O que é TCP/IP? Saiba como funcionam os protocolos de comunicação da internet

Saiba mais sobre os procolos TCP/IP e como eles são importantes para o funcionamento da Internet (Imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

O protocolo TCP/IP é a linguagem fundamental que permite a comunicação entre dispositivos na internet. Esse conjunto de regras define como os dados são formatados, enviados, recebidos, garantindo que diferentes sistemas possam se comunicar de forma eficiente.

A arquitetura TCP/IP é organizada em quatro camadas: Aplicação, Transporte, Internet e Acesso à Rede. Cada camada possui funções específicas, como interação com programas, comunicação entre as máquinas e a transmissão física dos dados.

Flexível, o modelo TCP/IP permite a conexão de redes heterogêneas. Além dos protocolos principais, a arquitetura é complementada com outros protocolos de internet, como o HTTP (transferência de páginas web), FTP (transferência de arquivos) e SMTP (envio de e-mails).

Conheça mais sobre o protocolo TCP/IP, seu funcionamento e outros detalhes.

O que é TCP/IP?

O modelo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) é a base da comunicação em redes de computadores, como a Internet. Esse conjunto de protocolos define como os dados são divididos em pacotes, enviados e remontados.

Basicamente, o Protocolo de Controle de Transmissão (TCP) é responsável por garantir que os dados cheguem ao destino de forma correta e completa. Já o Protocolo de Internet (IP) tem a função de endereçar os dispositivos na rede para a entrega dos dados.

Como surgiu o TCP/IP?

O modelo TCP/IP surgiu na década de 1970, como resultado de pesquisas do Departamento de Defesa dos Estados Unidos. Desenvolvido pelos pesquisadores Vinton Cerf e Robert Kahn, o objetivo do conjunto de protocolos era criar uma ampla rede de comunicação descentralizada e capaz de resistir a ataques e falhas.

A ARPANET, rede de computadores criada para conectar centros de pesquisa e militares, foi a primeira a usar o protocolo TCP/IP. Por conta da flexibilidade e capacidade de interconectar diferentes redes, o modelo se tornou o padrão para a comunicação na internet.

Como funciona o TCP/IP?

O protocolo TCP/IP atua para permitir a comunicação entre dispositivos na internet.

Para isso, a estrutura de rede divide a informação em pequenos pacotes com “instruções” sobre o remetente, o destinatário e a sequência em que deve ser remontado. Então, os pacotes são reorganizados ao chegar ao destino e formam a mensagem original.

O processo é dividido em quatro camadas com protocolos complementares. Cada camada executa uma ação específica, como a interação com os programas, a divisão dos dados em pacotes e o controle de fluxo.

Quais são as camadas do TCP/IP?

Conheça e entenda o funcionamento das camadas do modelo TCP/IP:

Camada de Aplicação: onde os dados são preparados para serem enviados pela rede conforme os protocolos padrões (exemplo: HTTP para páginas web, SMTP para e-mail);

Camada de Transporte: o TCP divide os dados em pacotes e garante a entrega confiável ao destinatário. Em alguns modelos, o protocolo UDP também atua nessa camada, oferecendo o envio rápido de dados sem confirmação de entrega. O TCP também sincroniza a conexão entre dispositivos e realiza o controle de fluxo;

Camada de Internet (ou Rede): o IP é o principal protocolo dessa camada, responsável por endereçar e rotear os pacotes pela rede;

Camada de Acesso à Rede (ou Enlace): essa camada cuida da transmissão física dos dados através da rede, usando protocolos como Ethernet e Wi-Fi.

Divisão das camadas do modelo TCP/IP (Imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Quais são os principais protocolos que usam TCP/IP?

Os protocolos TCP/IP são a linguagem fundamental da internet, responsável por conectar dispositivos e permitir a troca de informações. Então, as camadas do Protocolo TCP/IP atuam com protocolos específicos.

Camada de Aplicação:

HTTP (HyperText Transfer Protocol): usado para comunicação entre navegadores e servidores web, permitindo a transferência de páginas web e outros recursos.

HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure): uma versão segura do protocolo HTTP, usa criptografia para proteger as informações transmitidas;

FTP (File Transfer Protocol): permite a transferência de arquivos entre computadores;

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): usado para o envio e recebimento de dados na comunicação entre servidores de e-mail;

POP3 (Post Office Protocol version 3) e IMAP (Internet Message Access Protocol): usados para receber e gerenciar e-mails em um servidor de correio;

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): atribui automaticamente endereços IP aos dispositivos conectados à rede, facilitando a configuração e a administração;

DNS (Domain Name System): traduz os nomes de domínio, como “www.tecnoblog.net”, em endereços IP numéricos, tornando mais fácil para os usuários acessarem sites.

Camada de Transporte:

TCP (Transmission Control Protocol): garante a entrega confiável e ordenada dos dados, estabelecendo conexões entre os dispositivos e retransmitindo pacotes perdidos;

UDP (User Datagram Protocol): permite o envio de dados com ampla velocidade, mas sem a verificação da entrega ou retransmissão de pacotes perdidos.

Camada de Rede:

IP (Internet Protocol): responsável por endereçar os pacotes e encaminhá-los pela rede, determinando a melhor rota para cada destino.

HTTP é o protocolo de comunicação usado para abrir sites da web (Imagem: Igor Shimabukuro/Tecnoblog)

Quais são as vantagens do TCP/IP?

O modelo TCP/IP apresenta diversas vantagens para a troca de dados em rede. Por exemplo:

Padronização: a utilização de padrões de protocolos abertos facilita a integração de diversos dispositivos e softwares;

Interoperabilidade: permite a comunicação entre diferentes tipos de equipamentos e redes, facilitando a cooperação entre diversos sistemas;

Flexibilidade: o modelo pode se adaptar a diversas necessidades devido ao suporte a múltiplos protocolos;

Escalabilidade: o protocolo pode ser usado em redes de diversos portes e categorias, incluindo redes locais (LANs) e de longa distância (WANs);

Confiabilidade: os recursos de verificação de erros e retransmissão oferecem transferência confiável de dados em situações de longas distâncias.

Quais são as desvantagens do TCP/IP?

Há alguns pontos do modelo TCP/IP vistos como desvantagens:

Complexidade: a configuração e gerenciamento de uma rede TCP/IP, especialmente em grande escala, pode ser complexa devido à quantidade de protocolos e configurações envolvidas;

Desempenho em redes pequenas: o protocolo, originalmente projetados para redes de longa distância, pode apresentar sobrecarga em redes menores, como LANs e PANs;

Segurança: apesar dos protocolos avançados, como SSL e TLS, o TCP/IP não tem uma base de segurança robusta, tornando-o vulnerável a diversos tipos de ataque;

Sobrecarga de dados: a preocupação com a confiabilidade da transmissão pode gerar sobrecarga considerável, impactando a eficiência em transmissões de pequenos pacotes ou em redes que demandam alta velocidade.

Os protocolos TCP/IP são seguros?

Os protocolos TCP/IP, embora sejam a base da comunicação na internet, não foram projetados com a segurança como prioridade principal. Isso os torna vulneráveis a diversos tipos de ataques, como negação de serviço, interceptação de pacotes e injeção de comandos.

Protocolos e ferramentas adicionais são essenciais para adicionar uma camada extra de segurança. O SSL/TLS, por exemplo, criptografa a comunicação entre dois dispositivos, garantindo a confidencialidade dos dados. Já as VPNs criam túneis seguros e criptografados, protegendo o tráfego de dados de intrusos.

Outras medidas, como firewalls, sistemas de detecção de intrusão e políticas de segurança robustas também são importantes para proteger as redes. É importante dizer que a segurança em redes é um campo em constante evolução, a adoção de práticas proativas é fundamental para proteger os sistemas de ameaças.

Ferramentas de VPN podem ajudar a reforçar a segurança ao usar redes com protocolos TCP/IP (Imagem: Lucas Braga/Tecnoblog)

Qual é a diferença entre os modelos TCP/IP e OSI?

O modelo TCP/IP é um conjunto de protocolos prático e implementado, que forma a espinha dorsal da Internet. Dividido em quatro camadas, a estrutura foca na interoperabilidade entre diferentes sistemas e tecnologias.

O modelo OSI é uma estrutura teórica mais abrangente, dividida em sete camadas. Ele serve como um modelo conceitual para entender a comunicação em redes de forma mais detalhada, mas é menos usada na prática.

Diferenças entre o modelo TCP/IP e o modelo OSI (Imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Qual é a diferença entre TCP e IP?

O TCP é o responsável por garantir que os dados enviados pela internet cheguem ao destino de forma correta e completa. Ele divide os dados em pequenos pacotes e verifica se todos chegaram ao destinatário. Se algum pacote se perder no caminho, o TCP solicitará o reenvio.

Já o IP determina o endereço para onde cada pacote deve ser encaminhado. Ele atribui a cada dispositivo conectado à internet um endereço IP único, que serve como um identificador.

Qual é a diferença entre TCP e UDP?

O TCP é um protocolo orientado à conexão que garante a entrega ordenada e íntegra dos dados. Ele estabelece a conexão entre os dispositivos antes de enviar os dados e verifica se todos os pacotes foram entregues corretamente. Por isso, é um protocolo ideal para aplicações de alta confiabilidade, como navegação na web, transferência de arquivos e e-mail.

O UDP é um protocolo sem conexão que prioriza a velocidade e a eficiência em vez da confiabilidade. Os dados são enviados em pacotes independentes, sem garantia de entrega. Ele é usado em aplicações de baixa latência ou que toleram perda de dados, como jogos online, transmissões de áudio e vídeo em tempo real e serviços de DNS.

O que é TCP/IP? Saiba como funcionam os protocolos de comunicação da internet