Nas aulas de biologia, aprendemos que o corpo humano nada mais é do que uma complexa rede de sistemas, órgãos e tecidos, que trabalham de maneira coordenada e incessante com o objetivo de manter a vida em pleno funcionamento. Assim como o nosso organismo, a internet também é composta por uma série de protocolos e tecnologias “invisíveis”, que operam ininterruptamente para o seu desempenho, além de grandes servidores até computadores pessoais e dispositivos móveis. Um dos protocolos mais importantes para garantir a coesão e a funcionalidade dessa grande teia de informações é o protocolo TCP/IP.
Criado na década de 1970, o modelo TCP/IP é o conjunto de regras e protocolos que permite a transmissão eficiente e confiável de informações entre dispositivos de uma rede, possibilitando sua interconexão e, assim, formando a gigantesca rede mundial conhecida como internet. Ele combina o Protocolo de Controle de Transmissão (TCP), que é o responsável pela transmissão de dados, com o Protocolo de Internet (IP), responsável por identificar os computadores e servidores que fazem parte dessa rede.
Voltando às comparações com a biologia, o grupo de protocolos TCP/IP pode ser equiparado ao sistema nervoso do corpo humano, que coordena e controla todas as atividades dos diferentes sistemas e órgãos, garantindo que os sinais elétricos sejam transmitidos corretamente entre o cérebro e o resto do organismo. O TCP/IP faz o mesmo com a internet: ele garante a transmissão precisa e eficiente de dados pela internet, sendo então uma peça central que governa a maioria das comunicações na rede.
Sendo assim, se conhecemos a internet como ela é hoje, é porque temos o protocolo TCP/IP para auxiliar na fluidez dos dados e na troca segura e eficiente deles entre os diferentes dispositivos que formam a rede digital ao redor do mundo. Neste artigo, vamos aprender o que é o protocolo TCP/IP, o seu funcionamento e sua importância para a conectividade digital e a comunicação globalizada que conhecemos atualmente.
O que é o protocolo TCP/IP?
O TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), é um aglomerado de regras e protocolos de comunicação, utilizado para garantir a conectividade segura e eficiente entre os diferentes dispositivos de uma rede, o que inclui a internet. Esse modelo é composto por dois protocolos principais e complementares entre si: o TCP (do inglês, Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Protocolo de Internet).
O que é o IP?
O protocolo IP é o responsável por atribuir os endereços IP únicos a cada dispositivo que faz parte de uma rede, de maneira a garantir que as informações sejam entregues ao seu destino correto. Ele também define o formato dos pacotes de dados que serão transmitidos e a maneira como será realizado o seu roteamento, de forma a determinar o caminho mais eficiente para que eles atinjam seu destino final e, assim, colaborando para a eficiência da comunicação entre os dispositivos interconectados. Em termos mais simples, o protocolo IP pode ser comparado a um carteiro, que recolhe o pacote de um remetente e faz o envio até o seu destinatário.
Porém, o IP não garante que esses pacotes sejam entregues na ordem correta ou sem erros – assim como os carteiros não garantem que a sua encomenda chegue sem defeitos ou seja trocada no caminho. É aí que entra o protocolo TCP, responsável pelo controle de fluxo, sequenciamento e confiabilidade na transmissão de dados.
O que é o TCP?
Antes de iniciar a transmissão de dados, o protocolo TCP estabelece uma conexão segura e eficiente entre dois dispositivos, chamada de “conexão TCP”. Com isso, ele divide os dados em segmentos e adiciona aspectos de controle, como números de sequência e confirmação, com o objetivo de garantir que as informações sejam transmitidas de maneira correta e ordenada. Além disso, ele monitora a entrega desses segmentos e refaz a transmissão de qualquer um que seja perdido ou corrompido no meio do caminho.
O TCP também controla o fluxo de dados, ou seja, ele evita que um dispositivo seja sobrecarregado por outro após receber uma grande quantidade de informações de uma só vez. Ao regular a taxa de transmissão de informações, ele estabelece uma comunicação estável e equilibrada entre dois aparelhos. Ele pode ser comparado ao sistema de entrega dos Correios, por exemplo, que busca garantir a organização, documentação e a produtividade desse processo.
Sendo assim, o protocolo TCP/IP é composto por dois modelos principais e complementares, que trabalham juntos para fornecer uma transmissão de dados eficiente e segura na internet. Enquanto o IP se responsabiliza pelo roteamento e endereçamento de pacotes, o TCP garante a aplicabilidade, controle e segurança desse sistema.
Qual a importância do protocolo TCP/IP para a internet?
O protocolo TCP/IP é de suma importância para o pleno funcionamento da internet. Isso porque ele pode ser considerado o alicerce tecnológico que sustenta o desempenho fluido e seguro dos dados, permitindo que diversos dispositivos ao redor do mundo estejam conectados, garantindo esse grande sistema de comunicação em escala global e, é claro, impactando de forma integral a sociedade e a forma como vivemos. Entre as diversas razões pelas quais podemos defini-lo como fundamental para o mundo virtual, podemos citar:
Conectividade global
Ao permitir a interconexão de dispositivos e redes ao redor do mundo, não há como negar que o protocolo TCP/IP é um dos grandes motivos pelos quais vivenciamos a internet como ela é hoje. Isso porque ele fornece um conjunto de regras e protocolos padronizados, que colaboram para a troca de informações entre dispositivos independentemente de sua localização geográfica ou da infraestrutura da rede utilizada.
Confiabilidade da comunicação
Como explicamos, o protocolo TCP foi projetado com o objetivo de estabelecer uma comunicação robusta e confiável entre os dispositivos da internet. Sendo assim, ele garante que os dados sejam transmitidos da maneira correta, mesmo em condições adversas, como congestionamento de rede ou perda de pacotes.
Escalabilidade e padronização
O TCP/IP é um protocolo altamente escalável, ou seja, ele pode lidar com um vasto número de dispositivos e tráfego de rede. Essa é uma ótima notícia, tendo em vista o crescimento constante da internet e o seu consequente aumento da demanda por conectividade e transmissão de dados. Além disso, o modelo é um padrão globalmente estabelecido e aceito, adotado de maneira ampla por diferentes fabricantes e sistemas operacionais, o que possibilita uma troca eficiente entre dispositivos que não sejam da mesma origem.
Arquitetura do TCP/IP
Apesar de carregar as siglas de apenas dois modelos em sua nomeação, a tecnologia do protocolo TCP/IP depende de outros sistemas e tecnologias para operar de maneira plena. Isso porque ele funciona por meio de camadas que, juntas, trabalham e garantem a transmissão íntegra e segura dos pacotes de dados conforme eles transitam entre os dispositivos da web.
Ao ser dividido em camadas, o protocolo TCP/IP previne que aspectos como o sistema operacional, a estrutura do processador ou a linguagem de programação de um dispositivo interfiram na eficiência da sua comunicação com outro. Com isso, a transmissão de dados é padronizada, realizada de modo independente e uniforme. As camadas envolvidas nesse processo e os protocolos incluídos em suas funções são:
Camada de aplicação
Essa fatia está relacionada aos programas e protocolos que o TCP/IP deve usar para dar início a transmissão de dados, sendo a responsável pelas interações diretas com os aplicativos e serviços utilizados pelos usuários.
Por exemplo, um navegador de internet pode escolher protocolos como o HTTP e o HTTPS para transferir os dados e permitir o acesso a páginas da WEB. Já o protocolo FTP é muito conhecido para a transferência de arquivos, enquanto o SMTP é muito utilizado para o envio de emails.
Camada de transporte
Refere-se ao Protocolo de Controle de Transmissão da sigla TCP. É essa camada a responsável por definir como será realizada a transmissão e recepção dos dados entre as duas partes do processo, ou seja, com a transferência confiável, íntegra e eficiente de informações entre hosts. Além do protocolo TCP, que já explicamos anteriormente, outro modelo que pode ser aplicado nessa fatia é o UDP (User Datagram Protocol), que garante a entrega de dados sem conexão em contextos em que a confiabilidade não é uma preocupação crítica.
Camada de rede
Essa camada está relacionada ao Protocolo de Internet, ou seja, ao IP. Responsável por realizar o roteamento de origem e destino dos pacotes, é essa fatia do processo que possibilita a troca de informações entre dispositivos de redes diferentes e que os pacotes sejam encaminhados para o endereço correto.
Além do protocolo IP, a camada de rede também utiliza o protocolo ICMP (Protocolo de Mensagens de Controle da Internet), que relata possíveis erros às fontes de envio de dados e auxilia na reparação e na execução bem-sucedida da transmissão de informações.
Camada de interface de rede
Também conhecida como camada de enlace ou de ligação de dados, essa camada lida com a comunicação entre o dispositivo e a rede física em que está conectado, ou seja, está diretamente relacionada com a transferência de dados entre os hosts. É ela quem define como os dados serão enviados, seja por uma conexão a cabo ou sem fios, como uma rede Wi-Fi.
Como as camadas trabalham juntas?
As camadas do protocolo TCP/IP, assim como os diferentes sistemas do organismo humano, trabalham em conjunto, de maneira coordenada e constante. Os processos envolvidos nessa interconexão podem variar significativamente, de acordo com o tipo de dado que será transferido, os dispositivos envolvidos, a estrutura do sistema, a conexão com a rede, entre outros muitos aspectos.
Para exemplificar esse trabalho em grupo das camadas do modelo TCP/IP, vamos considerar o simples ato de enviar um email. Você escreve o email e, ao clicar no botão “enviar”, a camada de aplicação aciona o protocolo SMTP, que é o responsável por esse tipo de procedimento.
Em seguida, a camada de transporte faz a divisão desse conteúdo em pacotes numerados, adiciona informações de controle e estabelece uma conexão TCP com o servidor de email remoto.
A camada de rede entra em ação e utiliza o protocolo IP para encapsular os pacotes numerados em datagramas, adicionar informações de endereçamento e encaminhar os pacotes IP pela rede até o servidor de email do destinatário.
Ao chegarem na camada de interface de rede, eles são transformados em pacotes de dados específicos da tecnologia de rede em uso. Por exemplo, se a conexão em questão for Ethernet, os pacotes serão condensados em pacotes Ethernet.
Chegando ao servidor de destino, os pacotes são novamente transferidos à camada de transporte. Em seguida, são reorganizados e voltam ao seu formato original, que é quando o email finalmente chega à caixa de entrada do destinatário.
Aplicações do TCP/IP
Por possibilitar uma transmissão eficiente e confiável de dados entre dispositivos de diferentes redes de forma padronizada, o TCP/IP é amplamente utilizado em várias aplicações e contextos:
Comunicações de rede local:
O protocolo TCP/IP pode ser utilizado em redes (LANs) para permitir a comunicação entre dispositivos, como computadores, celulares, servidores, impressoras e dispositivos de armazenamento. Nesse contexto, o protocolo pode ser usado para enviar e receber emails e acessar serviços de compartilhamento de arquivos em uma rede local.
Acesso à internet
Toda a conectividade e comunicação possibilitada pela World Wide Web é baseada em tecnologias do protocolo TCP/IP. Quando a URL de uma página é digitada em um navegador, por exemplo, esse modelo é quem estabelece uma conexão com o servidor web e transmite os dados necessários para exibir a página da web, além de entregar os dados de maneira eficiente e confiável.
Serviços de streaming
O TCP/IP também é usado em serviços de streaming de áudio e vídeo, como o YouTube, Spotify, Netflix, entre outros. Quando fazemos uso dos produtos oferecidos por esses serviços, os dados são divididos em pacotes e enviados pela internet a partir do protocolo TCP/IP, que além de garantirem a chegada dessas informações, garantem que a experiência de streaming seja contínua e de alta qualidade.
O protocolo TCP/IP é, então, uma ferramenta essencial para o bom funcionamento e integridade das redes virtuais, em especial a internet. Com isso, desempenha um papel fundamental para a comunicação e transferência de dados em diversas aplicações e serviços, tendo um impacto direto em diversos setores da sociedade atual.
