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Protocolo ?

Um protocolo é um método standard que permite a comunicação entre processos (que se executam eventualmente em diferentes máquinas), isto é, um conjunto de regras e procedimentos a respeitar para emitir e receber dados numa rede. Existem vários, de acordo com o que se espera da comunicação. Certos protocolos, por exemplo, serão especializados na troca de ficheiros (o FTP), outros poderão servir para gerir simplesmente o estado da transmissão e os erros (é o caso do protocolo ICMP),…

Na Internet, os protocolos utilizados fazem parte de uma sequência de protocolos, quer dizer, de um conjunto de protocolos. Esta sequência de protocolos chama-se TCP/IP.
Esta contém, designadamente, os seguintes protocolos :

• HTTP
• FTP
• ARP
• ICMP
• IP
• TCP
• UDP
• SMTP
• Telnet
• NNTP

Protocolos orientados e não orientados para conexão

Classificam-se geralmente os protocolos em duas categorias, de acordo com o nível de controlo dos dados que se deseja:

Os protocolos orientados para a conexão : Trata-se dos protocolos que operam um controlo de transmissão dos dados durante uma comunicação estabelecida entre duas máquinas. Em tal esquema, a máquina receptora envia avisos de recepção aquando da comunicação, assim a máquina emissora é fiadora da validade dos dados que envia. Os dados são assim enviados sob a forma de fluxo. O TCPé um protocolo orientado para a conexão
Os protocolos não orientados para a conexão : Trata-se de um modo de comunicação no qual a máquina emissora envia dados sem prevenir a máquina receptora, e a máquina receptora recebe os dados sem avisos de recepção à primeira. Os dados são assim enviados sob a forma de blocos (datagramas). O UDP é um protocolo não orientado para a conexão


Protocolo e aplicação

Um protocolo define unicamente a maneira pela qual as máquinas devem comunicar, quer dizer, a forma e a sequência dos dados a trocar. Um protocolo não define, em contrapartida, a maneira de programar um software de tal maneira a que seja compatível com o protocolo. Chama-se assim implementação à tradução de um protocolo em linguagem de programação.

As especificações dos protocolos nunca são exaustivas, assim é habitual que as aplicações sejam objecto de uma certa interpretação das especificações, oque conduz às vezes às especificidades de certas aplicações ou, pior ainda, à incompatibilidades ou falhas de segurança!

O protocolo HTTP

• Introdução ao protocolo HTTP

O protocolo HTTP (HyperText Transfer Protocol) é o protocolo mais utilizado na Internet desde 1990. A versão 0.9 destinava-se unicamente a transferir dados na Internet (em especial páginas Web escritas em HTML). A versão 1.0 do protocolo (a mais utilizada) permite doravante transferir mensagens com cabeçalhos que descrevem o conteúdo da mensagem utilizando uma codificação de tipo MIMO.

O objectivo do protocolo HTTP é permitir uma transferência de ficheiros (essencialmente no formato HTML) localizados graças a uma cadeia de caracteres chamada URL entre um navegador (o cliente) e um servidor Web (chamado de resto httpd nas máquinas UNIX).
Comunicação entre navegador e servidor

A comunicação entre o navegador e o servidor faz-se em dois tempos :

Communication entre navigateur et serveur

O navegador efectua um pedido HTTP
O servidor trata o pedido e seguidamente envia uma resposta HTTP


Na realidade, a comunicação efectua-se em mais tempo se considerarmos o tratamento do pedido pelo servidor. Dado que nos interessamos unicamente pelo protocolo HTTP, o tratamento do lado de servidor não será esclarecido no âmbito deste artigo…


O protocolo FTP (File Transfer Protocol)

• Introdução ao protocolo FTP

O protocolo FTP (File Transfer Protocol) é, como o seu nome o indica, um protocolo de transferência de ficheiro.

A aplicação do protocolo FTP data de 1971, na mesma data em que um mecanismo de transferência de ficheiros (descrito no RFC 141) entre as máquinas do MIT (Massachussetts Institute of Technology) foi criado. Numerosos RFC trouxeram seguidamente melhorias ao protocolo básico, mas as maiores inovações datam de Julho de 1973.

O protocolo FTP actualmente é definido pelo RFC 959 (File Transfer Protocol (FTP) - Especificações).
O papel do protocolo FTP

O protocolo FTP define a maneira segundo a qual os dados devem ser transferidos numa redeTCP/IP.

O protocolo FTP tem como objectivos:

permitir uma partilha de ficheiros entre máquinas distantes
permitir uma independência dos sistemas de ficheiros das máquinas clientes e servidor
permitir transferir dados de maneira eficaz

• O protocolo ARP

O objectivo do protocolo ARP

O protocolo ARP tem um papel fundamental entre os protocolos da camada Internet da sequência TCP/IP, porque permite conhecer o endereço físico de uma placa de rede que corresponde a um endereço IP; é para isto que se chama Protocolo de resolução de endereço (em inglês ARP significa Address Resolution Protocol).

Cada máquina ligada à rede possui um número de identificação de 48 bits. Este número é um número único que é fixado a partir do fabrico da placa em fábrica. Contudo, a comunicação na Internet não se faz directamente a partir deste número (porque seria necessário alterar o endereçamento dos computadores cada vez que se alterasse uma placa de rede) mas a partir de um endereço dito lógico, atribuído por um organismo: o endereço IP.

Assim, para fazer a correspondência entre os endereços físicos e os endereços lógicos, o protocolo ARP interroga as máquinas da rede para conhecer o seu endereço físico, seguidamente cria uma tabela de correspondência entre os endereços lógicos e os endereços físicos numa memória secreta.


Quando uma máquina deve comunicar com outra, consulta a tabela de correspondência. Se por acaso o endereço pedido não se encontra na tabela, o protocolo ARP emite um pedido na rede. O conjunto das máquinas da rede vai comparar este endereço lógico ao seu. Se uma dentre elas se identificar com esse endereço, a máquina vai responder à ARP que vai armazenar o par de endereços na tabela de correspondência e a comunicação vai então poder ter lugar…

• O protocolo RARP

O protocolo RARP (Reverse Address Resolution Protocol) é muito menos utilizado e significa Protocolo ARP invertido, trata-se por conseguinte de uma espécie de anuário invertido dos endereços lógicos e físicos.
Na realidade, o protocolo RARP é utilizado essencialmente para as estações de trabalho que não têm disco duro e que desejam conhecer o seu endereço físico…

O protocolo RARP permite a uma estação conhecer o seu endereço IP a partir de uma tabela de correspondência entre endereço MAC (endereço físico) e endereços IP alojados por uma ponte (gateway) situada na mesma rede local (LAN).

Para tal, é necessário que o administrador defina os parâmetros do gateway (switch) com a tabela de correspondência dos endereços MAC/IP. Com efeito, ao contrário do ARP, este protocolo é estático. É necessário, por isso, que a tabela de correspondência esteja sempre actualizada para permitir a conexão de novas placas de rede.

O RARP sofre de numerosas limitações. Necessita muito tempo de administração para manter tabelas importantes nos servidores. Isto é ainda mais evidente quando a rede é grande. Tal facto coloca o problema do recurso humano, necessário para a manutenção das tabelas de correspondência, e das capacidades dos materiais que alojam a parte servidor do protocolo RARP. Com efeito, o RARP permite a vários servidores responder pedidos, embora não preveja mecanismos que garantam que todos os servidores são capazes de responder, nem mesmo que respondam de maneira idêntica. Assim, neste tipo de arquitectura não se pode ter confiança num servidor RARP para saber se um endereço MAC poder ser vinculado a um endereço IP, porque outros servidores ARP podem ter uma resposta diferente. Uma outra limitação de RARP é que um servidor pode servir apenas um LAN.
Para paliar os dois primeiros problemas de administração, o protocolo RARP pode ser substituído pelo protocolo DRARP, que é uma versão dinâmica. Uma outra abordagem, consiste em utilizar um servidor DHCP, que lhe permite uma resolução dinâmica dos endereços. Além disso, o DHCP é compatível com o protocolo BOOTP. Funciona apenas com IP.

O protocolo ICMP

• A gestão dos erros

O protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) é um protocolo que permite gerir as informações relativas aos erros ns máquinas conectadas. Dado os poucos controlos que o protocolo IP realiza, permite não corrigir estes erros mas dá-los a conhecer aos protocolos das camadas vizinhas. Assim, o protocolo ICMP é utilizado por todos os switchs, que o utilizam para assinalar um erro (chamado Delivery Problem).
As mensagens ICMP encapsuladas

As mensagens de erro ICMP são transportadas na rede sob a forma de datagrama, como qualquer dado. Assim, as mensagens de erro podem elas mesmas estar sujeitas a erros.

Contudo, no caso de erro num datagrama que transporta uma mensagem ICMP, nenhuma mensagem de erro é emitida para evitar um efeito “bola de neve” no caso de incidente sobre a rede.