar univocamente qualquer máquina, mesmo em redes globais como a Internet

4.5. Benefícios

4.5.1. Padronização

4.5.1.1. Todos os sistemas operacionais modernos oferecem suporte para o TCP/IP

4.5.1.2. a maioria das grandes redes se baseia em TCP/IP para a maior parte de seu tráfego

4.5.2. Interconectividade

4.5.2.1. uma tecnologia para conectar sistemas não similares

4.5.2.1.1. FTP

4.5.2.1.2. TELNET

4.5.3. Roteamento

4.5.3.1. permite e habilita as tecnologias mais antigas e as novas a se conectarem à Internet

4.5.4. Robusto

4.5.4.1. escalável, multiplataforma, com estrutura para ser utilizada em sistemas operacionais cliente/servidor

4.5.5. Internet

4.5.5.1. O Acesso a internet só pode ser conseguido se os computadores estiverem configurados para utilizar TCP/IP.