Webinar Arquitetura TCP/IP: o que é e quais os desafios de um núcleo minimalista

Arquitetura TCP/IP

Para os profissionais administradores de rede é essencial conhecer a arquitetura TCP/IP, um padrão que garante a comunicação entre diferentes dispositivos. 

No surgimento da Internet, nos anos 70 e 80, alguns protocolos foram desenvolvidos com o intuito de permitir que diferentes sistemas conversassem entre si. 

Dentre eles, a arquitetura TCP/IP, que, embora na época fosse associada a uma rede muito menos robusta e menos escalável, continuou desempenhando esse papel nos dias de hoje por meio de atualizações e adaptações no seu funcionamento. 

Em setembro a ESR abordou o tema “Arquitetura TCP/IP: vantagens e desafios de um núcleo minimalista” em um novo webinar gratuito, para compreender como essa arquitetura se comportou no decorrer do tempo. 

Neste artigo você irá encontrar os principais pontos abordados pela mestra e analista de redes, Adriana Viriato Ribeiro, neste evento online. 

O que é arquitetura TCP/IP 

Como dissemos anteriormente, a arquitetura TCP/IP engloba um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede. A arquitetura foi estruturada baseada no modelo ISO/OSI e conta com um padrão em camadas para implementação da arquitetura de rede. Essa estruturação em camadas facilitou o desenvolvimento e a evolução dos protocolos ao longo dos anos..

Com objetivo semelhante ao do modelo OSI no que diz respeito à divisão da arquitetura em camadas, a TCP/IP carrega o nome dos dois principais protocolos da Internet atual: protocolo TCP (Transmission Control Protocol – Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol – Protocolo de Inter-rede), dois dos mais utilizados.

Já abordamos o conceito dessa tecnologia em um outro artigo da ESR, ainda assim, é válido recordar como as redes funcionam para compreender como se dá tal comunicação. 

De acordo com a especialista Adriana Viriato Ribeiro, o conceito básico de redes de computadores diz que as redes são formadas por dispositivos que podem compartilhar recursos e trocar informações. 

Inclusive, segundo a profissional, as primeiras redes de computadores contavam com esse objetivo tácito – compartilhar recursos e trocar informações entre locais distintos. 

Para que isso ocorresse, estabeleceu-se a necessidade de diversos equipamentos, tipos de conexões físicas, aplicações e serviços, além dos protocolos e padrões.

Nessa dinâmica, os protocolos surgiram como forma de garantir que a comunicação entre os diferentes dispositivos, construídos por fabricantes diversos, que implementassem os mesmos protocolos pudessem se comunicar, possibilitando o vai e vem de dados entre as redes. 

Essa mesma lógica se manteve na atualidade. Para exemplificar de forma ainda mais prática, é possível compreender a comunicação de redes de forma análoga à comunicação humana. 

Quando há um diálogo, deve-se perguntar: as duas pessoas envolvidas nessa conversação falam o mesmo idioma? Utilizam a mesma linguagem? A fala possui algum ruído ou está totalmente audível? A velocidade é compatível com o entendimento? 

Da mesma maneira, é importante identificar os requisitos existentes entre as redes, além da importância da implementação de protocolos para executar a comunicação entre os dispositivos.

Assim, de forma resumida, quando falamos de redes de computadores precisamos estabelecer alguns protocolos para garantir que esses equipamentos, os quais precisam se comunicar entre si, estejam falando o “mesmo idioma”.

Atualmente existem vários conjuntos de protocolos que asseguram que as aplicações e serviços, como nós conhecemos hoje, funcionem. 

Eles definem o formato, ordem de mensagens enviadas e recebidas entre entidades de rede e ações tomadas sobre transmissão e recepção de mensagens. 

Por isso, é tão caro ao profissional de rede que o mesmo tenha uma noção dos modelos básicos e daqueles mais utilizados por ele. Como é o caso dos presentes na arquitetura TCP/IP. 

Desafios encontrados na arquitetura TCP/IP

A Internet de hoje ganhou inúmeras outras facetas daquela vista nos anos 70. Por isso, é impossível imaginar que uma mesma arquitetura consiga atender a demandas tão diferentes. 

Agora há conexão por dispositivos móveis, há mais pessoas utilizando a Internet, há mais dados, entre outras particularidades. 

Esses novos contextos e as transformações digitais requerem que os protocolos e padrões sejam sempre atualizados, se adaptando ao que o mercado solicita e às novas demandas dos usuários e das aplicações. 

Desta forma, a arquitetura TCP/IP enfrentou vários desafios para continuar satisfazendo o objetivo de comunicação entre redes, além de precisar atender novos requisitos, como:  

Desafio 1) Escalabilidade – no surgimento da Internet não foi previsto que a tecnologia alcançaria tamanha popularidade. Por isso, os endereços de rede acabaram sendo limitados. Por causa disso, uma das adaptações que a arquitetura TCP/IP precisou fazer se relacionou à  à criação de uma nova versão do protocolo IP (IPv6 para substituir o IPv4) e outras soluções alternativas, como definição de faixas de rede privada e uso de NAT (Network Address Translation).

Desafio 2) Segurança – na década de 70, o termo segurança de rede se relacionava mais com disponibilidade de rede do que com a necessidade de proteger dados e informações. Nos últimos anos, foi preciso que a comunicação entre redes contasse também com outros aspectos da segurança, como confidencialidade e integridade na relação de troca de informações entre usuários finais. A partir disso, houve o desenvolvimento, por exemplo, de protocolos que utilizam criptografia para garantir a segurança dos dados na camada de aplicação, como o SSL/TLS..  

Desafio 3) Mobilidade – a Internet nos anos 70 e 80 não havia sido pensada para ser executada em um cenário móvel. Entendia-se que ela iria se dar com meios físicos e cabeados. Entretanto, hoje em dia, existem cada vez mais dispositivos móveis conectados à rede. Um dos desafios dos protocolos de comunicação é garantir que todos eles sigam conectados mesmo podendo se locomover. 

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Diante da importância que a arquitetura TCP/IP tem para o funcionamento da rede, é imprescindível que o profissional de TI conheça seus detalhes de funcionamento. 

O protocolo IP possibilita o endereçamento lógico e o roteamento na Internet. Trata-se de um protocolo que constrói as rotas “on the fly” e que utiliza um mecanismo de entrega baseado no melhor esforço, caracterizando-se por não proporcionar garantias. Já o protocolo TCP inclui mecanismos de estabelecimento de conexão, entrega confiável, controle de fluxo e controle de congestionamento. Com esse núcleo minimalista, a inteligência deve ser desenvolvida nos dispositivos finais para atender requisitos como segurança. 

Com o passar do tempo, muitos protocolos e soluções foram desenvolvidos para adaptar o padrão TCP/IP às necessidades dos novos usuários, tecnologias e aplicações e muito mais está por vir. 

Por isso, mesmo que haja uma documentação oficial sobre os protocolos e padrões que regem  a Internet, chamada de RFC, que especifica o comportamento de determinado protocolo, com objetivo de estabelecer regras de funcionamento e de comunicação, é necessário buscar constantemente capacitações sobre o tema. 

Afinal, esses modelos sempre mudam de acordo com as também mudanças de demandas da sociedade em relação ao uso da rede.  

Continue debatendo o tema junto com a ESR ao assistir ao webinar “Arquitetura TCP/IP: vantagens e desafios de um núcleo minimalista” na íntegra aqui!   

Sobre a Escola Superior de Redes (ESR)

A Escola Superior de Redes (ESR) promove a capacitação, o desenvolvimento profissional e a disseminação de conhecimento de tecnologias da informação para todo o Brasil há mais de 16 anos. 

Durante a sua trajetória já atendeu mais de 1100 instituições, além de ter contribuído para a capacitação de mais de 31 mil alunos.

A escola, única parceira do maior instituto de cibersegurança do mundo, o Sans,

oferece mais de 100 cursos, distribuídos em diferentes trilhas de conhecimento. 

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Continue se capacitando sobre esse tema junto com a gente. A ESR oferece o curso Arquitetura e Protocolos de Rede TCP-IP (EaD), que fornece uma visão geral das redes, conceitos básicos, noções de meios de comunicação, equipamentos de rede e redes sem fio. 

Além disso, nesta capacitação o aluno aprofunda conceitos de NAT e VLANs, incluindo configuração de VLANs em atividades práticas. Há também uma visão aprofundada da arquitetura de rede TCP/IP, sua pilha de protocolos e serviços oferecidos. 

O curso ainda aborda: fundamentos da arquitetura TCP/IP; projeto de endereçamento IP; cálculo de máscaras de sub-redes e super-redes; VLSM e CIDR; roteamento estático e dinâmico; protocolos TCP e UDP; modelo cliente-servidor e interface socket; serviços DNS, Mail, Web e SSH. Ao final das aulas, o aluno será capaz de configurar uma rede TCP/IP e de conectá-la à Internet.

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