Redes 3 protocolos

Redes de Computadores
Professor: Mauro Jansen
Protocolos de comunicação de dados

Objetivos
Conhecer o conceito e aplicação de
protocolos
Conhecer os protocolos existentes e sua
relação com as camadas do modelo OSI
Prof. Mauro Jansen
Protocolos 2
relação com as camadas do modelo OSI

Protocolos de
comunicação de dados
Prof. Mauro Jansen
Protocolos 3
comunicação de dados

Protocolo de comunicação de
dados
• Segundo Torres (2004), protocolo é uma
“linguagem” usada pelos dispositivos de rede
de modo que eles consigam se entender, isto
é, trocar informações entre si.
• Um protocolo é um conjunto de regras que
Prof. Mauro Jansen
• Um protocolo é um conjunto de regras que
governa a comunicação de dados (FOROUZAN,
2006).
Protocolos

Protocolos: analogia com a
comunicação oral
Possíveis “protocolos”
para comunicação:
- Idioma inglês
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Protocolos
João
Fala: português, inglês
Fujiro Nakombi
Fala: chinês, inglês
- Idioma inglês
- Gestos e sinais

Protocolos
• Assim como existem várias línguas no mundo, na
informática há diversos protocolos
• São esses protocolos que permitem a diferentes
dispositivos comunicar-se através da rede
• Na prática a maioria dos protocolos são
Prof. Mauro Jansen
• Na prática a maioria dos protocolos são
softwares que já vêm incorporados ou são
instalados no sistema operacional de rede
• Estudaremos os protocolos localizando-os com
base nas camadas do padrão TCP/IP
Protocolos

Pilha de protocolos TCP/IP
DHCPFTP SMTP
Camada de
Aplicação
SNMPDNS RIP
Camada de
Transporte
TCP UDP
HTTP
Camadas TCP/IP Protocolos
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Protocolos
IP (v4)Camada de Internet
ARP PPPSLIP
IGMPICMP
Camada de Rede Ethernet Frame Relay ATM

Protocolos da camada
de aplicação
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Protocolos
DHCPFTP SMTP
Camada de
Aplicação
SNMPDNS RIPHTTP
de aplicação

Protocolo HTTP
• HTTP (Hipertext Transfer Protocol): protocolo de
transferência de hipertexto
• Protocolo padrão da web, que hoje oferece
conteúdo misto de texto, gráficos, som e vídeo
• O hipertexto é caracterizado pelo conteúdo misto
Prof. Mauro Jansen
• O hipertexto é caracterizado pelo conteúdo misto
acima descrito interligado através de links
• O HTTP roda sobre o TCP/IP, portanto ao
acessar uma página estamos usando HTTP,
TCP/IP, a rede local e a internet
Protocolos

Protocolo HTTP: hipertexto
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Protocolos

Protocolo FTP
• FTP (FileTransfer Protocol): protocolo de transferência de arquivos
• Protocolo ou serviço antigo e bastante utilizada de transferência de
arquivos entre dois computadores
• Embora seu uso tenha diminuído, com serviços na “nuvem” como
DropBox e Google Drive, ainda é usado por empresas e sites de
hospedagem
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• Variantes:
– FTPS (Secure File Transfer Protocol): protocolo FTP com uma camada
SSL para segurança, ou seja é o FTP com certificado
– SFTP (SSH File Transfer Protocol): é uma extensão de um outro
protocolo, o SSH (Secure Shell) que permite a conexão/transferência de
dados remotamente com a vantagem da criptografia na conexão entre o
cliente e o servidor
Protocolos

Protocolo SMTP
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol ): protocolo
de transferência de e-mail simples
• Protocolo padrão para envio de e-mails através
da internet
• É um protocolo de texto simples
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• É um protocolo de texto simples
• Recebe um ou mais destinatários de uma
mensagem, que são validados, e depois envia a
mensagem
• Usa a porta 587 (antiga 25)
Protocolos

Protocolo DNS
• DNS (Domain Name System): Sistema de Nomes de
Domínio
• Faz a correspondência entre nomes de servidores (ex:
www.ifma.edu.br ) e o respectivo endereço IP ( ex:
200.137.128.53 )
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Protocolos
CLIENTE
Servidor
DNS
Quem é ifma.edu.br?
200.137.128.53

Protocolo DNS: cooperação entre
servidores
• Fica localizado em um servidor, que pode ser dedicado ou
não a esse serviço
• Quando um servidor DNS não conhece um endereço,
pergunta a outros servidores DNS até descobrir
3) Quao o DNS e
IP p/2) Não tenho o IP de Servidor
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Protocolos
IP p/
ifma.edu.br?
CLIENTE
Servidor
DNS
1) Quem é
ifma.edu.br?
8)O IP de
ifma.edu.br é
200.137.128.53
2) Não tenho o IP de
www.ifma.edu.br.
Deixe-me procurar um
servidor DNS para
ifma.edu.br
Servidor
DNS
“.edu.br”
Servidor DNS
“ifma.edu.br
4) O DNS p/ ifma.edu.br é
net1.com.br e seu IP é
1.1.1.254
5) Qual o IP p/ ifma.edu.br?
6) O IP de
ifma.edu.br é
200.137.128.53
7) Vou guardar o
IP de
ifma.edu.br
como
200.137.128.53

Protocolo DHCP
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol):
Protocolo de configuração dinâmica de estações
• Responsável pela configuração dinâmica de
endereços IP em uma rede
– Atribui endereços IP quando um computador é
Prof. Mauro Jansen
– Atribui endereços IP quando um computador é
inicializado ou conectado a uma rede
• Formas pelas quais podemos atribuir endereços
IP aos computadores:
– Manual: em cada computador, nas configurações de
rede
– Automática: usando o protocolo DHCP
Protocolos

Endereços IP: atribuição manual
ou automática com DHCP?
• Atribuição manual de endereços:
– Cada computador deve ter um IP único
– Trabalhosa e pode ser demorada
– Risco de duplicação indesejada de IP’s (conflito de IP)
– Em redes grandes, é difícil localizar duas máquinas
Prof. Mauro Jansen
– Em redes grandes, é difícil localizar duas máquinas
que estão com conflito de IP
– Recomendada apenas em redes pequenas
• Atribuição automática, com DHCP:
– Funciona na filosofia cliente-servidor
– Custo inicial da configuração de um servidor DHCP
Protocolos

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Protocolos

Protocolo DHCP: funcionamento
• O servidor DHCP mantém uma tabela com os nomes dos
diversos computadores da rede
• Atribui a eles um IP dentro de uma ou mais faixas de
endereço, configuradas pelo administrador da rede (não
são endereços aleatórios)
O servidor DHCP apenas empresta o endereço ao cliente:
Prof. Mauro Jansen
• O servidor DHCP apenas empresta o endereço ao cliente:
a renovação do endereço é de responsabilidade do cliente
– Se um computador não requisita seu endereço após um
determinado tempo, ele pode ser cedido a outro computador
Protocolos
Mesmo com o DHCP, alguns endereços precisam realmente ser fixos,
como por exemplo o do próprio servidor DHCP e outros servidores e
dispositivos, como impressora compartilhada na rede

Computador Endereço IP
1. Micro PC03 e ligado e
pede um endereço IP
2. Servidor DHCP consulta
tabela e vê que PC03 já
obteve um IP antes, então
envia a mensagem com o
IP 192.168.0.4
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Protocolos
PC01 192.168.0.2
PC02 192.168.0.3
PC03 192.168.0.4
PC04 192.168.0.5
PC05 192.168.0.6
PC06 192.168.0.7
PC07 192.168.0.8
PC08

1. Micro PC08 é ligado e
pede um endereço IP
2. Servidor DHCP consulta
tabela e não encontra
PC08, então, escolhe o
próximo IP na faixa e envia
para PC08: 192.168.0.9 e
atualiza a tabela
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Protocolos
PC01 192.168.0.2
PC02 192.168.0.3
PC03 192.168.0.4
PC04 192.168.0.5
PC05 192.168.0.6
PC06 192.168.0.7
PC07 192.168.0.8
PC08 192.168.0.9

Protocolo DHCP: verificando na
conexão do computador
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Protocolos
Detalhe da conexão de rede no Windows: computador
obteve o IP 10.0.2.15 do servidor DHCP 100.2.2

Protocolo SNMP
• SNMP (Simple Network Management Protocol ):
Protocolo de gerenciamento típico de redes
TCP/IP
• Facilita o intercâmbio de informações entre os
dispositivos de rede, como placas e switches
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dispositivos de rede, como placas e switches
• Possibilita ao administrador de rede:
– Gerenciar o desempenho da rede
– Encontrar e resolver eventuais problemas
– Obter dados para planejamento e expansão da rede
Protocolos

Protocolo SNMP – estrutura de
funcionamento
Prof. Mauro Jansen
Protocolos

Protocolo SNMP – estrutura de
funcionamento
• Agentes: são equipamentos gerenciáveis (ex: switches,
modems, impressoras, servidores, etc.)
– Contém “objetos” (informações, configurações, estatísticas)
• Gerentes: softwares de gestão de redes que permitem
ao administrador executar tarefas administrativas através
dos dados coletados
Prof. Mauro Jansen
dos dados coletados
• Mensagens: chamadas PDU (Protocol Data Units), são
usadas na comunicação entre agentes e gerentes
– GET (leitura), SET (escrita), TRAP (resposta)
• MIB (Management Information Base): banco de
informações sobre cada equipamento (temperatura,
tráfego, usuários, estatísticas, configurações, etc.)
Protocolos

Protocolo SNMP – exemplo de
monitoramento
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Protocolos

de Transporte
Prof. Mauro Jansen
Protocolos
de Transporte
Camada de
Transporte
TCP UDP

Endereços e Portas
• Já sabemos que cada computador tem um
endereço IP único na rede, porém em um
computador, podemos ter vários programas
executando ao mesmo tempo
• O recurso de portas é usado para identificar para
Prof. Mauro Jansen
• O recurso de portas é usado para identificar para
qual programa o pacote de dados é destinado
– Cada programa ou serviço recebe um número de
porta padrão
• Existem 65.536 portas TCP e 65.536 portas UDP,
numeradas de 0 a 65.535
Protocolos

Endereços e Portas
Em uma casa ou prédio, no mesmo endereço podemos ter vários
destinatários (PORTAS):
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Protocolos
Fonte> http://br.ccm.net/faq/12065-o-que-e-tcp-ip-como-funciona-e-para-o-que-serve

Endereços e Portas: portas mais
usadas
• As portas TCP mais usadas (well known ports)
são as portas de 0 a 1023
Porta Utilização
80 Servidores web
21 Servidores FTP
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Protocolos
22 SSH
23 Telnet
25 SMTP
443 HTTPS

Protocolo TCP
• TCP (Transfer Control Protocol): Protocolo de controle de
transferência
• Permite dar segurança à transferência de informações e
verificar se a mesma foi bem sucedida pelo receptor, caso
contrário, envia novamente
Os dados circulam na forma de PACOTES
Prof. Mauro Jansen
• Os dados circulam na forma de PACOTES
• O TCP é orientado a conexão: mantém um diálogo entre
origem e destino enquanto empacota as informações
• Características:
– Requer negociação (“Olá, pronto para comunicar?”)
– Comunicação confiável (certifica se houve recebimento)
Protocolos

Protocolo TCP e pacotes
• Pequena unidade de informação que é
transmitida pela rede.
• Qualquer mensagem (e-mail, páginas, arquivos)
que é transmitida pela rede é enviada, na
verdade, dividida em pequenos pedaços,
Prof. Mauro Jansen
verdade, dividida em pequenos pedaços,
chamados pacotes.
Informática Básica –
Internet31

TCP: Estrutura do pacote TCP
Prof. Mauro Jansen
Protocolos
https://pt.wikibooks.org/wiki/Redes_de_computadores/Protocolo_TCP

Protocolo TCP: funcionamento
• Envio:
– Verifica se o destinatário está pronto para receber os dados
– Divide os dados em pacotes e compacta-os
– Enumera os pacotes
– Envia
Recebimento:
Prof. Mauro Jansen
• Recebimento:
– Recebe
– Verifica se pacotes chegaram bem
– Se houve falha, reclama os pacotes que não chegaram
– Reune os pacotes antes de entregá-los aos softwares
– Avisa que recebeu, para que o remetente saiba que os dados
chegaram direitinho
Protocolos

Protocolo TCP: exemplo
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Protocolos
Fonte> http://br.ccm.net/faq/12065-o-que-e-tcp-ip-como-funciona-e-para-o-que-serve

Protocolo UDP
• UDP (User Datagram Protocol): protocolo de datagrama
do usuário
• Protocolo simples que oferece às aplicações um serviço
básico de entrega de pacotes
• Não orientado a conexão
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• Coloca a mensagem recebidas da camada de aplicação
dentro de um segmento (pacote UDP) usando números
de porta para identificar as aplicações:
• Não garante comunicação confiável
– Não controla a ordem em que os segmentos chegarão
– Não oferece garantia de que chegarão
– Não certifica se houve recebimento
Protocolos

Protocolo UDP: estrutura do
pacote (datagrama) UDP
Porta de origem Porta de destino
Comprimento da mensagem Checksum
Dados
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Protocolos

Protocolo UDP: exemplo
Prof. Mauro Jansen
Protocolos

de Internet
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Protocolos
de Internet
IP (v4)Camada de Internet
ARP PPPSLIP
IGMPICMP
RARP

Protocolo IP (Internet Protocol)
• Responsável pelo endereçamento do pacote a ser
transmitido, adicionando ao mesmo um
cabeçalho que permite o roteamento do pacote
pela rede
• O cabeçalho contém:
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• O cabeçalho contém:
– Endereço IP de origem e de destino
– Identificador de protocolo
– CRC: valor calculado para verificação de erros
– TTL (Time to Live): indica o tempo em segundos que o
pacote poderá permanecer na rede, evitando loop
infinito no tráfego de rede
Protocolos

Protocolo ICMP
• ICMP (Internet Control Message Protocol):
protocolo de mensagem de controle
• Trabalha em conjunto com o IP
• Serve para enviar mensagens para
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• Serve para enviar mensagens para
responder a pacotes e informações que
não foram entregues corretamente
• Após receber uma mensagem ICMP, o
emissor envia novamente o pacote de
dados não recebido
Protocolos

Protocolo ARP
• ARP (Address Resolution Protocol): Protocolo de
resolução de endereços
• Responsável pelo mapeamento entre endereços
lógicos (endereços IP) e endereços físicos
(endereços MAC)
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(endereços MAC)
• No TCP/IP as referências aos endereços das
estações são feitas usando endereços IP
– O endereço físico do destinatário é descoberto
dinamicamente pelo transmissor antes de efetuar a
comunicação, usando o protocolo ARP
Protocolos

Protocolo ARP: funcionamento
Prof. Mauro Jansen
Protocolos

Protocolo ARP: programa arp
• Programa disponível na maioria dos SO de rede que
permite visualizar a tabela ARP utilizada pelo protocolo IP
para identificar o endereço físico do computador destino
• É executado na janela de linha de comando (prompt de
comando do Windoes ou terminal no Linux). Ex.:
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Protocolos
mauro@mauro-Lenovo-G460 ~ $ arp -a
? (10.3.2.2) em 64:51:06:62:bb:bf [ether] em wlan0
? (10.3.2.1) em 00:00:5e:00:01:04 [ether] em wlan0
? (10.3.2.37) em 6c:71:d9:1b:24:10 [ether] em wlan0
mauro@mauro-Lenovo-G460 ~ $

Protocolo RARP
• RARP (Reverse Address Resolution
Protocol)
• Permite algo inverso ao ARP: encontrar
uma rede Ethernet que corresponda a um
Prof. Mauro Jansen
uma rede Ethernet que corresponda a um
determinado IP
• Ex: estação de trabalho sem disco rígido
(estação diskless) é inicializadaResolve o
problema de
Protocolos

FIM
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Protocolos 45
FIM

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