O Protocolo IP

Para conectar-se a internet, em qualquer lugar do mundo, os dispositivos precisam identificar uns aos outros. Você imagina como os computares se identificam na rede? Essa comunicação é realizada pelo Protocolo IP.

Neste artigo, que trata sobre os o protocolo IP e seu endereçamento, você aprenderá como os computadores e outros dispositivos conectados à Internet podem ser identificados, não importa em que local do mundo eles estejam. Para isso você conhecerá o cabeçalho do protocolo IP e estudará que este protocolo oferece serviços de endereçamento, roteamento e fragmentação. Descobrirá que atualmente utilizamos endereçamentos sem classes, e que o roteador é o elemento que une as diferentes redes.

Introdução

O protocolo IP foi oficialmente especificado em 1981 através da RFC 791. Seu objetivo original era realizar a interconexão de redes através de datagramas, desde a origem até um destino. Para isso, o IP realiza a fragmentação e a reconstrução dos datagramas sempre que necessário. Ao longo do tempo o protocolo IP recebeu diversas modificações evolutivas, sendo a mais recente de 2013 (RFC 6864).

Como todo protocolo de rede, ele precisa resolver questões relacionadas ao endereçamento, roteamento e à fragmentação das informações. As sessões a seguir detalham um pouco mais esses conceitos.

Endereçamento IP

Para realizar a comunicação entre os dispositivos de diferentes redes, cada um dos dispositivos que se comunicam precisa ser adequadamente identificado. Chamamos esse identificador de endereço IP.

O endereço IP é um número de 32 bits, representado pela notação decimal de cada dos bytes que o compõe. Desta forma, os endereços são representados por números que vão de 0.0.0.0 até 255.255.255.255.

Todo computador conectado à internet tem seu endereço IP.

Roteamento IP

De alguma forma, a rede de comunicação precisa entregar os datagramas, desde a até o seu destino final. Para isso, é necessário encontrar os caminhos ou rotas até o destino a que se deseja chegar.

O roteamento também é uma função da camada de rede responsável encontrar uma rota para encaminhar um datagrama.

O protocolo IP estabelece rotas estáticas para encaminhamento dos datagramas. No entanto, existem protocolos de roteamento específicos, que veremos em outros textos.

Fragmentação e Reconstrução de Pacotes

Um único datagrama IP consegue encapsular até 65.535 bytes de carga útil.

Estudamos na aula anterior que os quadros da camada de enlace possuem um tamanho máximo de transmissão (MTU – maximum transmition unit). No caso da ethernet, por padrão, o MTU é de 1500 bytes. Assim, não é possível transmitir mais de 1500 bytes em cada um dos quadros.

Se um datagrama é maior que o MTU da camada de enlace, o datagrama precisa ser dividido, isto é, fragmentado em diversos quadros e então transmitidos.

O protocolo IP possui mecanismos adequados para realizar a fragmentação dos quadros e a reconstrução necessária no destinatário, de forma que a mensagem fragmentada seja adequadamente reconstruída.