Protocolo de Rede: O que é, para que serve e qual é a sua importância em computação?

Na comunicação entre computadores, há o que se conhece como redes de computadores. São aqueles que permitem que cada um dos processos dentro de uma rede seja executado de forma ordenada, possibilitando a troca de informações entre sistemas computacionais.

O mundo dos protocolos de rede é realmente interessante, pois aprender com ele significa sujar as mãos com os conceitos mais essenciais da comunicação digital em um nível técnico de curso.

Neste artigo vamos lhe ensinar as coisas mais importantes sobre protocolos de rede, para que você possa usá-los para estudar para o seu exame do ensino médio, ou simplesmente para ampliar seus conhecimentos sobre eles. Portanto, preste atenção e mantenha esta entrada em seus favoritos.

O que é um protocolo de rede e o que ele faz em um sistema de computador?

Um protocolo de rede é um conjunto de regras estabelecidas em um sistema informático que dita as diretrizes que devem ser cumpridas, para alcançar uma comunicação efetiva entre os nós que compõem esse sistema. É de certa forma como as regras de trânsito das informações que fluem na forma de mordidas de um computador para outro.

Isto é muito importante, pois sem eles, as informações transmitidas não seriam verificadas, o que significaria que nada poderia garantir que elas chegariam sem erros. Então, torna-se algo como um meio de comunicação; cheio de informações especulativas e de providência duvidosa. Mas o mais importante, os comandos que contém seriam mal aplicados, causando o colapso completo das aplicações que os executam.

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Um filtro de controle de qualidade para os dados que estão sendo transmitidos na rede. Graças a eles, a harmonia perfeita pode ser alcançada em todo o sistema de informática, onde tudo funciona como deveria.

Quais são os principais protocolos de rede que existem na computação?

Na mesma rede de computadores há uma enorme quantidade de protocolos, nomeá-los todos nos traria muito mais do que um artigo. Mas o mais importante e conhecido será nomeado para você a seguir:

Protocolo Internet

Possivelmente o mais conhecido. Este é um protocolo de transporte de dados não confiável. O que ele faz é enviar pacotes de dados (datagramas) de um ponto de origem para outro ponto de destino, limitando-se a isso e não garantindo que os pacotes serão entregues.

Este conceito muito elementar é a base das comunicações pela Internet. Estabelece um endereço para seu computador (endereço IP) e lhe dá a capacidade de enviar dados (upload) e recebê-los (download). Existem duas versões conhecidas deste protocolo, IPv4 e IPv6 e a principal diferença entre uma e outra é o número de endereços que você pode atribuir.

ARP

Menos conhecido, mas muito importante. Funciona em conjunto com o Internet Protocol versão 4, e é responsável pela atribuição de endereços IPv4 aos equipamentos correspondentes. É uma tarefa simples, mas que torna as coisas muito mais fáceis. Suas iniciais significam Protocolo de Resolução de Endereços.

No entanto, um de seus pontos fracos é que não verifica se os endereços que atribui estão corretos, o que deixa espaço para erros.

 Protocolo ND

Este protocolo tem exatamente a mesma função que o anterior, mas neste caso ele é o responsável pela atribuição de endereços IPv6. Desta forma, ele permite que um computador seja integrado à rede local, sendo um link para que os datagramas cheguem até ele.

ICMP

Este é outro protocolo que funciona em conjunto com o Protocolo Internet. É conhecido como Internet Message Control Protocol, e é responsável por enviar notificações e mensagens de erro, relatando cenários como a impossibilidade de localizar o host ou a indisponibilidade de um serviço no momento da solicitação.

TCP

Este protocolo é montado sobre o IP, o que muitas vezes torna ambos conhecidos como TCP/IP. Isto tem exatamente a mesma função, pois é responsável pelo transporte dos dados de um ponto para outro, com a diferença de que em cada dado adiciona um checksum ou soma de controle para garantir a confiabilidade dos dados transmitidos.

Suas iniciais significam Protocolo de Controle de Transmissão.

 UDP

Este é um protocolo muito semelhante ao anterior, mas trata da transmissão de dados em redes locais do mesmo usuário, sem depender da conexão com a Internet. Assim como o IP, ele não garante que os dados serão recebidos, mas isso, por sua vez, agiliza as comunicações na rede.

Qual é a classificação da OSI? Quais são todas as camadas que compõem este protocolo de comunicação?

No mundo dos protocolos de rede, existe um modelo de referência conhecido como classificação OSI, que é uma norma criada pela Organização Mundial de Normalização (ISO) nos anos 80, que determina um esquema básico sobre o qual os diferentes protocolos que existem devem ser regidos. Este não é o único que existe, a IBM também criou seu próprio System Network Architectura (SNA), mas o OSI ainda é o mais popular.

Este modelo consiste em 7 camadas com diferentes funções que permitem que a comunicação em uma rede seja 100% efetiva. O usuário só interage com 2 deles: o primeiro e o último, respectivamente, já que os outros ocorrem no nível do sistema.

Aqui apresentamos cada um deles:

Camada 1 (Nível físico)

A camada física é a que vale a redundância, é composta por todos os elementos físicos da rede, desde as máquinas ou computadores, até os cabos e roteadores. Também engloba o conceito de topologia de rede, que nada mais é do que a forma como uma rede é estruturada para facilitar as comunicações dentro dela.

Esta é a camada com a qual o usuário mais interage, e até se diz que é a única desde a sétima camada, a camada de aplicação, não é executada pelo usuário, mas por um software que o usuário utiliza nesta primeira camada física.

Camada 2 (Nível do link)

Conhecida como a camada de link de dados. Funciona entre os componentes físicos e a rede (camada 3). É responsável por processar, verificar e confirmar os dados emitidos no nível 1 do modelo OSI, e depois enviá-los para o nível 3, que é onde o processo de envio e recebimento de informações entre computadores realmente começa.

Esta camada é essencial, pois é um filtro para garantir que os dados que entram na rede estejam corretos, como os protocolos da camada de rede, na maioria dos casos não podem fazer, pois isso diminuiria a fluidez do transporte dos mesmos.

Camada 3 (Nível de rede)

Esta camada é onde a maioria dos protocolos mencionados acima coexistem. Ela se encarrega de levar os dados de uma fonte ao seu destino, não importando se ambos os pontos estão diretamente conectados ou se existe um dispositivo “intermediário” entre eles.

O elemento mais importante disso é o Protocolo Internet (IP) que explicamos no ponto anterior, e funciona em conjunto com centenas de outros protocolos.

Camada 4 (Nível de transporte)

Muitas vezes é confundido com o anterior, pois tem quase a mesma função ao transportar dados de um endereço IP para outro dentro de uma rede com ou sem conexão à Internet. Utiliza os protocolos TCP (online) e UDP (offline), que funcionam através da Internet ou protocolo IP. O que isso faz é tornar os dados independentes da camada da rede, para tornar sua transmissão da fonte para o destino muito mais rápida.

Camada 5 (Nível de Sessão)

Cada vez que uma troca de informações entre computadores é iniciada, o que é conhecido como uma “sessão” é aberta. Este nível é responsável por manter a sessão aberta enquanto a troca de dados ocorre, caso contrário a troca não poderia ser concluída e a comunicação na rede seria completamente impossível.

Também é capaz de retomar uma sessão no caso de uma interrupção inesperada, retomando-a a partir do ponto exato em que foi interrompida.

Camada 6 (Nível de Apresentação)

Esta é uma das camadas mais importantes. Todos os dados ou datagramas que viajam em uma rede são simples números binários, impossíveis de serem compreendidos por uma pessoa normal. O que se faz neste nível é que estes dados sejam interpretados e reescritos para que aplicações e usuários possam entendê-los.

Basicamente, é o que permite que você veja uma imagem que você baixa enquanto navega na internet, mesmo que para a web tenha sido um monte de zeros e uns. Em essência, é um tradutor de dados.

Camada 7 (Nível de aplicação)

Finalmente, há o nível de aplicação, que permite que os programas utilizem as informações geradas na rede para posterior execução.

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