As Camadas da Pilha de Protocolos da Internet

Neste tutorial de Introdução ao Curso de Redes, iremos aprender as camadas de protocolo da Internet, que nos ajudará a entender todo seu funcionamento de uma maneira mais simples de ser estudada, através do conceito de camadas.

Iremos aprender sobre as camadas de aplicação, transporte, rede, enlace e a física.

Camadas de Protocolo

Só pelos nossos tutoriais básicos, de introdução ao estudo das Redes de Computadores, já é possível perceber o quão complexa e grande é a internet.

Assim, para facilitar o estudo da grande rede, dividiu-se seus conceitos e ferramentas em camadas.
No tutorial passado falamos sobre o conceito de camadas, como funciona e o motivo de usarmos essa ideia.

Vamos agora estudar, de uma maneira mais resumida e objetiva, as camadas que compõem a pilha de protocolos da Internet. Durante todo nosso Curso de Redes, iremos estudar essas camadas em mais detalhes, pois são elas que nos farão entender a grande rede.

De cima para baixo na hierarquia, as camadas da pilha de protocolo são: camada de aplicação, transporte, rede, enlace e camada física.

Camada de Aplicação da Internet

Como o nome pode sugerir, é nessa camada onde as aplicações de uma rede funcionam, rodam, bem como seus protocolos.

Como exemplos de aplicações, podemos citar os serviços de e-mail (protocolo SMTP), navegação em páginas da Web (protocolo HTTP), download de arquivos (protocolo FTP), serviço de DNS etc.

Camada de Transporta de uma Rede
Quando você está usando a camada de aplicação, esta precisa enviar e receber informação, ou seja, precisa existir uma troca de mensagens entre o cliente e o servidor.

Isso é feito através da camada de transporte.
Na internet, temos os protocolos TCP e UDP para padronizar essa troca de informações na camada de transporte.

O protocolo TCP exige uma conexão (apresentação entre cliente e servidor), possui gerenciamento de congestionamento de pacotes, quebra mensagens longas em menores, garante a entrega de mensagem ao destino etc.

Já o protocolo UDP é mais simples que o TCP, porém mais leve e econômico.

Camada de Rede da Internet

Imagine os sistemas finais, dentro de uma rede.
A camada de rede é a que vai ser responsável por levar a informação de uma máquina para outra.

Para fins de organização, esses pacotes de informação que serão trocados, são chamados de datagramas, e são bem padronizados.

Para fazer essa troca de pacotes de um sistema para outro, é necessário saber o roteamento entre uma máquina (inicial) e outra (destino). Existe diversos protocolos somente para esse ato de rotear os datagramas.

Já os campos nos datagramas, e o modo como os sistemas finais e nós usam esses datagramas, são definidos pelo protocolo IP.

Camada de Enlace da Internet

Se a camada de rede faz o roteamento dos datagramas, ela sempre vai usar a camada de enlace para transportar os pacotes entre um nó e outro da rede.
Ou seja, a camada de rede usa muito a camada de enlace.

Existem protocolos na camada de enlace que dão a garantia que os pacotes sairão de um nó e chagarão em outro nó específico, por um determinado enlace. Esses protocolos trabalham de maneira semelhante ao TCP (porém, este garante a entrega das mensagens entre um roteador e outro, e os protocolos garantam a chegada dos pacotes do emissor um determinado receptor).

Como exemplos de protocolos da camada de enlace, podemos citar o WiFi, PPP e Ethernet.

Camada Física da Internet

E, por fim, a camada mais 'baixa' (a mais alta é a de aplicações, que convivemos e usamos diretamente quando estamos na internet), temos a camada física.

Os pacotes da camada de enlace são conhecidos como quadros.
Sabemos que a camada de enlace leva esses quadros de um elemento da rede até o elemento mais próximo.

Já a camada física está mais abaixo que a camada de enlace, mais próxima do hardware.
A camada física é a responsável por movimentar os bits que estão dentro do quadro, até o próximo nó.

Os protocolos dessa transmissão de bits na camada física vai depender de algumas coisas, como o material da camada física responsável pela transmissão (fios de cobre trançados ou fibra ótica, por exemplo).

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