TCP/IP e INTERNET
INTERNET
* Rede global das redes.
* Grupo de computadores de rede que compartilham um conjunto de protocolos de comunicação.
PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO
* Exemplos :
a) TCP
b) IP
* Funções :
a) Compartilhamento de informações da rede.
b) Compartilhamento/recebimento de arquivos eletronicamente.
c) Eletrônico mail (e-mail).
d) Listas de mails e grupos de discussão.
e) Comunicação on-line com outros usuários de qualquer outra rede.
INTERNET
INTRODUÇÃO
* Conceitos: Redes conectadas criam uma internet, ou seja, uma rede de redes. Com isso existem milhares de computadores e pessoas conectadas a rede.
HISTÓRIA
* Construído ao redor de um conjunto de sistemas de computadores : backbones sites.
1968 : ARPANET (Agência de Projetos de Pesquisa Avançada) , projeto de redes ligado a universidade e aos departamento de defesa e militar dos EUA. Maior rede: Merit Network.
1975 : DARPA assume o trabalho da ARPA . Desenvolvimento do protocolo de comunicação TCP/IP.
1979 : Criação do comitê : Internet Control and Configuration Board , cuja função é de guiar o projeto do TCP/IP.
1983 : DARPA uso do TCP/IP pela ARPANET. É distribuído uma versão a Universidade de California em Berkeley para ser distribuída com a versão do UNIX.
1985 : NSFNET estabeleceu uma rede de alta capacidade pela Fundação de Ciência Nacional dos EUA. Assim fornece uma comunicação entre os centros de pesquisas e científicas nos EUA, foram interligados seis centros de super-computadores.
1990 : NSFNET substitui a ARPANET. O ICCB explodiu e cresceu o sucesso comercial da Internet. Foi reorganizado pelo Internet Advisory Board : Internet Research Task Force (IRTF) e Internet Engineering Task Force (IETF).
1995 : Crescimento das redes e criação de novas redes . Pemitindo trocas e pesquisas de infromações entre computadores. Principal causa : serviços comerciais on-line para Internet.
ADMINISTRAÇÃO DA INTERNET
* Não existe nenhum centro comercial ou órgão governamental que administra a Internet. Existem alguns grupos voluntários que policiam e editam técnicas. Entre elas :
a) IAB - Internet Advisory Board - Coordena a Internet Task Forces.
b) InterNic - assinala e distribui os enderços Ips.
c) IETF - responsável pela implementação e problemas de engenharia.
d) RFC - documentação da Internet.
e) IRTF - desenvolvimento de protocolos e atividades de pesquisas.
f) FNC - fornece uma coordenação entre a IAB e agências do governo, instruindo as agências no uso da Internet.
REDES BÁSICAS
* Computador com uma placa de interface de rede. Liga o computador a rede.
* Tipos de Redes :
a) MAN
b) LAN
c) WAN
* Os dados trafegam por :
a) Comutação de Pacotes : contém dados e sinais de controle em um formato específico.
b) Comutação por Circuitos : linha dedicada. É necessário uma ligação entre o receptor e o transmissor.
* A conexão por meios físicos pode ser :
a) Fibra Ótica
b) Par trançado
c) Cabo Coaxial
d) Wireless
INTERCONEXÃO DA REDE
* A conexão física da rede pode ser feita por :
a) Bridges : usado para conectar tipos similares de rede (camada 2 ) . LAN-LAN
b) Routers : conectam redes e é programado para direcionar o fluxo do tráfego (camada 3). WAN-WAN.
c) Gateways : conectam redes não similares, convertendo protocolos em todas as camadas. Gateways Internet Protocol tem função de roteador.
TRANSMISSÃO / RECEPÇÃO DOS DADOS
A <---------------------1 ---------------------- 2 ------------------ 3 -----------------> B
A = Transmissor
1 = Roteador Local
2 = Roteador
3 = Roteador
B = Receptor
* O Receptor envia inicialmente para a rede local. Todos os computadores da rede recebem o pacote, incluindo o Roteador.
* O Roteador Local examina o endereço . Se não for local, envia para um outro roteador (e assim consecutivamente) até que chegue ao destino.
* O Transmissor envia uma uma mensagem de reconhecimento do pacote. Caso o receptor não receba, após um tempo re-envia a mensagem.
CONEXÃO ENTRE O TRANSMISSOR E O RECEPTOR
* Existem dois tipos de conexão:
a) Connectionless (serviços não orientado a conexão) : cada pacote coném o endereço global do transmissor. As unidades de dados do protocolo são independente e separado das entidades. Ex: Ping.
b) Connectoin-Oriented (serviços orientado a conexão) : para a transmissão dos dados é necessário uma conexão para comunicação. Ex: Transferência de arquivos.
TCP/IP
* Fornece as regras da rede para transmissão de dados. Essas regras são fornecidas para definir:
a) Como os dados movem de uma rede para outra.
b) Como manipular endereçamento, checagem de erro e fragmentação dos dados.
TCP
* Objetivo : realizar a comunicação entre aplicações de dois hosts diferentes.
* Conexão orientado.
* Protocolo da camada de transporte.
* Trabalha com mensagens de reconhecimento, especificação do formato da informação e mecanismos de segurança.
* Confiável para serviço de transmissão de dados entre computadores.
* Independente do IP, podendo utilizar outros protocolos em conujnto para enviar uma mensagem.
* O TCP engloba várias funções :
a) processador de texto, base de dados e correio eletrônico.
b) controle de fluxo - atribui uma janela de transmissão ao host de origem e limita o número de bytes transmitidos por vez.
c) segurança na transmissão - transfere os dados em forma de octetos, onde vão sendo atribuidos números de sequencia. Se a transmissão for correta, o destino envia uma mesnagem de ok, caso contrário envia o tipo do problema ocorrido.
d) comandos de open/close - através dos dispositivos físicos, o TCP pode estabelecer uma conexão virtual (OPEN) e desconectá-la (CLOSE).
UDP
* Protocolo que restringe a portas e sockets, transmitindo os dados de forma não-orientada a conexão.
* É uma interface para o protocolo IP.
* Substitui o protocolo TCP quando a transferência de dados não precisa estar submetida a serviços.
* Função : servir de multiplexador ou demultiplexador para o tráfego de informações do IP.
* Portas utilizadas :
a) Portas de Destino : indica o aplicativo ao qual deve-se enviar a informação que chega.
b) Portas de Origem : indica o aplicativo que enviou a mensagem.
TCP e UDP
* Vários aplicativos utilizam serviços da TCP e UDP
* Protocolos de aplicação do TCP :
a) TELNET : possibilita o usuário a trabalhar em um host distante. Emulando um terminal especial que faz as conversões necessárias entre dois terminais diferentes.
b) FTP : ferramenta usado para transmitir arquivos pela Internet. Define os procedimentos necessários para gerenciar a troca de informações entre os hosts do TCP. A conexão do FTP passa por dois processos : a Conexão de Controle e a Transferência de Dados.
c) SMTP : aplicativo referente a transmissão de correio eletrônico via Internet. Funcionamento: quando a origem envia uma mensagem para o destino, essa mensagem é armazenada inicialmente no servidor de armazenamento do host de origem. Caso ocorra um erro com o destino (durante o envio), o servidor poderá reenviar.
* Protocolos de aplicação UDP:
a) SNMP : protocolo para gerenciamento e monitoramento de redes. Serve para lidar com eventuais falhas nas redes ou nos equipamentos.
b) RPC : permite a um host utilizar uma função localizada em um host remoto.
c) TFTP : é um modelo mais simples do FTP, não possui nenhum tipo de segurança e não se pode confiar na integridade de suas transmissões.
IP
* É um protocolo de comunicação entre rede.
* Pacote de host para host.
* Usam dois tipos de estações : hosts e gateways.
* Desenvolvido para :
a) Transmitir datagramas sobre uma conexão de redes.
b) Roteador de mensagens.
Características básicas :
a) Oferece transmissão de datagramas não orientados.
b) Nenhuma garantia de segurança e transmissão sequencial.
c) Discarta mensagens se o diagrama não pode ser transmitido ou está há muito tempo na rede.
d ) Transmitem datagramas baseados nos endereços da rede IP.
e) Não há retransmissão.
f) Descrevem operações em vários RFCs e IENs.
* Para a transmissão de datagramas, o IP deve tratar com : endereçamento, roteadores e fragmentação.
ENDEREÇOS IP
* É único para cada computador
* Cada host e gateway é assinalada de um ou mais 4 bytes de endereço de rede
* Inicialmente, o IP era composto : primeiro byte identificava a rede, os 3 outros bytes o Host.
* O crescimento das LANS demandou uma mudança na estrutura do IP. A estrutura inclue um campo para identificar uma subrede dentre de uma rede. Assim, o primeiro byte identifca a rde, os outros identificam o local, a subrede e o host.
* Cada byte do endereço é descrito usando valores decimais e os bytes são separados por pontos decimais
* Classes de endereço : A, B, C e D.
DNS
* DNS - Domain Name System
* Banco de dados contendo os nomes para identificar um host.
* Tabela de identificação de endereços IP e usado por programas que tratam correio eletrônico para pesquisar a máquina receptora de determinado domínio.
* Cada endereço IP/ endereço do nome domínio é único.
* Estrutura: identificação-host@servidor-local.nome-organização.tipo-função . Exemplo: luciane@npd.uel.br
* Primeiro nível referencia os tipos de organizações . Ex. com, edu, gov, net,...
* Para realizar conexões internacionais, a sequencia do topo do nível tem duas letras que codificam o país.
* Segmento final do endereço identifica o usuário.
FRAGMENTAÇÃO DOS DATAGRAMAS
* IP suporta procedimentos de fragmentação, isto é, divide um datagrama em pequenas unidades.
* A fragmentação é realizada por um gateway, que divide as mensagens em unidades menores e as identifica.
* O host receptor reagrupa as instruções baseado nas identificações do gateway.
* Ao receber o primeiro fragmento, o host receptor independente da ordem do fragmento recebido, aciona um timer. Se uma margem de tempo for ultrapassada e a mensagem não foi reconstituída, então o host descarta os fragmentos recebidos e envia uma mensagem de erro.
IP ROUTING
* Um datagrama chega ao seu host destino através dos roteadores.
* O roteador lê o endereço destino, compara o endereço com sua tabela de roteamento. Após essa análise, o datagrama é enviado para o gateway mais próximo do destino ou mesmo para o próximo destino.
* Essas tabelas determinam o encaminhamento dos datagramas para :
a) uma outra subrede conectada ao mesmo roteador da rede origem.
b) um gateway, no caso da rede só poderá ser acessada através de um ou mais gateways (roteamento indireto).
c) uma rota default, caso o endereço não se identifique com a tabela local. Geralmente, o datagrama é enviado para um mapeamento externo.
* Os roteadores utilizam dois protocolos para se comunicar com outros hosts ou roteadores:
a) RIP - Routing Information Protocol
b) OSFP - Open Shortest Path First
* Um outro protocolo é usado para informar possíveis erros no processamento de roteamento : ICMP - Internet Control Message Protocol.
RESOLUÇÃO DE ENDEREÇOS IP
*ARP - Address Resolution Protocol - Protocolo usado para quando um host deseja enviar uma mensagem e ele não sabe o endereço completo do host destino.
*Pode ocorrer duas situações:
a) o host destino está na mesma rede - o host destino manda um pacote ARP contendo o número IP de destino para todas as demais estações. Somente a estação que se identificar com o número responde a mensagem retornando o seu endereço.
b) o host destino está em uma rede distante - o host enviará um pacote ARP contendo o número IP para o gateway, que orientará o pacote por diversas conexões até que chegue na rede desejada.
*RARP - Reverse Address Resolution Protocol - Protocolo que permite a uma estação descobrir o seu próprio nome.
*Funcionamento : uma máquina envia uma mensagem ao servidor RARP de sua rede local, contendo seu enderço MAC. O servidor então retorna estação seu número IP, possibilitando o envio de mensagens.
*PROXY ARP - Variação do ARP que possibilita uma organização que possue somente um endereço IP para suas diversas redes.
*Neste caso, todas as redes estão conectadas a um roteador.
*Quando um roteador quiser se comunir com um host de outra rede, ele irá despejar um pacote com o IP do host destino.
*O pacote é interceptado pelo roteador que retorna ao host destino seu próprio endereço MAC.
* A informação subsequente será orientar para o roteador, que a redirecionar para o host destino.
FERRAMENTAS DA INTERNET
* Existem três categorias de ferramentas de aceeso à Internet :
a) Correio Eletrônico
b) Newsgroup
c) Protocolos para Acesso Remoto
Correio Eletrônico ou E-Mail
* O mais utilizado na Internet.
* Grande avanço de tempo e custo.
* Possibilita a simples troca de mensagens.
* Para utilizar um software adequado para permitir ao usuário conectar-se ao seu servidor de e-mail e verificar as mensagens recebidas.
* Pemite também a utilização de outros serviços da Internet.
* Lista de Discussão : serviço muito utilizado e baseado no e-mail. Há um endereço virtual para o qual os usuários enviam suas mensagens . Essas mensagens são recebidas, armazenadas e enviadas em sua totalidade para cada um dos participantes.
Newsgroup
* Serviço baseado em mensagens mandadas por diferentes usuários que possuem interesses em comum.
* As mensagens recebidas por um servidor não são reenviadas para os participantes. Cada participante deve acessar o servidor para obter as mensaagens.
* Tipos de Newgroup:
a) BITNET : interligar mainframes IBM e possibilita conexão com qualquer ponto da Internet.
b) USENET : projetado para sistemas UNIX.
Protocolos para Acesso Remoto
* Para se obter páginas HTML, arquivos e banco de dados na Internet , utiliza-se dois tipos de ferramentas:
a) Telnet
b) FTP
* Cada uma dessas ferramentas são constituídas de uma parte no cliente e outra no servidor.
* Utilizam-se de recursos remotos e locais. Portanto, deve-se observar limites de tempo de utilização.
PROTOCOLOS PARA PESQUISA NA INTERNET
* Funcionamento : o programa de pesquisa acessa um servidor que contém o dado desejado. O servidor realiza uma pesquisa interna e responde ao pedido do cliente.
* Softwares para pesquisa:
a) Archie
* Usado para localizar programas, textos ou alguns tipos de informações na Internet.
* Pesquisa baseia-se em um nome fornecido, que poderá relacionar-se a um arquivo ou assunto citado em algum texto remoto.
* Pode ser usado via telnet, correio eletrônico ou através de um programa cliente.
b) Gopher
* Pesquisa e recupera qualquer tipo de informação nas mais diversas localidades.
* Baseia-se no conceito cliente-servidor.
* Ponto forte : link entre as ligações que os servidores mantém em si. O usuário navega pela rede, trocando de servidor à medida que procura a informação desejada.
c) WWW
* Sistema de descoberta e recuperação de documentos baseados em hipermídia.
* Recursos oferecidos:
-documentos hipertexto e hipermídia
- recursos oferecidos pelo Gopher, WAIS e FTP.
- acesso ao Archie, Whois , X.500 , Finger e Usente.
- qualquer acesso via Telnet.