O TCP/IP, também conhecido como Transmission Control Protocol/Internet Protocol, é um dos alicerces de um moderno kit de ferramentas de qualquer profissional de infraestrutura de TI e Redes para entender como funciona o mundo digital.

Este grupo de diretrizes inclui o conjunto de protocolos IP e é o principal método pelo qual os dispositivos de rede são conectados via internet.

Portanto, é crucial que qualquer administrador de rede tenha uma compreensão completa do que é TCP/IP e como aplicá-lo.

Em poucas palavras, esse protocolo determina os meios pelos quais os dados são transferidos pela Internet e Intranets.

Em algum momento ou outro, quase todo especialista em tecnologia já ouviu falar de TCP/IP.

Na verdade, qualquer pessoa que já tenha usado um navegador da Web já usou o protocolo TCP/IP.

O TCP/IP percorreu um longo caminho desde que foi desenvolvido pela Advanced Research Projects Agency (ARPA) na década de 1970.

Porém, existem algumas percepções negativas a respeito do protocolo TCP/IP, pois o uso de dados está crescendo astronomicamente a cada ano e o TCP/IP tem limitações.

Isso é ainda mais verdadeiro em grandes organizações que frequentemente levam o TCP/IP ao limite com o grande volume de necessidades de transferência.

Agora que o TCP/IP está completando 50 anos, ele está começando a mostrar sua idade e, para muitos, o TCP/IP tornou-se um gargalo.

No entanto, por enquanto permanece dominante, pois todos nós ainda usamos o TCP/IP para transferir informações todos os dias.

HISTÓRIA DO TCP/IP

Antes do TCP/IP ser o protocolo padrão para conexões com a Internet, costumávamos usar outro protocolo chamado Network Control Protocol (NCP).

O NCP era o principal protocolo da ARPAnet, a qual foi a precursora da internet moderna e tem origem em 1969.

O NCP durou alguns anos, mas estava lutando para acompanhar as demandas dos usuários.

Em 1974 surgiu um documento descrevendo o conceito de “Um protocolo para interconexão de rede de pacotes”, artigo escrito por Vint Cerf e Bob Kahn, o qual delineou a ideia do protocolo TCP.

Levaria até o ano de 1978 para que o TCP/IP se concretizasse e até 1983 para substituir completamente o NCP.

Sete anos depois, a ARPAnet parou, mas mesmo assim o TCP/IP persistiu, passando por ajustes para acompanhar as demandas do futuro.

O QUE O TCP E O IP FAZEM?

Nove em cada dez vezes, você ouvirá TCP e IP mencionados juntos e embora esses dois protocolos estejam listados juntos, eles têm diferenças distintas.

O TCP é usado para determinar como os dispositivos se comunicam em uma rede.

Parte disso envolve a estruturação de mensagens em pedaços menores antes que cheguem ao seu destino, chamados segmentos.

Por outro lado, o IP determina a rota que o pacote segue, ou seja, o caminho para a transferência do pacote.

Em outras palavras, o TCP tem a responsabilidade de segmentar os dados e o IP tem de garantir que eles cheguem ao seu destino.

Diferente do Modelo OSI, que possui sete camadas, o TCP/IP é dividido classicamente em quatro camadas que compõem o TCP/IP: a Camada de Acesso à Rede, a Camada da Internet, a Camada de Transporte e a Camada de Aplicação, porém algumas bibliografias podem ainda utilizar cinco camadas.

TCP E O TRÊS VIAS DE HANDSHAKE

O TCP estabelece conexões por meio de um handshake de três vias, pois ele é orientado à conexão.

O handshake de três vias do TCP (também conhecido como SYN-SYN-ACK) é a técnica que o TCP usa para configurar uma conexão TCP/IP.

É nomeado após um handshake de três vias porque três mensagens são necessárias para iniciar a conexão entre dois dispositivos de rede.

O handshake triplo funciona da seguinte maneira:

1) O primeiro host envia um pacote SYN para outro computador.
2) O segundo computador recebe o pacote SYN e envia um SYN-ACK para o primeiro computador (uma confirmação do pacote SYN).
3) O primeiro computador recebe o SYN-ACK e responde com um ACK. Isso estabelece a conexão.

Esse handshake permite que o TCP garanta que uma conexão esteja funcionando antes de enviar dados.

O processo de handshaking é o motivo pelo qual o TCP é considerado um protocolo de transferência confiável.

Um protocolo sem conexão como o UDP não possui esse processo de handshake e, portanto, é menos confiável que o TCP (mas mais leve).

COMO O TCP EMPACOTA DADOS

Uma das coisas mais importantes a saber sobre o TCP é que ele pega dados de aplicativos na forma de bytes e os divide em segmentos TCP.

Um segmento é uma palavra complicada para uma mensagem.

O IP então pega essas mensagens do TCP e as envia para o destino final.

Depois que o dispositivo final recebe esses dados, eles são processados ​​e passados ​​de volta para o TCP, onde são convertidos novamente em bytes.

Em seguida, é enviado para o aplicativo.

O tamanho de um segmento é limitado pelo tamanho máximo do segmento do TCP e pela quantidade de dados que o destino final pode receber de uma só vez (o dispositivo informa ao TCP esta informação assim que a conexão é feita).

O empacotamento de dados do TCP é um de seus principais pontos de vantagem.

Ele permite que os aplicativos enviem dados de vários tamanhos sem precisar gerenciar o empacotamento de dados.

SEGMENTAÇÃO DE DADOS PELO TCP

Conforme abordamos brevemente acima, os dados são divididos em segmentos em um processo chamado segmentação.

Sempre que o TCP recebe dados de um aplicativo, ele os divide em pedaços.

Feito isso, o TCP passa esses segmentos para o IP, onde é colocado em um datagrama IP.

O processo de segmentação permite que o TCP execute a verificação de erros e permita que os dados sejam transferidos separadamente.

Qualquer peça perdida em trânsito será reconhecida pelo TCP e reenviada.

CAMADAS DO TCP/IP

A Camada de Acesso à Rede Esta camada é a primeira camada do TCP/IP.

Essa camada determina como os dados são fisicamente transferidos pela rede.

Na prática, ele decide os protocolos que os aplicativos usam para trocar dados.

Isso inclui protocolos como Ethernet, FDDI e Token Ring.

Geralmente, a maioria das redes TCP/IP operam com uma LAN usando um padrão do tipo Ethernet.

A CAMADA DE INTERNET

Esta camada é responsável por colocar dados em datagramas IP.

Um datagrama IP é um pacote que contém os endereços de origem e destino.

Datagramas são usados ​​para enviar dados entre hosts e redes.

A camada Internet inclui o conjunto de protocolos IP: IP, ICMP, IGMP, ARP e RARP.

A CAMADA DE TRANSPORTE

Essa camada é projetada para permitir que os dispositivos nos hosts de origem e destino se comuniquem entre si.

Os protocolos nesta camada incluem TCP e UDP.

Essa camada deve garantir que os dados sejam reunidos corretamente quando chegarem ao seu destino.

Quando você começa a lidar com números de porta, está trabalhando na Camada de Transporte.

A CAMADA DE APLICAÇÃO

Essa camada determina a maneira como os programas host interagem com essa camada e usam a rede.

Essa camada atua como um gateway para as outras camadas e determina quais protocolos serão usados ​​para transferir dados.

Essa camada inclui os protocolos HTTP, SSH, Telnet, TFTP, SNMP e SMTP.

VANTAGENS DO TCP/IP

O TCP/IP oferece uma série de benefícios para o usuário, um dos principais benefícios é sua recuperação de falha adequada.

Essencialmente, se um pacote não chegar ao seu destino porque uma rota falhou, existe um recurso à prova de falhas que tenta usar outra rota para concluir a transferência.

O TCP recupera segmentos perdidos ou danificados durante as transferências.

Cada pedaço de dados transferidos é dividido em um segmento com um número único anexado a ele e monitorado com uma verificação CRC.

Se um segmento for perdido, o TCP poderá reconhecê-lo e tentar recuperá-lo.

Assim que os dados chegam ao destinatário TCP, é recebida uma mensagem de confirmação confirmando que os dados não foram perdidos em trânsito.

Isso significa que o usuário pode ter certeza de que a transferência de dados chegará ao local final caso parte da rede falhe.

Originalmente, o TCP/IP foi planejado para ser usado pelo Departamento de Defesa, e é por isso que a confiabilidade está tão arraigada no projeto.

A próxima grande vantagem é que o TCP/IP é leve e não sobrecarrega desnecessariamente um computador ou rede.

Isso é ótimo para administradores em ambientes de rede de ritmo acelerado, pois garante que o serviço não corra o risco de desempenho ruim ou interrupção.

O TCP/IP é, portanto, um protocolo confiável para transferência de dados através de uma rede LAN.

Outra vantagem do TCP/IP é que ele pode promover conexões entre diferentes tipos de computadores e servidores.

A interoperabilidade de diferentes meios de comunicação no TCP/IP o torna flexível em um ambiente de rede de nível empresarial.

Muitos administradores usam esse protocolo ao lidar com diversas infraestruturas físicas.

DESVANTAGENS DO TCP

Embora o TCP/IP seja um protocolo muito versátil, ele tem seus problemas.

Uma das principais desvantagens do TCP/IP é que ele não foi desenvolvido para LANs.

A maioria dos administradores usa TCP/IP em uma LAN, mas ele foi originalmente projetado para conexões WAN. Como tal, usar TCP/IP em uma LAN pode levar a ineficiência e gargalos.

Isso é particularmente verdadeiro em redes pequenas com disponibilidade limitada de largura de banda.

Outro problema é o da segurança.

O TCP/IP é particularmente vulnerável a ataques SYN.

Um ataque SYN pode ser usado para interromper o handshake de três vias do TCP/IP enviando solicitações de conexão constantemente.

Isso torna o computador incapaz de sustentar outras conexões.

TCP versus UDP

TCP e UDP são frequentemente comparados entre si quando se trata de transferências de dados.

Conforme discutido anteriormente, o TCP/IP abrange uma variedade de protocolos que se comunicam pela Internet.

Por outro lado, o User Datagram Protocol (UDP) é usado para realizar transferências de dados de aplicativos sem verificação de erros, resultando em uma velocidade de transferência mais rápida.

Ambos os protocolos são usados ​​para enviar dados pela Internet para um endereço IP e ambos usam números de porta.

Ao enviar dados para um servidor, o TCP solicita uma resposta do servidor web.

Esta é uma técnica de verificação de erros, certificando-se de que o servidor recebeu a mensagem.

O UDP elimina completamente a verificação de erros, pois as informações são simplesmente enviadas diretamente ao destinatário sem um pedido de confirmação.

Caso um pacote UDP não chegue ao destino, ele é perdido em vez de reenviado.

A principal vantagem do UDP sobre o TCP/IP é que ele é mais rápido.

A remoção da verificação de erros reduz a latência e permite que os dispositivos se comuniquem muito mais rapidamente.

Um bom exemplo de UDP em ação é um jogo online.

Se o seu personagem estiver correndo em um mapa virtual, mas a conexão estiver atrasada com o UDP, a tela congelará e pulará para o próximo pacote disponível que passar, ao invés de tentar recuperar pacotes anteriores que se tornaram irrelevantes, o UDP segue para o que está acontecendo agora.

No entanto, o TCP/IP tem vantagem sobre o UDP em termos de confiabilidade.

Dependendo do aplicativo que você está usando, a verificação de erros pode ser um componente vital do envio de informações.

Considerando que não importa se você perder alguns pacotes em alguns aplicativos, em outros isso pode ser um problema substancial.

O processo de verificação de erros ajuda a garantir que tudo chegue ao seu destino, o que é extremamente útil se você estiver procurando por confiabilidade.

COMO APRENDER MAIS SOBRE TCP/IP NA DLTEC DO BRASIL?

Para ser um profissional realmente requisitado no mercado de trabalho você conhecer conceitos, fundamentos, protocolos e ferramentas para administrar, operar e manter uma rede ou uma infraestrutura  “MULTIVENDOR”.

E entender conceitos com o TCP/IP é de fundamente importância na sua carreira!

Esse é apenas um dos objetivos da trilha de Profissional de Infraestrutura de TI, a qual pode transforar você em um profissional capaz de trabalhar (e se destacar) em qualquer ambiente.

Mais especificamente sobre conceitos como o TCP/IP estão na primeira seção do curso chamada: Modelo OSI e Protocolo TCP/IP.

Nela você vai aprender o Modelo OSI, Protocolo TCP/IP, Protocolo IPV4 (Classes, Sub-Redes, VLSM e CIDR), Protocolo IPv6 (Operação e Endereçamento), Protocolos e Serviços de Rede e como funcionam os Clientes de Rede.

CONCLUSÃO

Desde que o TCP abriu caminho na era da ARPAnet, ele se tornou um dos protocolos mais usados ​​no mundo.

Embora protocolos como o UDP estejam começando a se sobrepor ao TCP/IP, este último continua sendo o método de transferência de rede preferido da maioria dos usuários online.

Os administradores de sistemas que desejam enviar informações pela Internet precisam estar intimamente familiarizados com o TCP/IP.

Um profundo conhecimento de TCP/IP não só é útil para tarefas diárias de administração de rede, mas também é parte integrante de certificações como o CCNA da Cisco.

Quanto melhor você entender o TCP/IP, melhor será capaz de entender sua infraestrutura física.

Conhecer o TCP/IP por dentro e por fora ajudará a reforçar sua infraestrutura de rede contra ameaças externas e a otimizar o design de sua rede de acordo.

Sem um conhecimento profundo do TCP/IP, o gerenciamento de uma grande rede se torna muito mais difícil.

Se você não tem um conhecimento profundo de TCP/IP, não se preocupe.

Pode parecer complicado no começo, pois há muito jargão técnico sendo usado, mas o TCP/IP é um conceito simples quando você retira os termos e processos complexos.

Esteja você estudando para o CCNA ou apenas tentando obter uma melhor compreensão deste protocolo, se você se comprometer a aprender sobre ele, você chegará lá eventualmente.