TCP/IP

O TCP/IP é um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede (também chamado de pilha de protocolos TCP/IP). Seu nome vem de dois protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de Interconexão). O conjunto de protocolos pode ser visto como um modelo de camadas, onde cada camada é responsável por um grupo de tarefas, fornecendo um conjunto de serviços bem definidos para o protocolo da camada superior. As camadas mais altas estão logicamente mais perto do usuário (chamada camada de aplicação) e lidam com dados mais abstratos, confiando Protocolos para internet.
Os protocolos para internet formam o grupo de protocolos de comunicação que implementam a pilha de protocolos sobre a qual a internet e a maioria das redes comerciais funcionam. Eles são algumas vezes chamados de "protocolos TCP/IP", já que os dois protocolos: o protocolo TCP - Transmission Control Protocol (Protocolo de Controle de Transmissão); e o IP - Internet Protocol (Protocolo de Internet) foram os primeiros a serem definidos.

O modelo OSI descreve um grupo fixo de sete camadas que pode ser comparado, a grosso modo, com o modelo TCP/IP. Essa comparação pode causar confusão ou trazer detalhes mais internos para o TCP/IP.

O modelo inicial do TCP/IP é baseado em 4 níveis: Host/rede; Inter-rede; Transporte; e Aplicação. Surgiu, então, um modelo híbrido, com 5 camadas, que retira o excesso do modelo OSI e melhora o modelo TCP/IP: Física; Enlace; Rede; Transporte; e Aplicação.

Resumidamente, o modelo é o que podemos chamar de uma "solução prática para problemas de transmissão de dados". Textualmente isto pode parecer muito genérico, pois na realidade para melhor compreensão de um protocolo TCP/IP deveremos usar exemplos práticos.

Segundo Tanenbaum o Modelo TCP/IP possui somente quatro camadas e não cinco como mostra o quadro abaixo.
 Camadas da pilha dos protocolos internet

O modelo TCP/IP de encapsulamento busca fornecer abstração aos protocolos e serviços para diferentes camadas de uma pilha de estruturas de dados (ou simplesmente pilha).


No caso do TCP/IP, a pilha possui cinco camadas:

Camada Exemplo

5 - Aplicação

(camadas OSI 5 até 7) HTTP, FTP, DNS

(protocolos de routing como BGP e RIP, que, por uma variedade de razões, são executados sobre TCP e UDP respectivamente, podem também ser considerados parte da camada de rede)

4 - Transporte

(camadas OSI 4 e 5) TCP, UDP, RTP, SCTP

(protocolos como OSPF, que é executado sobre IP, pode também ser considerado parte da camada de rede)

3 - Rede

(camada OSI 3) Para TCP/IP o protocolo é IP

(protocolos requeridos como ICMP e IGMP é executado sobre IP, mas podem ainda ser considerados parte da camada de rede; ARP não roda sobre IP)

2 - Enlace

(camada OSI 2) ARP

1 - Interface com a Rede

(camada OSI 1) Ethernet, Wi-Fi, MPLS,Modem, etc.
As camadas mais próximas do topo estão logicamente mais perto do usuário, enquanto aquelas mais abaixo estão logicamente mais perto da transmissão física do dado. Cada camada tem um protocolo de camada acima e um protocolo de camada abaixo (exceto as camadas da ponta, obviamente) que podem usar serviços de camadas anteriores ou fornecer um serviço, respectivamente.

Enxergar as camadas como fornecedores ou consumidores de serviço é um método de abstração para isolar protocolos de camadas acima dos pequenos detalhes de transmitir bits através, digamos, de ethernet, e a detecção de colisão enquanto as camadas abaixo evitam ter de conhecer os detalhes de todas as aplicações e seus protocolos.
Essa abstração também permite que camadas de cima forneçam serviços que as camadas de baixo não podem fornecer. Por exemplo, o IP é projetado para não ser confiável e é um protocolo best effort delivery. Isso significa que toda a camada de transporte deve indicar se irá ou não fornecer confiabilidade e em qual nível.

O TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controle de Transmissão), é um protocolo orientado a conexões confiável que permite a entrega sem erros de um fluxo de bytes.

O UDP fornece integridade de dados (via um checksum) mas não fornece entrega garantida; já o TCP fornece tanto integridade dos dados quanto garantia de entrega (retransmitindo até que o destinatário receba o pacote).

em protocolos de camadas mais baixas para tarefas de menor nível de abstração.

World Wide Web

A World Wide Web (que em português significa, "Rede de alcance mundial"; também conhecida como Web e WWW) é um sistema de documentos em hipermídia que são interligados e executados na Internet.
Os documentos podem estar na forma de vídeos, sons, hipertextos e figuras. Para visualizar a informação, pode-se usar um programa de computador chamado navegador para descarregar informações (chamadas "documentos" ou "páginas") de servidores web (ou "sítios") e mostrá-los na tela do usuário. O usuário pode então seguir as hiperligações na página para outros documentos ou mesmo enviar informações de volta para o servidor para interagir com ele. O ato de seguir hiperligações é, comumente, chamado de "navegar" ou "surfar" na Web.
As ideias por trás da Web podem ser identificadas ainda em 1980, na CERN (Suíça), quando Tim Berners-Lee construiu o ENQUIRE. Ainda que diferente da Web atualmente, o projeto continha algumas das mesmas ideias primordiais, e também algumas ideias da web semântica. Seu intento original do sistema foi tornar mais fácil o compartilhamento de documentos de pesquisas entre os colegas.

Em março de 1989, Tim Berners-Lee escreveu uma proposta de gerenciamento de informação[1], que referenciava o ENQUIRE e descrevia um sistema de informação mais elaborado. Com a ajuda de Robert Cailliau, ele publicou uma proposta[2] mais formal para a World Wide Web no final de 1990.

O primeiro servidor web, um NeXTcube usado por Berners-Lee no CERNUm computador NeXTcube foi usado por Berners-Lee com primeiro servidor web e também para escrever o primeiro navegador, o WorldWideWeb, em 1990. No final do mesmo ano, Berners-Lee já havia construído todas as ferramentas necessárias para o sistema[3]: o navegador, o servidor e as primeiras páginas web[4], que descreviam o próprio projeto. Em 6 de agosto de 1991, ele postou um resumo[5] no grupo de notícias alt.hypertext. Essa data marca a estreia da Web como um serviço publicado na Internet.

O conceito crucial do hipertexto originou-se em projetos da década de 1960, como o projeto Xanadu e o NLS. A ideia revolucionária de Tim foi unir o hipertexto e a Internet. Em seu livro Weaving The Web[6], ele explica que sugeriu repetidamente o casamento das tecnologias para membros de ambas as comunidades de desenvolvedores. Como ninguém implementou sua ideia, ele decidiu implementar o projeto por conta própria. No processo, ele desenvolveu um sistema de identificação global e único de recursos, o Uniform Resource Identifier (URI).

Sistemas anteriores diferenciavam-se da Web em alguns aspectos. na Web uma hiperligação é unidirecional enquanto trabalhos anteriores somente tratavam ligações bidirecionais. Isso tornou possível criar uma hiperligação sem qualquer ação do autor do documento sendo ligado, reduzindo significativamente a dificuldade em implementar um servidor Web e um navegador. Por outro lado, o sistema unidirecional é responsável por o que atualmente chama-se hiperligação quebrada, isto é, uma hiperligação que aponta para uma página não disponível devido à evolução contínua dos recursos da Internet com o tempo.

Diferente de sistemas anteriores como o HyperCard, a World Wide Web não era software proprietário, tornando possível a criação de outros sistemas e extensões sem a preocupação de licenciamento. Em 30 de abril de 1993, a CERN anunciou[7] que a World Wide Web seria livre para todos, sem custo. Nos dois meses após o anúncio que o gopher já não era mais livre, produziu-se uma mudança para a Web. Um antigo navegador popular era o ViolaWWW, que era baseado no HyperCard.

Considera-se que a grande virada da WWW começou com a introdução do Mosaic em 1993, um navegador gráfico desenvolvido por um time de desenvolvedores universitários. Antes de seu lançamento, os gráficos não eram frequentemente misturados com texto em páginas web.

 
Funcionamento

Representação gráfica da WWW em torno da WikipédiaVisualizar uma página web ou outro recurso disponibilizado normalmente inicia ou ao digitar uma URL no navegador ou seguindo (acessando) uma hiperligação. Primeiramente, a parte da URL referente ao servidor web é separada e transformada em um endereço IP, por um banco de dados da Internet chamado Domain name system (DNS). O navegador estabelece então uma conexão TCP-IP com o servidor web localizado no endereço IP retornado.

O próximo passo é o navegador enviar uma requisição HTTP[8] ao servidor para obter o recurso indicado pela parte restante da URL (retirando-se a parte do servidor). No caso de uma página web típica, o texto HTML é recebido e interpretado pelo navegador, que realiza então requisições adicionais para figuras, arquivos de formatação, arquivos de script e outros recursos que fazem parte da página.

O navegador então renderiza a página na tela do usuário, assim como descrita pelos arquivos que a compõe.


 O navegador é um programa de computador usado para visualizar recursos da WWW, como páginas web, imagens e vídeos. Com ele também é possível por comunicar-se com o servidor web a fim de receber ou enviar informações. O primeiro navegador desenvolvido no CERN foi o WorldWideWeb, pelo próprio Tim Berners-Lee, para plataforma NeXTSTEP em 1990. Mas mais adiante surgiram outros navegadores como o Viola, da Pei Wei (1992). Marc Andreessen, da NCSA lançou um navegador chamado "Mosaic para X" em 1993 que causou um tremendo aumento na popularidade da Web entre usuários novos. Andreesen fundou a Mosaic Communication Corporation (hoje Netscape Communications). Características adicionais como conteúdo dinâmico, música e animação podem ser encontrados em navegadores modernos. Frequentemente, as capacidades técnicas de navegadores e servidores avançam muito mais rápido que os padrões conseguem se ajustar, por isso não é incomum que essas características não funcionem propriamente em todos os computadores.

A necessidade de encontrar exatamente a informação desejada surgiu com a WWW: desta constatação vieram os primeiros motores de busca.

Meios de Comunicação

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O termo "meio de comunicação" refere-se ao instrumento ou à forma de conteúdo utilizados para a realização do processo comunicacional. Quando referido a comunicação de massa, pode ser considerado sinônimo de mídia. Entretanto, outros meios de comunicação, como o telefone, não são massivos e sim individuais (ou interpessoais).

 Sonoro: telefone, rádio.

Escrita: jornais, diários e revistas.

 Audiovisual: televisão, cinema.

Multimídia: diversos meios simultaneamente.

  Hipermídia: NTICs, CD-ROM, TV digital e internet, que aplica a multimédia (diversos meios simultaneamente, como escrita e audiovisual

 

 Evolução histórica


Para alguns, os primeiros meios de comunicação de massa foram os livros (principalmente didáticos), que existem há muito tempo. Mas, normalmente, a difusão da mídia se deu no século passado. Em tal período não havia a idéia de que a difusão da informação da parte da mídia deveria ocorrer em tempo real, mas que deveria haver um intervalo de tempo limitado entre a emissão da mensagem e a sua recepção.
No curso do século XX, o desenvolvimento e a expansão capilar dos meios de comunicação de massa seguiram o progresso científico e tecnológico. De fato, os meios, além de serem meios para veicular as informações, são também os objetos tecnológicos com os quais o usuário interage.

O avanço da tecnologia permitiu a reprodução em grande quantidade de materiais informativos a baixo custo. As tecnologias de reprodução física, como a imprensa, a gravação de discos de música e a reprodução de filmes seguiram a reprodução de livros, jornais e filmes a baixo preço para um amplo público. Pela primeira vez, a televisão e a rádio permitiram a reprodução eletrônica de informações.

Os meios eram (pelo menos na origem) baseados na economia de reprodução linear: neste modelo, um obra procura render em modo proporcional ao número de cópias vendidas, enquanto ao crescer o volume de produção, os custos unitários decrescem, aumentando a margem de lucro. Grandes fortunas são devidas à indústria da mídia.

Se, inicialmente, o termo "meios de comunicação de massa" se referia basicamente a jornais, rádio e televisões, no final do século XX a internet também entrou fortemente no setor. Para alguns, também os telefones celulares já podem ser considerados uma mídia.

 
 

Evolução da Internet

A Internet nasceu praticamente sem querer. Foi desenvolvida nos tempos remotos da Guerra Fria com o nome de ArphaNet para manter a comunicação das bases militares dos Estados Unidos, mesmo que o Pentágono fosse riscado do mapa por um ataque nuclear.

Quando a ameaça da Guerra Fria passou, ArphaNet tornou-se tão inútil que os militares já não a consideravam tão importante para mantê-la sob a sua guarda. Foi assim permitido o acesso aos cientistas que, mais tarde, cederam a rede para as universidades as quais, sucessivamente, passaram-na para as universidades de outros países, permitindo que pesquisadores domésticos a acessarem, até que mais de 5 milhões de pessoas já estavam conectadas com a rede e, para cada nascimento, mais 4 se conectavam com a imensa teia da comunicação mundial.

Nos dias de hoje, não é mais um luxo ou simples questão de opção uma pessoa utilizar e dominar o manuseio e serviços disponíveis na Internet, pois é considerada o maior sistema de comunicação desenvolvido pelo homem.

Com o surgimento da World Wide Web, esse meio foi enriquecido. O conteúdo da rede ficou mais atraente com a possibilidade de incorporar imagens e sons. Um novo sistema de localização de arquivos criou um ambiente em que cada informação tem um endereço único e pode ser encontrada por qualquer usuário da rede.

Em síntese, a Internet é um conjunto de redes de computadores interligadas que tem em comum um conjunto de protocolos e serviços, de uma forma que os usuários conectados possam usufruir de serviços de informação e comunicação de alcance mundial.

Histórico

Desenvolvida pela empresa ARPA (Advanced Research and Projects Agency) em 1969, com o objetivo de conectar os departamentos de pesquisa, esta rede foi batizada com o nome de ARPANET.

Antes da ARPANET, já existia outra rede que ligava estes departamentos de pesquisa e as bases militares, mas como os EUA estavam em plena guerra fria, e toda a comunicação desta rede passava por um computador central que se encontrava no Pentágono, sua comunicação era extremamente vulnerável.

Se a antiga URSS resolvesse cortar a comunicação da defesa americana, bastava lançar uma bomba no Pentágono, e esta comunicação entrava em colapso, tornando os Estados Unidos extremamente vulnerável a mais ataques.

A ARPANET foi desenvolvida exatamente para evitar isto. Com um Back Bone que passava por baixo da terra (o que o tornava mais difícil de ser interrompido), ela ligava os militares e pesquisadores sem ter um centro definido ou mesmo uma rota única para as informações, tornando-se quase indestrutível.

Nos anos 1970, as universidades e outras instituições que faziam trabalhos relativos à defesa tiveram permissão para se conectar à ARPANET. Em 1975, existiam aproximadamente 100 sites. Os pesquisadores que mantinham a ARPANET estudaram como o crescimento alterou o modo como as pessoas usavam a rede. Anteriormente, os pesquisadores haviam presumido que manter a velocidade da ARPANET alta o suficiente seria o maior problema, mas na realidade a maior dificuldade se tornou a manutenção da comunicação entre os computadores (ou interoperação).

No final dos anos 1970, a ARPANET tinha crescido tanto que o seu protocolo de comutação de pacotes original, chamado de Network Control Protocol (NCP), tornou-se inadequado. Em um sistema de comutação de pacotes, os dados a serem comunicados são divididos em pequenas partes. Essas partes são identificadas de forma a mostrar de onde vieram e para onde devem ir, assim como os cartões-postais no sistema postal. Assim também como os cartões-postais, os pacotes possuem um tamanho máximo, e não são necessariamente confiáveis.

Os pacotes são enviados de um computador para outro até alcançarem o seu destino. Se algum deles for perdido, ele poderá ser reenviado pelo emissor original. Para eliminar retransmissões desnecessárias, o destinatário confirma o recebimento dos pacotes.

Depois de algumas pesquisas, a ARPANET mudou do NCP para um novo protocolo chamado TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) desenvolvido em UNIX. A maior vantagem do TCP/IP era que ele permitia (o que parecia ser na época) o crescimento praticamente ilimitado da rede, além de ser fácil de implementar em uma variedade de plataformas diferentes de hardware de computador.

Nesse momento, a Internet é composta de aproximadamente 50.000 redes internacionais, sendo que mais ou menos a metade delas nos Estados Unidos. A partir de julho de 1995, havia mais de 6 milhões de computadores permanentemente conectados à Internet, além de muitos sistemas portáteis e de desktop que ficavam online por apenas alguns momentos. (informações obtidas no Network Wizard Internet Domain Survey, http://www.nw.com).

O surgimento de um Mercado Comercial

No meio dos anos 80, havia um interesse suficiente em relação ao uso da Internet no setor de pesquisas, educacional e das comunidades de defesa, que justificava o estabelecimento de negócios para a fabricação de equipamentos especificamente para a implementação da Internet. Empresas tais como a Cisco Systems, a Proteon e, posteriormente, a Wellfleet (atualmente Bay Networks) e a 3Com, começaram a se interessar pela fabricação e venda de roteadores, o equivalente comercial dos gateways criados pela BNN nos primórdios da ARPANET. Só a Cisco já tornou-se um negócio de 1 bilhão de dólares.

A Internet está tendo um crescimento exponencial no número de redes, número de hosts e volume de tráfego.

Outro fator primordial que existe por trás do recente crescimento da Internet é a disponibilidade de novos serviços de diretório, indexação e pesquisa que ajudam os usuários a descobrir as informações de que precisam na imensa Internet. A maioria desses serviços surgiu em função dos esforços de pesquisa das universidades e evoluíram para serviços comerciais, entre os quais se incluem o WAIS (Wide Area Information Service), o Archie (criado no Canadá), o YAHOO, de Stanford, o The McKinley Group e o INFOSEEK, que são empresas privadas localizadas no Vale do Silício.

Topologia de Barramento

Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão.


Essa topologia utiliza cabos coaxiais. Para cada barramento existe um único cabo, que vai de uma ponta a outra. O cabo é seccionado em cada local onde um micro será inserido na rede. Com o seccionamento do cabo formam-se duas pontas e cada uma delas recebe um conector BNC. No micro é colocado um "T" conectado à placa que junta as duas pontas. Embora ainda existam algumas instalações de rede que utilizam esse modelo, é uma tecnologia obsoleta.

Embora esta topologia descrita fisicamente ter caído em desuso, logicamente ela é amplamente usada. Redes ethernet utilizam este tipo lógico de topologia.

Topologia em Anel

A topologia de rede em anel consiste em estações conectadas através de um circuito fechado, em série, formando um circuito fechado (anel). O anel não interliga as estações diretamente, mas consiste de uma série de repetidores ligados por um meio físico, sendo cada estação ligada a estes repetidores. É uma configuração em desuso.


Redes em anel são capazes de transmitir e receber dados em configuração unidirecional; o projeto dos repetidores é mais simples e torna menos sofisticados os protocolos de comunicação que asseguram a entrega da mensagem corretamente e em seqüência ao destino, pois sendo unidirecionais evita o problema do roteamento.

Nesta topologia cada estação está conectada a apenas duas outras estações, quando todas estão ativas. Uma desvantagem é que se, por acaso apenas uma das máquinas falhar, toda a rede pode ser comprometida, já que a informação só trafega em uma direção.

Em termos práticos, nessas redes a fiação, que geralmente é realizada com cabos coaxiais, possui conectores BNC em formato de "T", onde uma das pontas se encaixa na placa de rede; uma é a origem do cabo vinda da máquina anterior e a outra será o prosseguimento para a máquina seguinte

Topologia em Estrela

Estrela é nome de uma topologia de rede de computadores. Pode-se formar redes com topologia estrela interligando computadores através de switches ou qualquer outro concentrador/comutador.


Diz-se que uma rede tem topologia estrela quando um computador se conecta a outro apenas através de um equipamento central concentrador, sem nenhuma ligação direta, nem através de outro computador.

Estrela - A topologia estrela é caracterizada por um elemento central que "gerencia" o fluxo de dados da rede, estando diretamente conectado (ponto-a-ponto) a cada nó, daí surgiu a designação "Estrela". Toda informação enviada de um nó para outro deverá obrigatoriamente passar pelo ponto central, ou concentrador, tornando o processo muito mais eficaz, já que os dados não irão passar por todas as estações. O concentrador encarrega-se de rotear o sinal para as estações solicitadas, economizando tempo. Existem também redes estrela com conexão passiva (similar ao barramento), na qual o elemento central nada mais é do que uma peça mecânica que atrela os "braços" entre si, não interferindo no sinal que flui por todos os nós, da mesma forma que o faria em redes com topologia barramento. Mas este tipo de conexão passiva é mais comum em redes ponto-a-ponto lineares, sendo muito pouco utilizado já que os dispositivos concentradores (HUBs, Multiportas, Pontes e outros) não apresentam um custo tão elevado se levarmos em consideração as vantagens que são oferecidas.

Vantagem: Gerenciamento Centralizado, Falha de um computador nao afeta a rede. Desvantagem: Falha no DISPOSITIVO CENTRAL paralisa a rede inteira

Topologia em Bus

Uma rede com topologia em bus tem um meio de transmissão comum aonde estão ligados múltiplos dispositivos. Esta característica obriga a existência de um protocolo que determina a utilização do meio de transmissão por todos os dispositivos existentes na rede.

Como o meio de transmissão é único, é necessária a identificação unívoca de cada dispositivo. Isto é conseguido através da atribuição de endereços únicos a cada interveniente da rede. Como todos os dispositivos estão atentos à rede, a informação que é transmitida por um dispositivo é detectada por todos os outros, mas só o destinatário é que a retira da rede.

Apesar desta topologia limitar a distância entre dispositivos e o número dos mesmos, ela permite o uso de altos débitos com enorme fiabilidade. A perda de um dos nós da rede não afecta o comportamento geral da mesma, a não ser que o bus falhe por completo

Topologia Hierárquica

A topologia Hierárquica ou em árvore é essencialmente uma série de barras interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. A ligação entre barras é realizada através de derivadores e as conexões das estações realizadas da mesma maneira que no sistema de barras padrão.


Cada ramificação significa que o sinal deverá se propagar por dois caminhos diferentes. A menos que estes caminhos sejam perfeitamente casados, os sinais terão velocidades de propagação diferentes e refletirão os sinais de diferentes maneiras. Por este motivo, em geral, as redes hierárquicas trabalham com taxas de transmissão menores do que as redes de barra comuns.

Esta topologia é muito usada para supervisionar aplicações de tempo real, como algumas de automação industrial e automação bancária.

Pequenos sistemas baseados em mini ou microcomputadores proporcionam o atendimento em tempo real das atividades da agência bancária. Quando uma operação exige acesso a informações que não estão disponíveis na agência, elas são buscadas no computador central. Se este não tiver acesso direto a estas informações, redicionará a busca para outro computador da rede que as detém.

Cabo Cruzado

Um cabo crossover, também conhecido como cabo cruzado, é um cabo de rede par trançado que permite a ligação de 2 (dois) computadores pelas respectivas placas de rede sem a necessidade de um concentrador (Hub ou Switch) ou a ligação de modems.

A alteração dos padrões das pinagens dos conectores RJ45 dos cabos torna possível a configuração de cabo crossover.

A ligação é feita com um cabo de par trançado onde tem-se: em uma ponta o padrão T568A, e, em outra, o padrão T568B (utilizado também com modems ADSL).