A Internet é uma rede pública de comunicação de dados, com controlo descentralizado e que utiliza o conjunto de protocolos TCP/IP como base para a estrutura de comunicação e seus serviços de rede. Isto deve-se ao facto de que a arquitectura TCP/IP fornece não só os protocolos que habilitam a comunicação de dados entre redes, mas também define uma série de aplicações que contribuem para a eficiência e sucesso da arquitectura. Entre os serviços mais conhecidos da Internet estão o correio-eletrónico (protocolos SMTP, POP3), a transferência de ficheiros (FTP), a emulação remota de terminal (Telnet), o acesso à informação hipermídia (HTTP), conhecido como WWW (World Wide Web).
A Internet é dita ser um sistema aberto, uma vez que todos os seus serviços básicos assim como as aplicações são definidas publicamente, podendo ser implementadas e utilizadas sem pagamento de royalties ou licenças para outras instituições.
O conjunto de protocolos TCP/IP foi projectado especialmente para ser o protocolo utilizado na Internet. A sua característica principal é o suporte directo à comunicação entre redes de diversos tipos. Neste caso, a arquitectura TCP/IP é independente da infra-estrutura de rede física ou lógica empregada. De facto, qualquer tecnologia de rede pode ser empregada como meio de transporte dos protocolos TCP/IP, como será visto adiante.
• A Internet é a denominação da rede mundial que interliga redes nos quatro cantos do planeta. É formada pela conexão complexa entre centenas de milhares de redes entre si. A Internet tem as suas políticas controladas pelo IAB (Internet Architecture Board), um fórum patrocinado pela Internet Society, uma comunidade aberta formada por utilizadores, fabricantes, representantes governamentais e pesquisadores.
• Internet é um termo usado para definir uma rede genérica formada pela interligação de redes utilizando o protocolo TCP/IP.
• Intranet é a aplicação da tecnologia criada na Internet e do conjunto de protocolos de transporte e de aplicação TCP/IP numa rede privada, interna ou uma empresa. Numa intranet, não só a infra-estrutura de comunicação é baseada em TCP/IP, mas também grande quantidade de informações e aplicações são disponibilizadas por meio dos sistemas Web (protocolo HTTP) e correio-eletrónico.
• Uma extranet, ou extended intranet é a extensão dos serviços da intranet de uma empresa para interligar e fornecer aplicações para outras empresas, como clientes, fornecedores, parceiros, etc… Desta forma a extranet é a utilização de tecnologias como Web e correio-electrónico para simplificar a comunicação e a troca de informações entre empresas.
World Wide Web (WWW), é a designação do conjunto de informações públicas disponibilizadas na Internet por meio do protocolo HTTP. É o somatório das informações que podem ser acedidas por um browser Web na Internet. As informações internas de uma empresa que são disponibilizadas via browser Web são enquadradas no termo intranet.

Ilidio Gonçalves

A arquitectura TCP/IP possui uma série de diferenças em relação à arquitectura OSI relativamente aos níveis de aplicação e Internet da arquitectura TCP/IP.
Como principais diferenças podem-se citar:

• OSI trata todos os níveis, enquanto TCP/IP só trata a partir do nível de Rede OSI
• OSI tem opções de modelos incompatíveis. TCP/IP é sempre compatível entre as várias implementações
• OSI oferece serviços orientados ao nível de rede, o que necessita de inteligência adicional em cada equipamento componente da estrutura de rede. Em TCP/IP a função de “roteamento” é bem simples e não necessita de manutenção de informações complexas
• TCP/IP tem função mínima (roteamento IP) nos nós intermediários (routers)
• Aplicações TCP/IP tratam os níveis superiores de forma monolítica, Desta forma OSI é mais eficiente pois permite reaproveitar funções comuns a diversos tipos de aplicações. Em TCP/IP, cada aplicação tem que implementar as suas necessidades de forma completa.

A figura 3 ilustra a comparação entre TCP/IP e OSI. Note que a camada Internet de TCP/IP apresenta uma altura menor que o correspondente nível de Rede OSI. Isto representa o facto de que uma das funções do nível de Rede OSI ser realizada pelo nível de Rede TCP/IP. Esta função é a entrega local de mensagens dentro da mesma rede. O IP só trata a entrega e a decisão de roteamento quando o origem e o destino da mensagem estão situados em redes distintas.

Ilidio Gonçalves

TCP/IP é uma abreviatura para o termo Transmission Control Protocol/Internet Protocol Suite, ou seja é um conjunto de protocolos, onde dois dos mais importantes (o IP e o TCP) deram os seus nomes à arquitectura. O protocolo IP, base da estrutura de comunicação da Internet é um protocolo baseado no paradigma de troca de pacotes (packet-switching).
Os protocolos TCP/IP podem ser utilizados sobre qualquer estrutura de rede, seja ela simples, como uma ligação ponto-a-ponto, ou uma rede de pacotes complexa. Como exemplo, podemos pensar em estruturas de rede como Ethernet, Token-Ring, FDDI, PPP, ATM, X.25, Frame-Relay, barramentos SCSI, ligações de satélite, ligações telefónicas e várias outras como meio de comunicação do protocolo TCP/IP.
A arquitectura TCP/IP, assim como no modelo OSI, realiza a divisão de funções do sistema de comunicação em estruturas de camadas. Em TCP/IP as camadas são:

• Aplicação
• Transporte
• Internet
• Rede

A figura 1 ilustra a divisão em camadas da arquitectura TCP/IP:

Figura. 1

CAMADA DE REDE
A camada de rede é responsável pelo envio de datagramas construídos pela camada Internet. Esta camada realiza também o mapeamento entre um endereço de identificação de nível Internet (endereço IP) para um endereço físico ou lógico do nível de Rede (Mac Address). A camada Internet é independente do nível de Rede.

Alguns protocolos existentes nesta camada serão então:

• Protocolos com estrutura de rede própria (X.25, Frame-Relay, ATM)
• Protocolos do modelo OSI (PPP, Ethernet, Token-Ring, FDDI, HDLC, SLIP, …)
• Protocolos de Nível Físico (V.24, X.21)
• Protocolos de barramento de alta-velocidade (SCSI, HIPPI, …)
• Protocolo de mapeamento de endereços (ARP - Address Resolution Protocol) – Este protocolo pode ser considerado também como parte da camada Internet.
Os protocolos deste nível possuem um esquema de identificação das máquinas interligadas por este protocolo. Por exemplo, cada máquina situada numa rede Ethernet, Token-Ring ou FDDI possui um identificador único chamado endereço MAC ou endereço físico que permite distinguir uma máquina de outra, possibilitando o envio de mensagens específicas para cada uma delas. Tais redes são chamadas redes locais de computadores.
Da mesma forma, máquinas em redes X.25, Frame-Relay ou ATM também possuem endereços que as distinguem uma das outras.
As redes ponto-a-ponto, formadas pela interligação entre duas máquinas não possuem, geralmente, um endereçamento de nível de rede (modelo TCP/IP), uma vez que não há necessidade de identificar várias máquinas.
CAMADA INTERNET
Esta camada realiza a comunicação entre máquinas vizinhas através do protocolo IP. Para identificar cada máquina e a própria rede onde estas estão situadas, é definido um identificador, chamado de endereço IP, que é independente de outras formas de endereçamento que possam existir nos níveis inferiores. No caso de existir endereçamento nos níveis inferiores é realizado um mapeamento para possibilitar a conversão de um endereço IP num endereço deste nível.
Os protocolos existentes nesta camada são:
• Protocolo de transporte de dados: IP - Internet Protocol
• Protocolo de controlo e erro: ICMP - Internet Control Message Protocol
• Protocolo de controlo de grupo de endereços: IGMP - Internet Group Management Protocol
• Protocolos de controlo de informações de roteamento
O protocolo IP realiza a função mais importante desta camada que é a própria comunicação Internet. Para isto ele realiza a função de roteamento que consiste no transporte de mensagens entre redes e na decisão de qual rota uma mensagem deve seguir através da estrutura de rede para chegar ao destino.

O protocolo IP utiliza a própria estrutura de rede dos níveis inferiores para entregar uma mensagem destinada a uma máquina que está situada na mesma rede que a máquina origem. Por outro lado, para enviar mensagem para máquinas situadas em redes distintas, ele utiliza a função de roteamento IP. Isto ocorre através do envio da mensagem para uma máquina que executa a função de router. Esta, por sua vez, repassa a mensagem para o destino ou para outros routers até chegar ao destino, como podemos verificar na figura 2.

CAMADA DE TRANSPORTE
Esta camada reúne os protocolos que realizam as funções de transporte de dados fim-a-fim (end-to-end), ou seja, considerando apenas a origem e o destino da comunicação, sem se preocupar com os elementos intermediários. A camada de transporte possui dois protocolos, o UDP (User Datagram Protocol) e TCP (Transmission Control Protocol).
O protocolo UDP realiza apenas a multiplexagem para que várias aplicações possam aceder ao sistema de comunicação de forma coerente.
O protocolo TCP realiza, além da multiplexagem, uma série de funções para tornar a comunicação entre origem e destino mais fiável. São responsabilidades do protocolo TCP: o controlo de fluxo, o controlo de erro, a sequencia e a multiplexagem de mensagens.

A camada de transporte oferece para o nível de aplicação um conjunto de funções e procedimentos para acesso ao sistema de comunicação de modo a permitir a criação e a utilização de aplicações de forma independente da implementação. Desta forma, as interfaces socket ou TLI (ambiente Unix) e Winsock (ambiente Windows) fornecem um conjunto de funções-padrão para permitir que as aplicações possam ser desenvolvidas independentemente do sistema operativo no qual funcionarão.

CAMADA DE APLICAÇÃO
A camada de aplicação reúne os protocolos que fornecem serviços de comunicação ao sistema ou ao utilizador. Podem-se separar os protocolos de aplicação em protocolos de serviços básicos ou protocolos de serviços para o utilizador:
Protocolos de serviços básicos fornecem serviços para atender as próprias necessidades do sistema de comunicação TCP/IP: DNS, BOOTP, DHCP
Protocolos de serviços para o utilizador: FTP, HTTP, Telnet, SMTP, POP3, IMAP, TFTP, NFS, NIS, LPR, LPD, ICQ, RealAudio, Gopher, Archie, Finger, SNMP entre outros…

Ilidio Gonçalves

Os dados numa rede, quando enviados, são divididos pelo TCP em pacotes com menos de 1500 caracteres em cada um deles, ao qual é adicionado um checksum, ou soma e verificação, e um cabeçalho criado pelo IP. Os cabeçalhos de uma mensagem têm, todos, o mesmo endereço para poderem ser reconstruídos após a chegada ao seu destino. Em cada cabeçalho dos pacotes, existe a informação da sequência a seguir para reconstruí-los no destino. O IP trata da entrega dos dados ao seu destino. Após a chegada dos dados, o TCP verifica o checksum de cada pacote e deverão ser iguais ao checksum enviado. Isto dá-nos a informação de uma eventual alteração durante o transporte. Se essa alteração existiu, é necessário um reenvio do pacote original. Depois da verificação, se os pacotes chegaram em condições, o TCP junta-os na sua forma original.
O protocolo TCP/IP é, realmente, um conjunto de protocolos que trabalham juntos, com o objectivo de estabelecer a comunicação e a transferência de dados entre dois ou mais computadores ligados em rede.
O TCP (Transmission Control Protocol), como o próprio nome indica, controla a transmissão dos dados, no sentido de garantir que os dados enviados por um computador cheguem integralmente ao destino.
O TCP é nada mais que uma biblioteca de rotinas, instaladas nos computadores origem e destino que as aplicações como HTTP, SMTP, POP, TELNET, e outras, utilizam quando precisam de executar o transporte de dados entre computadores (hosts).
Para melhor gerir a transmissão, o TCP divide os dados a serem transmitidos em blocos menores, que chamamos de pacotes ou datagramas. Utilizando esta estrutura o TCP é capaz de verificar, se os datagramas chegam ao destino correcto ou se não houve perda de dados durante a transmissão, retransmitindo o datagrama se necessário. Fará também o processo inverso, juntando os datagramas no dispositivo (host) de destino para a reconstrução dos dados originais.
Enquanto o TCP trata da segurança, do envio e recepção dos datagramas, o IP é responsável pela transmissão em si, fazendo o serviço de “roteamento”, ou seja, conduzindo os dados para os endereços correctos. Na verdade, os dois protocolos completam-se: enquanto o IP identifica os endereços e garante que os dados sejam enviados pela rede física, o TCP verifica se estes dados enviados foram transmitidos correctamente.

Ilidio Gonçalves

O TCP/IP é uma junção de dois protocolos: o Transmission Control Protocol (TCP) e o Internet Protocol (IP). O que torna a comunicação da Internet possível são estes dois protocolos, e eles estão ligados para permitir uma comunicação eficiente. O TCP separa os dados em “pacotes”, e o IP endereça-os e é o responsável por fazer esses dados chegarem ao seu destino. Ou seja, estes dois protocolos dividem os dados em secções (pacotes) e entregam-nos no seu devido destino, tanto numa Intranet como na Internet. Depois de serem entregues, reconstroem os pacotes na forma original para eles poderem ser visualizados e utilizados.

Ilidio Gonçalves