APOSTILA RCSI - PROTOCOLOS TCP-IP

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DISCIPLINA: REDES DE COMPUTADORES E SEGURANÇA DA INFORMAÇÃO PROFESSOR: RICARDO C. FERNANDES 3º BIMESTRE APOSTILA - PROTOCOLOS DE REDE - CONCEITOS PROTOCOLO é o conjunto de regras sobre o modo como se dará a comunicação entre as partes envolvidas. Para que os computadores de uma rede possam trocar informações entre si é necessário que todos os computadores adotem as mesmas regras para o envio e o recebimento de informações. Este conjunto de regras é conhecido como Protocolo de comunicação. Falando de outra maneira podemos afirmar: “Para que os computadores de uma rede possam trocar informações entre si é necessário que todos estejam utilizando o mesmo protocolo de comunicação”. No protocolo de comunicação estão definidas todas as regras necessárias para que o computador de destino, “entenda” as informações no formato que foram enviadas pelo computador de origem. Dois computadores com diferentes protocolos instalados, não serão capazes de estabelecer uma comunicação e nem serão capazes de trocar informações. Protocolo é a "língua" dos computadores, ou seja, uma espécie de idioma que segue normas e padrões determinados. É através dos protocolos que é possível a comunicação entre um ou mais computadores. Os protocolos de rede nasceram da necessidade de conectar equipamentos de fornecedores distintos, executando sistemas distintos, sem ter que escrever a cada caso programas específicos. Ambos os computadores devem estar configurados com os mesmos parâmetros e obedecer aos mesmos padrões para que a comunicação possa ser realizada sem erros. Existem diversos tipos de protocolos de rede, variando de acordo com o serviço a ser utilizado. De maneira geral há dois tipos de protocolos: Abertos e Proprietários ou Específicos. Os protocolos Abertos são os protocolos padrões da internet. Estes podem comunicar com outros protocolos que utilizam o mesmo padrão de protocolo. Um exemplo seria o TCP/IP, pois ele pode comunicar com várias plataformas como Windows, Linux, Mac e outros. Já os protocolos Proprietários são feitos para ambiente específicos (daí o seu nome), pois eles apenas podem se comunicar com uma plataforma padrão. Exemplos desse tipo de protocolo: IPX/SPX, NETBIOS e outros. São exemplos de protocolos de rede: IP (Internet Protocol), DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), TCP (Transmission Control Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet (Telnet Remote Protocol), SSH (SSH Remote Protocol), POP3 (Post Office Protocol 3), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), IMAP (Internet Message Access Protocol). Antes da popularização da Internet existiam diferentes protocolos sendo utilizados nas redes das empresas. Os mais utilizados eram os seguintes: [NOME DO AUTOR]

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TCP/IP NETBEUI IPX/SPX Apple Talk Se colocarmos dois computadores ligados em rede, um com um protocolo, por exemplo o TCP/IP e o outro com um protocolo diferente, por exemplo NETBEUI, estes dois computadores não serão capazes de estabelecer comunicação e trocar informações entre si. Por exemplo, o computador com o protocolo NETBEUI instalado, não será capaz de acessar uma pasta ou uma Impressora compartilhada no computador com o protocolo TCP/IP instalado. À medida que a Internet começou, a cada dia, tornar-se mais popular, com o aumento exponencial do número de usuários, o protocolo TCP/IP passou a tornar-se um padrão de fato, utilizado não só na Internet, como também nas redes internas das empresas, redes estas que começavam a ser conectadas à Internet. Como as redes internas precisavam conectar-se à Internet, tinham que usar o mesmo protocolo da Internet, ou seja: TCP/IP. Dos principais Sistemas Operacionais do mercado, o UNIX sempre utilizou o protocolo TCP/IP como padrão. O Windows dá suporte ao protocolo TCP/IP desde as primeiras versões, porém, para o Windows, o TCP/IP somente tornou-se o protocolo padrão a partir do Windows 2000. Ser o protocolo padrão significa que o TCP/IP será instalado, automaticamente, durante a instalação do Sistema Operacional, se for detectada a presença de uma placa de rede. Até mesmo o Sistema Operacional Novell, que sempre foi baseado no protocolo IPX/SPX como protocolo padrão, passou a adotar o TCP/IP como padrão a partir da versão 5.0. O que temos hoje, na prática, é a utilização do protocolo TCP/IP na esmagadora maioria das redes. Sendo a sua adoção cada vez maior. Como não poderia deixar de ser, o TCP/IP é o protocolo padrão do Windows 2000, Windows Server 2003, Windows XP e também do Windows Vista. Se durante a instalação, o Windows detectar a presença de uma placa de rede, automaticamente será sugerida a instalação do protocolo TCP/IP. FUNÇÕES DOS PROTOCOLOS Uma das funções dos protocolos é pegar nos dados que serão transmitidos pela rede, dividir em pequenos pedaços chamados pacotes, na qual dentro de cada pacote há informações de endereçamento que informam a origem e o destino do pacote. É através do protocolo que as fases de estabelecimento, controle, tráfego e encerramento, componentes da troca de informações são sistematizadas. O protocolo desempenha as seguintes funções: [NOME DO AUTOR]

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Endereçamento: especificação clara do ponto de destino da mensagem. Numeração e sequência: individualização de cada mensagem, através de número sequencial. Estabelecimento da conexão: estabelecimento de um canal lógico fechado entre fonte e destino. Confirmação de recepção: confirmação do destinatário, com ou sem erro, após cada segmento de mensagem. Controle de erro: detecção e correção de erros. Retransmissão: repetição da mensagem a cada recepção de mensagem. Conversão de código: adequação do código às características do destinatário. Controle de fluxo: manutenção de fluxos compatíveis com os recursos disponíveis.

Serviço

TCP

HTTP HTTPS FTP SSH Telnet DNS SMTP POP3 IMAP TLS/SSL IRC DHCP TCP UDP PPP

80 443 21 22 23 53 25 110 143 443 6667

SNMP RDP IPv4 – Ipv6

161 3389

UDP

22 23 53 25 110 143 443 6667 67

161

Função Para web browser Para web browser com segurança Transferência de arquivos Protocolo de login remoto encriptado Protocolo de login remoto Resolução de nomes para IP Para envio de email Para recepção de email Para recepção/envio de email Protocolo de camada de sockets segura Para conversação/chat Protocolo de configuração dinâmica de endereços de rede. Para entrega de pacotes de forma confiável Para entrega de pacote de forma rápida Para estabelecer uma comunicação sobre um enlace ponto-a-ponto. Para o monitoramento e o gerenciamento de redes. Para acesso remoto aos computadores com Windows Protocolos de endereçamento de dispositivos em rede.

HTTP/HTTPS O objetivo do protocolo HTTP é permitir uma transferência de arquivos (essencialmente no formato HTML) localizados graças a uma cadeia de caracteres chamada URL entre um navegador (o cliente) e um servidor Web. O navegador efetua um pedido HTTP e o servidor trata o pedido e, em seguida, envia uma resposta HTTP. O HTTPS é a combinação dos protocolos HTTP e SSL (Secure Sockets Layers, em inglês). Este protocolo aparece antes do endereço eletrônico do site que o usuário deseja acessar (URL), garantindo que se trata de uma conexão de dados segura entre o [NOME DO AUTOR]

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computador do usuário e os servidores que abrigam os sites acessados. Atua na camada de aplicação. FTP FTP (Protocolo de transferência de arquivos) é um protocolo utilizado para transferência de dados da camada de aplicação, através de uma interface que o usuário se identifica, envia e recebe arquivos para um servidor FTP. Como o protocolo HTTP o FTP utiliza conexão TCP para se conectar com o servidor mas com uma diferença importante, o FTP utiliza duas conexões HTTPs paralelas para transmitir um arquivo, uma conexão de controle e uma conexão de dados. A conexão de controle é utilizada para trocar informações como as de usuário e senha, mudança de diretórios, inserir e apagar arquivos. A conexão de dados serve para enviar os arquivos solicitado pelo cliente. Por este motivo dizemos que o FTP possui informações de controle fora da banda, diferente do HTTP que possui informações de controle na banda, na mesma conexão TCP. Atua na camada de aplicação. SSH SSH ou Cápsula de Segurança é um protocolo de administração remota que permite aos usuários controlar e modificar seus servidores pela Internet. O serviço foi criado como uma substituição segura para o Telnet não criptografado que usa técnicas criptográficas para garantir que todas as comunicações do servidor remoto aconteçam de forma criptografada. Ele fornece um mecanismo para autenticar um usuário remoto, transferindo entradas do cliente para o servidor de hospedagem e retransmitindo a saída para o cliente. Atua na camada de aplicação. TELNET No início da internet, o TELNET foi o protocolo mais utilizado pelos usuários e administradores no acesso remoto entre o cliente e o servidor. Grande parte de sua utilização deve-se à sua estabilidade. O TELNET opera na camada de aplicação e utiliza o protocolo TCP para transportar as informações. A conexão com um servidor de TELNET é geralmente iniciada por um cliente, quando ele fornece acesso a programas do servidor, login simultâneo, etc. Opera tanto graficamente quanto com linhas de comando, em que as instruções são enviadas para serem executadas no servidor.

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SMTP O SMTP ou Simple Mail Transfer Protocol, que em português significa Protocolo Simples de Transferência de Correio, é uma convenção padrão dedicada ao envio de email por meio da internet. Atua na camada de aplicação. POP3 No início do correio eletrônico, o protocolo Post Office Protocol, mais conhecido como POP, foi muito utilizado para que as mensagens do e-mail sejam transferidas para o computador local do usuário. A versão mais utilizada do protocolo POP é o POP3. Se você acessar seu e-mail do computador em casa, no trabalho, na escola, etc., o protocolo POP3 baixa todas as mensagens do seu e-mail para o computador local, excluindo as mensagens do servidor; esse modo de trabalho do POP3 é conhecido como off-line. Isto é, as mensagens enviadas para o computador local são excluídas do servidor, ocasionando a distribuição de seu e-mail em vários locais diferentes, causando diversas dificuldades de organização ao usuário. Atua na camada de aplicação. IMAP4 O IMAP4 pressupõe que todas as mensagens de correio eletrônico permaneçam no servidor, em várias caixas de correio. Mesmo baixando as mensagens para o computador local, elas estarão disponíveis no e-mail. Com o IMAP4 é possível trabalhar com os modos de mensagens off-line, on-line e desconectado. O modo on-line permite que as mensagens permaneçam no servidor de e-mail. O usuário pode acessar, bem como manipular as mensagens pelos programas de correio eletrônico. Pelo programa de correio eletrônico, o modo desconectado permite fazer uma cópia das mensagens selecionadas em cache antes de se desconectar. Quando o programa é executado, as mensagens são ressincronizadas, isto é, permanecem no servidor. Atua na camada de aplicação. TSL/SSL TSL O principal objetivo do protocolo TLS é garantir a privacidade e a integridade dos dados em uma comunicação entre duas aplicações. O protocolo é composto de duas camadas: o protocolo de Registro (TLS Record Protocol) e os protocolos:Handshaking (TLS Handshaking Protocols).

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SSL Secure Socket Layer (SSL) é um padrão global em tecnologia de segurança desenvolvida pela Netscape em 1994. Ele cria um canal criptografado entre um servidor web e um navegador (browser) para garantir que todos os dados transmitidos sejam sigilosos e seguros. Milhões de consumidores reconhecem o "cadeado dourado" que aparece nos navegadores quando estão acessando um website seguro. IRC IRC, Internet Relay Chat - é um protocolo de comunicação utilizado na Internet. Ele é utilizado basicamente como bate-papo (chat) e troca de arquivos, permitindo a conversa em grupo ou privada. DHCP DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é um protocolo que permite que as diversas máquinas presentes na rede obtenham o seu endereço a partir da rede, para além de obterem outra informação de configuração essencial para o seu funcionamento como, por exemplo, o servidor de DNS e o Gateway que devem utilizar para comunicação com o exterior. TCP O TCP é um protocolo do nível de transporte da arquitetura Internet. Este protocolo garante que um dado enviado de um computador A para um computador B em qualquer rede (que esteja ligada via TCP/IP) vai ser entregue corretamente. O TCP é um protocolo confiável e orientado a conexão. Este protocolo provê uma Interface para a camada de aplicação que deixa totalmente transparente os procedimentos de retransmissão, sequencialização, correção e verificação de erros, controle de fluxo, entre outros, sendo de sua responsabilidade estas tarefas. Também é de responsabilidade do TCP especificar como duas máquinas iniciam uma conexão, transferem dados e terminam uma conexão. UDP O protocolo UDP usa o mesmo princípio de portas e de aplicações distribuídas do TCP. A grande diferença entre o TCP e o UDP é que o UDP é muito mais leve que o TCP, pois ele não garante a entrega dos dados, sequencialização, fluxo de mensagens, etc. O UDP não é orientado à conexão, ele é Connectionless, ou seja, não é necessário estabelecer uma conexão para começar a transferir os dados e depois se preocupar em terminar a conexão.

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No UDP, você simplesmente envia o dado de uma máquina (IP Origem, Porta Origem) para uma máquina de destino (IP Origem, Porta Destino). Caso a rede consiga enviar o pacote ao seu destino, sem erro, este chegará perfeitamente. Caso contrário não haverá retransmissão deste pacote. PPP O PPP, em português Protocolo ponto-a-ponto é um protocolo de enlace de dados (camada 2) usado para estabelecer uma conexão direta entre dois nós. Ele pode fornecer autenticação de conexão, criptografia de transmissão (usando ECP, RFC 1968) e compressão. O PPP é usado sobre muitos tipos de redes físicas incluindo cabo serial, linha telefônica, linha tronco, telefone celular, enlaces de rádio especializados e enlaces de fibra ótica como SONET. O PPP também é usado sobre conexões de acesso à Internet. Provedores de serviços de Internet têm usado o PPP para acesso discado à Internet pelos clientes, uma vez que pacotes IP não podem ser transmitidos sobre uma linha de modem por si próprios, sem algum protocolo de enlace de dados. SNMP SNMP, Simple Network Management Protocol (Protocolo Simples de Gerência de Rede) é um protocolo de gerência típica de redes TCP/IP, da camada de aplicação, que facilita o intercâmbio de informação entre os dispositivos de rede, como placas e concentradores. O SNMP possibilita aos administradores de rede gerenciar o desempenho da rede, encontrar e resolver seus eventuais problemas, e fornecer informações para o planejamento de sua expansão, dentre outras. RDP RDP significa Remote Desktop Protocol. É um protocolo da Microsoft que permite que os usuários do Microsoft Windows para assumir o controle de uma sessão de trabalho do Windows a partir de um local remoto. Background Fotografia de Microsoft usa o protocolo RDP, juntamente com o software Remote Desktop Connection, para permitir que você controle um computador de outro computador em um local diferente. Você pode usar o Remote Desktop em uma rede de computadores local ou através da Internet para assumir o controle de um PC em uma cidade ou país diferente. RDP é frequentemente utilizado por administradores de rede para gerenciar e configurar os servidores em várias filiais de uma localização central. Você também pode usar RDP para se conectar ao seu computador de trabalho usando uma máquina em casa, dando-lhe acesso a todos os seus dados e programas de negócios sem estar [NOME DO AUTOR]

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fisicamente em seu escritório. Remote Desktop também é usado para se conectar ao Microsoft Terminal Server, uma solução que permite que vários funcionários a todos " remota " a um servidor central. IPv4 (Internet Protocol version 4) IP significa Protocolo de Internet, que é usado para entregar datagramas entre hosts em uma rede. Tipicamente, é um método pelo qual os dados serão enviados de um dispositivo de computador a outro dispositivo de computador pela Internet. O IPv4 é a quarta versão do Protocolo Internet que foi adaptado e é agora amplamente utilizado na comunicação de dados através de diferentes tipos de redes. É considerado como um dos protocolos centrais dos métodos de Internetworking baseados em padrões na Internet e foi a primeira versão que foi desdobrada para a produção durante o tempo de ARPANET. IP significa um protocolo que depende de redes de 13 camada comutadas por pacotes, assim como a Ethernet. Ele fornece uma conexão lógica entre dispositivos de rede diferentes fornecendo a identificação de cada dispositivo. Quanto ao seu funcionamento, o IPv4 utiliza um esquema de endereços de 32 bits que permite um total de 2 a 32 endereços ou um pouco mais de 4 bilhões de endereços. Este é baseado no modelo de melhor esforço. O modelo certifica-se de que não existe a possibilidade de duplicar a entrega. Todos estes aspectos são tratados pela camada superior de transporte. Esta versão do IP é utilizada como base da Internet e estabelece todas as regras e regulamentos para as redes de computadores que funcionam com base no princípio da troca de pacotes. A responsabilidade deste protocolo é estabelecer conexões entre dispositivos de computador, servidores e dispositivos móveis que são baseados em endereços IP. Na troca de informação em IPv4, ela é realizada pelos pacotes IP. Um pacote IP é dividido em 2 grandes campos, nomeadamente o cabeçalho e o campo de dados. O campo de dados é utilizado para transportar informações importantes, enquanto um cabeçalho contém todas as funções do protocolo. IPv6 (Internet Protocol version 6) O protocolo IPv6 é a versão mais atual e que sucede o protocolo IPv4. Apresenta como principal característica para o seu desenvolvimento o aumento no espaço para endereçamento. Ao enviar e receber informação pela internet, os dados são divididos em pacotes. Cada pacote é identificado por um endereço de quem envia e de quem recebe. A criação do protocolo IPv6 se mostrou necessária quando previram o esgotamento do IPv4. Este esgotamento de endereços do IPv4 ocorre principalmente porque, quando foram criados estes protocolos, a internet não tinha a intenção de ser explorada comercialmente. A disponibilidade de um número quase ilimitado de endereços IP é um dos maiores benefícios da implementação de redes IPv6. Comparado ao IPv4, o [NOME DO AUTOR]

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IPv6 aumenta o número de bits do endereço por um fator 4. Desta forma, o endereço que na versão 4 era de 32 bits, passa a ter 128 bits. Assim, esses 128 bits fornecem aproximadamente 3,4 x 1038 possíveis endereços, o que seria suficiente para alocar nos dias de hoje cerca de 1030 endereços por pessoa existente neste planeta.

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