V. Protocolos
4. Classificação de protocolos
Existem protocolos em cada uma das camadas do modelo OSI realizando tarefas gerais de comunicação na rede. Eles são classificados em quatro níveis: Aplicativo, Transporte, Rede e Física.
4.1. Aplicativo
Neste nível situam-se nas camadas mais altas do modelo OSI. Sua missão é a de proporcionar interação entre os aplicativos que estão sendo utilizados na rede. Exemplos.
• FTP (File Transfer Protocol) -Suite TCP/IP: Protocolo de Transferência de Arquivo. Permite a cópia de arquivos entre computadores na Internet.
• Telnet -Suite TCP/IP: Permite que um computador remoto se conecte a outro. Quando conectado, o computador age como se o seu teclado estivesse atachado ao computador remoto. O computador conectado pode utilizar os mesmos serviços do computador local. • SNMP (Simple Network Management Protocol) -Suite TCP/IP: Protocolo de
Gerenciamento de Rede Simples. Utilizado para estabelecer a comunicação entre um programa de gerenciamento e um agente de software sendo executado em um computador host.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) -Suite TCP/IP: Protocolo de Transferência de Correio Simples. Protocolo Internet para Transferência de Correio Eletrônico.
• X.400: Protocolo para Transmissões Internacionais de Correio Eletrônico. Foi desenvolvido pelo CCITT (International Consultative Committee on Telephony and Telegraphy) baseado no modelo OSI. O gol do X.400 é permitir usuários trocarem mensagens não importando o sistema de correio em uso.
• SMB (Server Message Block): Blocos de Mensagens de Servidor. Protocolo de compartilhamento de arquivo desenvolvido pela Microsoft e utilizado nas redes Windows.
• NCP (Novell Core Protocol): Protocolo Novell Core. Protocolo de compartilhamento de arquivo desenvolvido pela Novell e utilizado nas redes Netware.
• AppleShare: Protocolo de compartilhamento de arquivo desenvolvido pela Apple para as redes MAC.
• APPC (Advanced Program-to-Program Communication): Comunicação Avançada Programa a Programa. Protocolo SNA, Par-a-Par IBM, utilizado nos computadores AS- 400.
4.2. Transporte
Os protocolos de transporte asseguram o empacotamento e a entrega segura dos dados. Estabelecem sessões de comunicação entre os computadores. Exemplos:
• SPX (Sequencial Packet eXchange): Constitui uma parte do grupo de protocolos para dados seqüenciais IPX/SPX da Novell.
• TCP (Transmission Control Protocol): Protocolo de Controle de Transmissão. Protocolo da suite TCP/IP que realiza a entrega garantida dos dados seqüenciais.
• UDP (User Datagram Protocol): Protocolo semelhante ao TCP que realiza a entrega dos dados mas sem garantia de que eles chegarão ao seu destino.
• NWLINK: Implementação nas redes Microsoft do protocolo IPX/SPX. Desenvolvido pela Microsoft para permitir a comunicação entre os sistemas operacionais da família Windows e o sistema Netware.
• ATP (AppleTalk Transaction Protocol) e NBP (Name Binding Protocol): Protocolo de transação AppleTalk e protocolo de ligação de nomes. Protocolos AppleTalk para estabelecimento de sessão de comunicação e transporte de dados.
• NetBEUI: Utilizado para estabelecer sessões entre computadores NetBIOS e proporcionar serviço de transporte de dados. NetBIOS é uma interface que é utilizada para estabelecer nomes lógicos na rede, estabelecer sessões entre dois nomes lógicos, entre dois computadores na rede, e suportar a transferência de dados entre os computadores.
4.3. Rede
Protocolos que controlam informações de endereçamento e roteamento, estabelecem regras de comunicação e realizam testes de erro e pedidos de retransmissão.
• NetBEUI: Protocolo de transporte. Proporciona serviços de transporte de dados para as sessões estabelecidas entre os computadores utilizando a interface NetBIOS.
• IPX (Internetwork Packet Exchange): Intercâmbio de pacote de interconexão de rede. Utilizado nas redes Netware. Realiza o encaminhamento de roteamento do pacote padrão IPX/SPX.
• IP (Internet Protocol): Protocolo da suíte TCP/IP para encaminhamento e roteamento do pacote. Realiza o roteamento das informações de um computador para outro. Roteamento é a sua função primária.
• NWLINK: Implementação pela Microsoft do protocolo IPX/SPX.
• DDP (Datagram Delivery Protocol): Protocolo de entrega de datagrama. Não garante a entrega dos dados. Pertence ao grupo de protocolos AppleTalk.
4.4. Física
Os protocolos da camada física são definidos pelo IEEE no projeto 802. O driver da placa adaptadora de rede é o responsável por realizar o controle de acesso à mídia, fornecendo acesso de baixo nível às placas adaptadoras de rede
Para que o driver acesse a mídia física ou o cabo, será necessária a utilização de um protocolo. Esse protocolo é chamado de protocolo de acesso à mídia e é responsável por dizer, em um determinado momento, qual computador deve utilizar o cabo. Os protocolos da camada física são os seguintes:
802.3 -Ethernet: É o padrão mais utilizado mundialmente. Transmite dados a 10Mbps utilizando o método de acesso CSMA/CD que faz com que os computadores possam transmitir os dados apenas se o cabo estiver desocupado. Os dados são enviados a todos os computadores e copiados por aqueles que são os donos. Os computadores ficam passivos na rede esperando os dados chegarem.
802.4 - Token Passing: É o protocolo padrão para passagem de símbolo ou bastão (Token Passing) utilizado nas redes Token Ring. O token ou bastão é um símbolo (sinal elétrico) que trafega pelo cabo, de máquina em máquina, verificando qual computador deseja realizar o broadcast (difusão) dos dados. Os computadores são ativos no processo, recebendo e enviando token através da mídia física.
5. Protocolos de Mercado
Com o desenvolvimento das redes LAN e WAN, e mais recentemente com o crescimento da Internet, alguns protocolos tornaram-se mais comuns. Entre eles pode-se citar: NetBEUI, IPX/SPX e TCP/IP
Cada um desses protocolos apresenta características próprias e que podem ser utilizados em situações diferentes.
5.1. NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)
É o mais simples dos protocolos. É auto-configurável, não exigindo do usuário ou administrador de rede esforço para sua implantação. NetBEUI foi introduzido pela IBM pela primeira vez em 1985 quando ficou claro que uma LAN poderia ser segmentada em grupos de trabalho de 20 a 200 computadores e que gateways poderiam ser usados para conectar segmentos de LAN e ainda mainframes. O objetivo primário da IBM na utilização do NetBEUI era conectar LANs a mainframes. Inicialmente a IBM desenvolveu a interface de programação chamada NetBIOS (Network Basic Input/Output System) que significa sistema básico de entrada/saída de rede. NetBIOS é uma interface de LAN da camada de sessão que atua como uma interface de aplicativo para a rede. Ela fornece as ferramentas para que um programa estabeleça uma sessão com outro programa em computadores distintos na rede.
Máquinas clientes, servidores, repetidores, roteadores, bridges (pontes) são chamados de nós de uma rede. Um nó em uma LAN é o dispositivo que é conectado à rede e pode se comunicar com
(Application Program Interface) que os programadores utilizam para que os aplicativos possam requisitar os serviços de rede das camadas mais baixas, estabelecendo sessões entre os nós da rede e permitindo a transferência de informações entre eles.
A função principal de NetBIOS é a de permitir que uma aplicação utilize os serviços de um protocolo de transporte.
A Interface NetBIOS é responsável por:
• Estabelecer nomes lógicos na rede (nomes de máquinas)
• Estabelecer conexões chamadas sessões, entre dois computadores usando os seus nomes lógicos na rede
• Transmitir dados entre computadores na rede
NetBIOS é uma interface de programação. NetBEUI é o protocolo. NetBEUI faz uso de NetBIOS para realizar as tarefas relacionadas anteriormente. NetBIOS permite que as aplicações façam uso dos serviços de um protocolo.
O NetBEUI possui diversas vantagens, entre elas: • Protocolo pequeno e rápido
• Não requer configuração
• Utiliza uma pequena quantidade de memória
• Possui performance excelente em links lentos (por exemplo, acesso remoto) NetBEUI tem duas desvantagens:
• NetBEUI não é roteável
• NetBEUI tem performance pobre através de WANs
Diversos fornecedores de sistemas operacionais perceberam as vantagens de NetBIOS como interface e a separaram de NetBEUI. Com isso foi possível passar a utilizar NetBIOS também com outros protocolos como o TCP/IP e o IPX/SPX. Assim sendo, uma aplicação de rede podia “falar” com outra utilizando nomes amigáveis em vez de endereços complexos de rede. É essa característica de NetBIOS que permite que se encontre máquinas na rede pelo seu nome. Usuários podem se conectar a drivers simplesmente fornecendo o nome na máquina e o nome do recurso.
5.2. IPX/SPX e NWLink
O XNS (Sistema de Rede Xerox) foi desenvolvido pela Xerox para uso de suas LANs padrão Ethernet. A partir desse protocolo da Xerox, a Novell desenvolveu o protocolo IPX/SPX.
O IPX/SPX (Intercâmbio de pacote de interconexão de rede/Intercâmbio seqüencial de pacote) é uma pilha de protocolos padrão utilizada pelo sistema operacional NetWare da Novell. A implementação da Microsoft do IPX/SPX é chamada de NWLINK IPX/SPX. Se o computador estiver com Windows e for preciso se conectar a uma rede NetWare, será necessário utilizar esse protocolo.
O IPX/SPX é um protocolo pequeno e rápido, diferente do NetBEUI, pois pode ser roteável. Um protocolo é chamado de roteável quando permite a passagem do pacote de dados entre segmentos de redes diferentes através de nós ou dispositivos chamados de roteadores. A idéia de dividir uma rede e m segmentos existe com o objetivo de torná-la mais rápida e eficiente. O protocolo IPX/SPX, sendo roteável, pode ser utilizado em redes que estão segmentadas por bridges (pontes) ou roteadores que sejam compatíveis com IPX/SPX.
chamados de pacotes ou frames. O protocolo IPX/SPX suporta mais de um tipo de frame e para que uma máquina em um segmento de rede possa visualizar a outra é preciso que ambas estejam utilizando o mesmo tipo de frame.
Para a rede Ethernet existem três tipos de frames suportadas pelo IPX/SPX utilizando o sistema operacional de rede NetWare: Ethernet II, IEEE 802.2 e IEEE 802.3
Esses formatos de frame são definidos pelo IEEE e são implementados como padrão no NetWare da Novell.
Formato de frame padrão Ethernet para IPX. Para configurar o IPX/SPX é preciso saber previamente qual frame está sendo utilizado na rede pelo IPX/SPX e também o número de cada segmento de rede IPX que será estabelecido na comunicação entre os roteadores
O IPX/SPX implementa e suporta a interface NetBIOS, permitindo a comunicação com qualquer outra máquina ou sistema operacional que tenha uma implementação IPX/SPX com NetBIOS. Tanto a Novell quanto a Microsoft implementam NetBIOS over IPX/SPX (NetBIOS sobre IPX/SPX) em seus sistemas operacionais. A implementação Microsoft do protocolo IPX/SPX recebe o nome de NWLink.