Arquitetura e Protocolos de Internet - Blog SCADA
Arquitetura e Protocolos de Internet
Published 6 de novembro de 2018 by Helena
Arquiteturas e Protocolos de Internet
Quando falamos de comunicação entre dispositivos e protocolos de internet, o que vêm à cabeça é logo o modelo cliente-servidor. Isso porque ele é destinado à aplicações distribuídas. Apesar do assunto ser bastante vasto, nosso intuito aqui não é abordar infindas orientações e informações que podem ser facilmente encontradas em livros relacionados à computação ou referentes ao tema redes. Com este tema queremos trazer de forma simples e resumida o que exatamente está envolvido em uma comunicação e seus protocolos de internet na prática.
Hoje existem assuntos de muito interesse sobre IOT (internet of things) e seu universo: indústria 4.0, RFID, Arduino, e outros, mas antes disto é essencial entendermos a base da comunicação em sua estrutura. Se você procura um sistema SCADA (supervisório / software de aquisição de dados) que permite implementações com Arduino ou explorar o mundo IOT, por exemplo, baixe e experimente gratuitamente SCADA LAquis aqui.
Protocolos de Internet: Modelo Cliente /Servidor
O servidor é um software, deve estar sempre à espera de alguma requisição de seu(s) cliente(s). Geralmente recebe muitas solicitações de seus clientes e por isso deve ser uma máquina de maior desempenho.
O cliente também é um software, sempre que precisar fazer uma comunicação, aciona o servidor. Diferente do servidor, este é acionado pelos usuários, o que exige uma interface gráfica de usabilidade simples. Ok, falamos aqui do modelo estrutural da comunicação, mas o que seria disto sem seus protocolos de comunicação? Falando mais propriamente em internet, traremos o TCP/IP.
Não há como falar em TCP (Transmission Control Protocol ou Protocolo de Controle de Transmissão) /IP (Internet Protocol ou Protocolo de Internet, protocolo de Interconexão) e não falar nas camadas de rede propostas pelo modelo OSI (Open System Interconnection) criado pela ISO (International Organization for Standardization), a qual acabou originando o conjunto de protocolos TCP/IP. O modelo OSI traz 7 níveis de camadas de comunicação, enquanto o TCP/IP traz o uma arquitetura pouco mais enxuta. Contudo há algumas divergências entre autores sobre estas definições do TCP/IP. Alguns entendem que ela traz 5 e outros 4 camadas. Embora seja um assunto polêmico, tema de algumas discussões, traremos aqui o um formato mais simplificado. Assim as camadas de comunicação podem ser melhor entendidas pela figura a seguir.
Protocolos de Internet: Camadas de comunicação
Vale lembrar que quanto mais alto nível de cada uma delas, mais perto do usuário ela está. Em resumo as camadas tem as seguintes funções:
Camada de Aplicação (Aplicação, Apresentação e Sessão)
Define os programas que irão se comunicar, que podem variar muito, de acordo com cada aplicação. Um detalhe interessante desta camada é que em sua maioria é utilizado o modelo de comunicação cliente/servidor. Ainda nesta abordagem, podemos citar alguns protocolos necessários para a comunicação desta camada: DNS, HTTP, HTTPS, SMTP, POP, NFS, FTP.
Sua principal função é levar os dados às aplicações. Também pode ser responsável pela segurança das informações, controlar o fluxo/congestionamento e garantir a entrega do pacote de dados. Os protocolos de transporte utilizados desta camada são:
Neste tipo de protocolo não há chaveamento, ou seja, não há controle/garantia de entrega dos pacotes, tem vantagem nos casos de envio de informações que necessitam de velocidade. Um exemplo de transmissão de dados, neste contexto, são as videoconferências.
TCP (Transmition Control Protocol)
Este protocolo é mais seguro e garante a entrega, há chaveamento dos pacotes. Isto significa que há o endereçamento fixo do pacote. Ou seja, há um gerenciamento de onde ele veio e para quem ele deverá ser entregue. Considerando isto, o protocolo TCP deve ser utilizado em aplicações que necessitam de entregas sem erros, como por exemplo páginas web.
Responsável pelo endereçamento universal. Esta camada é que define o endereço de origem e destino dos pacotes. O protocolo mais comum é o protocolo IP (Internet Protocol). Existem duas versões que ainda são utilizadas IPv4 (quantidade de endereços limitada) e o IPv6 (futuramente deverá substituir o IPv4). Outros protocolos que podemos citar desta camada são ICMP, ARP e RARP.
Camada de Acesso à rede/Link (Enlace e Física)
A comunicação física à rede é de responsabilidade do driver e placa incorporados geralmente aos dispositivo. Estes gerenciam as especificações de hardware entre a interface física e o cabo. Segue alguns protocolos desta camada: Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI.