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Protocolos TCP e UDP - Introdução

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Assim como as pessoas, os computadores precisam transmitir as mensagens por uma linguagem que é compreensível ao emissor e ao receptor, quando o assunto é pessoas o que define a linguagem é o idioma, já quando o assunto é computadores o termo utilizado é protocolo, assim como os idiomas, existem vários protocolos.
Em uma era não tão distante, era comum transmitir mensagens para o receptor a longas distâncias podia se contar com dois métodos principais, telegrama ou ligação telefônica.
Quando um telegrama é enviado para uma pessoa, por exemplo, do Rio de Janeiro, o telegrama faz um determinado trajeto, caso a pessoa do Rio de Janeiro responda a mensagem via telegrama, não necessariamente a rota percorrida pelo segundo telegrama será igual à do telegrama anterior. E novamente caso o primeiro emissor envie outra mensagem, a rota percorrida pelo telegrama pode ser ainda diferente das duas rotas anteriores, desta forma podemos perceber que em uma transmissão com telegramas. As mensagens podem chegar a seu destino passando por caminhos diferentes, seja por motivo de um trajeto mais próximo ou outro mais rápido. Um outro ponto importante de ser observado é que não é possível o emissor saber se o receptor recebeu ou não o telegrama enviado. Este tipo de comunicação recebe o nome de serviço não orientado a conexão.
Outra maneira de se transmitir uma mensagem, por exemplo, é utilizando um telefone, supondo que a pessoa anterior resolvesse ligar ao invés de mandar um telegrasma, ela pegaria o telefone discaria o número da pessoa do Rio de Janeiro, e esta ao atender o telefonema, e dizer um “Alô, quem está falando”, a primeira pessoa se identifica e após isto pode emitir a mensagem e desejada, e caso a pessoa do Rio de Janeiro precise responder ela já utiliza a mesma ligação, e assim sucessivamente, até que em determinado momento alguma pessoa resolve desligar a ligação e diz “Tchau”, a outra responde outro “Tchau” e finalizam a ligação. Desta maneira, podemos perceber que toda a troca de mensagens ocorre através da ligação, ou seja, conexão, o que também a torna confiável, pois é possível confirmar a entrega da resposta. Este já é um serviço orientado a conexão.
Pode-se dizer que temos dois tipos de troca te mensagens, um onde não é orientada a conexão, ou seja, as mensagens podem não fazer sempre os mesmos percurso e não há confirmação de entrega, como no caso no exemplo do telegrama, e outro orientado a conexão, onde todas as mensagens são trocadas por uma mesma conexão, ou canal e é confirmada a entrega de cada uma das mensagens.
O funcionamento dos dois protocolos principais da internet, o User Datagram Protocol (UDP) e Transmission Control Protocol (TCP), funcionam de forma similar.
O protocolo UDP(RFC 768) pode ser comparado ao serviço de entrega de telegramas, pois neste protocolo os pacotes, ou blocos que contenham a mensagem são enviados para outro computador seguindo não necessariamente a mesma rota, pois é possível que no envio de outro pacote, há outra rota mais rápida disponível, outra característica importante deste protocolo, e que não há a confirmação da entrega do pacote, ou seja, ao utilizá-lo, não é possível saber se ele de fato foi entregue ao destinatário. Por outro lado, se levarmos em conta que cada pacote que é enviado tende a tomar sempre a melhor rota naquele instante, e que não há a necessidade estabelecer uma conexão, e nem confirmar a entrega, podemos perceber que este protocolo envia os pacotes de forma mais ágil.
Já o protocolo TCP(RFC 793) protocolo trabalha de uma maneira diferente, fazendo novamente uma analogia, ele não trabalha como um serviço de telegrama, mas sim como uma ligação telefônica. O Protocolo TCP é orientado a conexão, como explicado anteriormente, uma conexão estabelecida entre ambos para as mensagens poderem ser enviadas. Para isto é necessário alguma troca de pacotes com flags específicas, que serão explicadas com o decorrer da pesquisa.
Este estabelecimento de uma conexão para a troca de mensagens se utilizando do protocolo TCP é conhecido como handshake a partir do momento que a conexão é estabelecida, os pacotes contendo as mensagens poderão ser enviados, até que a conexão seja finalizada.
Cada um dos pacotes que é enviado, caso seja recebido pelo destinatário, é rapidamente confirmado, caso demore a confirmar a entrega, o emissor entenderá que o pacote foi perdido e reenviará o pacote novamente. Assim, é possível confirmar a entrega de todas as mensagens.
Logo é entendido que se utilizando o protocolo TCP é necessário o envio de pacotes com flags especificas para o estabelecimento e fechamento da conexão, incluindo a confirmação de recebimento de cada pacote, por este motivo é subtendido que as mensagens enviadas sobre o protocolo TCP levam mais tempos para serem entregas, por outro lado é possível conformar o recebimento da mensagem da parte do destinatário.  
O processo de estabelecimento de conexão entre duas máquinas chama-se handshake. Tem este nome, pois é possível fazer uma analogia entre os seres humanos, que em sua maioria costumam se cumprimentar com aperto de mão antes de começarem a se comunicar.

Three-Way-Handshake

Para o handshake acontecer basta que o cliente, solicite uma conexão conforme ilustrado na figura, com um servidor que previamente deve estar em estado de listen (do inglês escuta), ou seja, disponível para conexão, este por sua vez envia uma resposta que informa que ele está disponível para realizar uma conexão, diante deste aviso o cliente informa que está pronto para estabelecer conexão. Este processo utiliza então envio de três mensagens importantes, toda e qualquer conexão estabelecida precisa deste método, que é chamado especificamente de three-way handshake ou handshake de três vias.
Neste post, passei de uma maneira bem lenta simples,futuramente a diferença entre os protocolos UDP e TCP, estarei detalhando mais estes protocolos em outros posts.

 

Comentários  

 
+2 #1 Muito bomRaélle 17-09-2014 13:10
:-)
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