Produced by Izabelle Luna

Principais Protocolos de Comunicação

“Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou mais entidades comunicantes, bem como as ações realizadas na transmissão e/ou recepção dessas mensagens”.

Uma rede local é regida por protocolos, que são regras e padrões que definem como os dispositivos se comunicam entre si. Os protocolos são como perguntas e respostas, com má quinas no lugar dos humanos.

Os protocolos são divididos em duas partes:

Semântica e Sintaxe

• Semântica: Define as regras de funcionamento do protocolo, como temporizações e controle de erros.
• Sintaxe: Define o formato das mensagens que são trocadas pelo protocolo, como codificação e quadros.

Todo protocolo considera os seguintes aspectos:

• O serviço a ser oferecido
• O ambiente onde ele executa
• O vocabulário de mensagens utilizado
• O formato de cada mensagem
• Os algoritmos para garantir a troca de mensagens e a integridade do serviço oferecido

Para obter uma resposta específica, usamos operações (pedidos) específicos.

Os protocolos são padronizados, pois isso garante que dispositivos de diferentes fabricantes possam se comunicar uns com os outros.

Modelo OSI

O modelo dedados OSI fornece uma linguagem universal para redes de computadores, dividindo um sistema de comunicação em sete camadas abstratas, empilhadas umas sobre as outras, de forma que diversas tecnologias possam se comunicar utilizando um padrão.

Física (Physical ): ocorre a transmissão de bits, convertidos em sinais elétricos ou ópticos, entre computadores através de conexões guiadas ou não guiadas. Essa camada envolve equipamentos de rede e meios de transmissão, como cabos e antenas.

Enlace (Data Link): lida com a transmissão de quadros de dados, ou seja, unidades de dados. Além de realizar a entrega fim a fim, ou seja, a informação sai de um ponto e chega ao outro exatamente como deveria. Isso é diferente de um telefone sem fio, onde as pessoas podem mudar as informações.

Rede - Host a Host (Network): roteia os dados, determinando o melhor caminho. Também estabelece endereços lógicos dos dispositivos (IP). Essa camada reconhece os endereços de destino e origem, utilizando algoritmos de roteamento para determinar o melhor caminho.

Transporte (Transport): é responsável pela transferência de dados, percorrendo o caminho e determinando como essa rotina ocorrerá.

Sessão (Session): estabelece, gerencia e encerra sessões entre sistemas que se comunicam de forma sincronizada. É semelhante a uma ligação telefônica, controlando o diálogo.

Apresentação (Presentation): lida com a representação dos dados, sua sintaxe e semântica, ou seja, converte os dados em um formato que seja compreensível para o receptor. Também pode incluir a criptografia ou compactação de dados. ***Exemplo: um bebê que pede água falando "a a a". O interlocutor precisa traduzir o som emitido pelo bebê.

Aplicação (Application): a ****camada de aplicação permite a comunicação entre aplicações em uma rede, possibilitando a interação com o usuário.

Principais semelhanças/diferenças entre os modelos:

OSI vs TCP (ambos possuem um modelo de encapsulamento)

• OSI: Um modelo teórico criado para descrever como os dados são transmitidos entre sistemas abertos/ 7 camadas;
• TCP/IP: É um modelo prático, desenvolvido para ser utilizado na internet/ 5 (4) camadas.

HTTP - HyperText Transfer Protocol

O HTTP é um protocolo de comunicação entre cliente e servidor que é usado na World Wide Web. Ele permite que os clientes se comuniquem com os servidores para obter informações, criar novos recursos e atualizar ou excluir recursos existentes.

Requisição HTTP

O cliente envia uma solicitação HTTP ao servidor. Essa solicitação contém informações sobre o que o cliente deseja fazer, como o método da solicitação, o caminho do recurso que o cliente deseja acessar e os dados que o cliente está enviando ao servidor.

Resposta HTTP

O servidor responde à solicitação HTTP do cliente. A resposta contém informações sobre o resultado da solicitação, como o status da solicitação, o conteúdo do recurso que o cliente solicitou e os dados que o servidor está enviando ao cliente.

Métodos HTTP

Os métodos HTTP especificam o que o cliente deseja fazer com o recurso que está solicitando. Os métodos HTTP mais comuns são:

• GET: Obter o conteúdo de um recurso.
• POST: Criar um novo recurso.
• PUT: Atualizar o conteúdo de um recurso.
• DELETE: Excluir um recurso.

Cabeçalhos HTTP

Os cabeçalhos HTTP são informações adicionais que podem ser enviadas com a solicitação HTTP ou a resposta HTTP. Os cabeçalhos HTTP podem ser usados para fornecer informações sobre o conteúdo da solicitação ou resposta, como o tipo de conteúdo, o tamanho do conteúdo ou o idioma do conteúdo.

Status Codes HTTP

Os status codes HTTP são códigos de três dígitos que indicam o status da solicitação HTTP. Os status codes HTTP mais comuns são:

• 200 OK: A solicitação foi bem-sucedida.
• 404 Not Found: O recurso solicitado não foi encontrado.
• 403 Forbidden: O cliente não tem permissão para acessar o recurso solicitado.
• 401 Unauthorized: O cliente não tem autenticação válida para acessar o recurso solicitado.
• 500 Internal Server Error: O servidor encontrou um erro interno.

Exemplo:

Vamos imaginar o exemplo de um restaurante. Eu posso ter quatro interações básicas com o garçom: realizar um pedido, alterar o pedido adicionando uma água, perguntar o que pedi caso tenha esquecido ou perguntar qual o status do pedido se está demorando muito e, finalmente, cancelar o pedido e ir embora.

GET: Para perguntar algo, como pedir o cardápio, o que eu pedi, como está o preparo ou se o restaurante tem menu de bebidas.

POST: Para realizar o pedido, ou seja, criar algo.

PUT: Para alterar o pedido, como adicionar uma caipirinha ou remover azeitona da pizza.

DELETE: Para cancelar o pedido.

PATCH: Correção, pequena atualização.

Você faz seu pedido (POST) com o prato, bebidas e informações como ponto da carne (body). O restaurante, que é o front-end, envia o pedido para o garçom, que são as APIs ou requisições HTTP. O garçom confirma que enviou o pedido para a cozinha (Status 201). Até aqui tudo certo, mas o pedido demorou e você já perguntou (GET) várias vezes se o pedido está pronto e qual o andamento. Teve que perguntar (GET) também o menu de bebidas e precisou pedir 4 caipirinhas pela demora (PUT) ao seu pedido. Como a cozinha (back-end) não preparou o pedido por alguma situação, você finalmente desistiu e teve que cancelar (DELETE) o seu pedido.

O que faz o HTTP não ser seguro?

Como o HTTP é um protocolo baseado em texto, os dados do usuário e do servidor podem ser interceptados ou alterados no meio do caminho. Nesse contexto, um usuário na rede pode interceptar os seus dados e lê-los ou, pior, alterar a página que você recebe ou a informação que envia para o servidor. Ou seja, surgiu a necessidade de uma versão do HTTP com criptografia.

• HTTPS

  O HTTPS é, de forma resumida, um HTTP com SSL (Secure Sockets Layer), ou, seu sucessor, o TLS (Transport Layer Security). TLS ou SSL são camadas de segurança que fornecem confidencialidade e integridade, através da criptografia.

ARP (Address Resolution Protocol)

É um protocolo utilizado em redes de computadores para encontrar o endereço MAC (Media Access Control) de um dispositivo associado a um endereço IP dentro da mesma rede local.

Quando um dispositivo precisa enviar dados para outro dispositivo na mesma rede, ele utiliza o endereço IP do destinatário. No entanto, para enviar os dados fisicamente, é necessário saber o endereço MAC da placa de rede do destinatário. O ARP é responsável por mapear os endereços IP para os endereços MAC correspondentes, permitindo que os dispositivos se comuniquem eficientemente na camada de enlace da rede.

O processo de resolução de endereço envolve duas principais operações:

1. ARP Request (Solicitação ARP): Quando um dispositivo deseja encontrar o endereço MAC associado a um determinado endereço IP, ele envia uma mensagem de broadcast (transmissão para todos os dispositivos na rede) chamada ARP Request, perguntando "Quem possui este endereço IP?". A mensagem é recebida por todos os dispositivos na rede.
2. ARP Reply (Resposta ARP): O dispositivo com o endereço IP correspondente responde à solicitação ARP com uma mensagem ARP Reply, contendo seu endereço MAC. A resposta é direcionada ao dispositivo que fez a solicitação original.

Depois de obter a resposta ARP, o dispositivo que fez a solicitação pode armazenar temporariamente a correspondência entre o endereço IP e o endereço MAC na sua tabela ARP. Isso facilita futuras comunicações, uma vez que o dispositivo não precisa repetir o processo de resolução de endereço sempre que quiser se comunicar com o mesmo destino.

O ARP é essencial para o funcionamento das redes locais, garantindo que os dispositivos possam se comunicar corretamente usando os endereços IP e MAC corretos.

Tá, mas o que é um endereço MAC?

De forma resumida, endereço MAC (Media Access Control) é um identificador único atribuído a cada interface de rede de um dispositivo que está conectado a uma rede de computadores. Esse endereço é definido na fábrica e é gravado permanentemente no hardware da placa de rede do dispositivo, e não pode ser modificado (a não ser que você falsifique seu MAC através de um método chamado de spoofing). O MAC é usado para identificar de maneira exclusiva um dispositivo em uma rede local.

TCP/IP

TCP (Transmission Control Protocol)

• TCP é um protocolo orientado à conexão e confiável.
• Ele estabelece uma conexão entre o remetente e o destinatário antes de iniciar a transmissão de dados.
• Oferece controle de fluxo, garantindo que os dados sejam transmitidos de forma ordenada e sem perdas.
• Fornece detecção e correção de erros através de verificações de soma de verificação e confirmações de recebimento.
• É mais adequado para transferências de dados que exigem alta confiabilidade e precisão, como transferência de arquivos, navegação na web e troca de emails.

IP 🍨 (é um representante da camada de rede do TCP/IP)

IP é uma sigla para “Internet Protocol”, que é um conjunto de regras que definem o formato dos dados enviados pela internet (IPs públicos) ou por uma rede local (IPs privados).

Todo endereço de IP pode ser dividido entre dois principais grupos:

UDP (User Datagram Protocol)

• UDP é um protocolo não orientado à conexão e menos confiável em comparação ao TCP.
• Não há estabelecimento prévio de conexão; os dados são simplesmente enviados sem garantias de entrega ou ordem.
• Não fornece controle de fluxo ou correção de erros embutidos.
• É mais eficiente em termos de velocidade e latência, uma vez que não há sobrecarga de gerenciamento de conexão.
• É adequado para situações em que a velocidade é mais importante do que a confiabilidade, como streaming de mídia, jogos online e aplicações em tempo real, onde pequenas perdas de dados são toleráveis.

Em resumo, TCP é mais focado na confiabilidade e na garantia de entrega de dados, enquanto UDP prioriza a velocidade e é mais adequado para situações em que algumas perdas de dados não são críticas. A escolha entre TCP e UDP depende das necessidades específicas da aplicação e das características desejadas para a transmissão de dados.

DNS (Domain Name System)

Cabeamento

Cabo coaxial:

Ele têm dois condutores

A principal caracteristica técnica é sua impedância (Impedância é a medida da capacidade de um circuito de resistir ao fluxo de uma determinada corrente elétrica quando se aplica uma certa tensão elétrica em seus terminais. De forma simples, podemos dizer que a impedância elétrica é a maneira de medir como a eletricidade "viaja" em cada elemento químico).

Impedância (não sao compativeis entre si):

• Ethernet: 50 ohms/ utiliza o conector BNC
• TV: 70 ohms
• ARCnet: 93 ohms

Nomenclatura de cabos Ethernet: