Protocolos de rede são conjuntos de regras estabelecidas que ditam como formatar, transmitir e receber dados para que os dispositivos de rede de computadores — de servidores e roteadores a terminais — possam se comunicar independentemente das diferenças em suas infra-estruturas, projetos ou padrões subjacentes.
Para enviar e receber informações com sucesso, os dispositivos de ambos os lados de uma troca de comunicação devem aceitar e seguir as convenções de protocolo. O suporte a protocolos de rede pode ser integrado em software, hardware ou ambos.
Protocolos de rede padronizados fornecem uma linguagem comum para dispositivos de rede. Sem eles, os computadores não saberiam como se envolver uns com os outros. Como resultado, exceto para redes especializadas construídas em torno de uma arquitetura específica, poucas redes seriam capazes de funcionar, e a Internet como a conhecemos não existiria. Praticamente todos os usuários finais de rede dependem de protocolos de rede para conectividade.
Como os protocolos de rede funcionam
Protocolos de rede dividem processos maiores em funções e tarefas discretas e definidas de forma restrita em todos os níveis da rede. No modelo padrão, conhecido como modelo Open Systems Interconnection (OSI), um ou mais protocolos de rede governam atividades em cada camada na troca de telecomunicações.
Um conjunto de protocolos de rede cooperativos é chamado de suite de protocolos. A suíte TCP/IP inclui numerosos protocolos entre camadas — como as camadas de dados, rede, transporte e aplicação — trabalhando em conjunto para habilitar a conectividade com a Internet. Estes incluem:
- Protocolo de Controle de Transmissão (TCP), que usa um conjunto de regras para trocar mensagens com outros pontos da Internet no nível do pacote de informação;
- Protocolo de Datagramas de Usuário (UDP), que atua como um protocolo de comunicação alternativo ao TCP e é usado para estabelecer conexões de baixa latência e tolerantes a perdas entre aplicações e a Internet.
- Protocolo de Internet (IP), que usa um conjunto de regras para enviar e receber mensagens no nível de endereço da Internet; e
- Protocolos de rede adicionais que incluem o Hypertext Transfer Protocol (HTTP) e File Transfer Protocol (FTP), cada um dos quais tem conjuntos definidos de regras para trocar e exibir informações.
Todos os pacotes transmitidos e recebidos através de uma rede contêm dados binários. A maioria dos protocolos irá adicionar um cabeçalho no início de cada pacote, a fim de armazenar informações sobre o remetente e o destino pretendido da mensagem. Alguns protocolos também podem incluir um rodapé no final com informações adicionais. Os protocolos de rede processam esses cabeçalhos e rodapés como parte dos dados que se movem entre dispositivos, a fim de identificar mensagens de seu próprio tipo.
Protocolos de rede são frequentemente estabelecidos em um padrão industrial — desenvolvido, definido e publicado por grupos como:
- a União Internacional de Telecomunicações
- o Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos
- a Força Tarefa de Engenharia de Internet
- a Organização Internacional de Padronização
- o Consórcio World Wide Web.
Tipos maiores de protocolos de rede
Generalmente falando, as redes têm três tipos de protocolos — comunicação, como Ethernet; gerenciamento, como o Simple Mail Transfer Protocol (SMTP); e segurança, como o Secure Shell (SSH).
Cair nestas três amplas categorias são milhares de protocolos de rede que manipulam uniformemente uma extensa variedade de tarefas definidas, incluindo autenticação, automação, correção, compressão, tratamento de erros, recuperação de arquivos, transferência de arquivos, agregação de links, roteamento, semântica, sincronização e sintaxe.
Implementando protocolos de rede
Para que os protocolos de rede funcionem, eles devem ser codificados dentro do software, seja como parte do sistema operacional (SO) do computador ou como uma aplicação, ou implementados dentro do hardware do computador. A maioria dos sistemas operacionais modernos possui serviços de software incorporados que estão preparados para implementar alguns protocolos de rede. Outras aplicações, como navegadores web, são projetadas com bibliotecas de software que suportam quaisquer protocolos necessários para que a aplicação funcione. Além disso, o suporte a TCP/IP e protocolos de roteamento é implementado em hardware direto para um melhor desempenho.
Quando um novo protocolo é implementado, ele é adicionado ao conjunto de protocolos. A organização das suítes de protocolos é considerada monolítica uma vez que todos os protocolos são armazenados no mesmo endereço e construídos uns sobre os outros.
Vulnerabilidades dos protocolos de rede
Uma grande vulnerabilidade encontrada nos protocolos de rede é que eles não são projetados para segurança. Sua falta de proteção às vezes pode permitir que ataques maliciosos, como escutas e envenenamento de cache, afetem o sistema. O ataque mais comum em protocolos de rede é a propaganda de rotas falsas, fazendo com que o tráfego passe por hosts comprometidos ao invés dos apropriados.
Analisadores de protocolos de rede foram projetados e instalados em resposta a essas vulnerabilidades. Os analisadores de protocolos de rede protegem os sistemas contra atividades maliciosas, complementando firewalls, programas antivírus e software anti-spyware.
Usos de protocolos de rede
Protocolos de rede são o que torna a Internet moderna possível, pois permitem que os computadores se comuniquem através das redes sem que os usuários tenham que ver ou saber quais operações de fundo estão ocorrendo. Alguns exemplos específicos de protocolos de rede e seus usos são:
- Post Office Protocol 3 (POP3), que é a versão mais recente de um protocolo padrão que é usado para receber e-mails recebidos.
- Protocolo de transporte principal simples, que é usado para enviar e distribuir e-mails enviados.
- Protocolo de transferência de arquivos (FTP), que é usado para transferir arquivos de uma máquina para outra.
- Telnet, que é uma coleção de regras usadas para conectar um sistema a outro através de um login remoto. Neste protocolo, o sistema que envia o pedido de conexão é o computador local e o sistema que aceita a conexão é o computador remoto.
Alguns outros exemplos de protocolo de rede incluem:
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- Protocolo de Resolução de Endereço
- Protocolo de Troca Extensível de Bloqueios
- Protocolo de Gateway de Fronteira
- Comunicações Síncronas Binárias
- Serviços de Texto Canónico
- Domínio sistema de nome
- Protocolo de Configuração Dinâmica do Host
- Protocolo de Roteamento de Gateway Interior Avançado
- HTTP sobre SSL
- Dispositivo de interface humana
- Protocolo de Mensagem de Controle da Internet
- Protocolo de acesso a mensagens da Internet
- Gopher
- Controle de acesso aos meios de comunicação
- Protocolo de transferência de notícias da rede
- Abrir o caminho mais curto primeiro
- Protocolo de correio
- Sacoes de segurança Camada
- Protocolo simples de transferência de correio
- Telnet
- Rede terminal
- Linha
- Protocolo de controle de transmissão
- Segurança da camada de transporte
- Descrição universal, Descoberta e Integração
- Protocolo de Datagrama do Utilizador
- Voz sobre IP
- X10
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