TCP/IP: o que é e como funciona

Olá, querida(o) estudante! Neste artigo, vamos estudar um dos temas mais fundamentais — e também mais cobrados — quando o assunto é redes de computadores: o TCP/IP.

Praticamente tudo o que fazemos na internet, do envio de um e-mail à navegação em um site, depende desse conjunto de protocolos. Entender o que é TCP/IP, como suas camadas se organizam e qual é a diferença entre TCP e UDP é essencial tanto para quem trabalha com tecnologia quanto para quem está se preparando para concursos públicos de TI.

Ao longo do texto, você vai entender a sigla TCP/IP, conhecer as camadas do modelo, comparar TCP e UDP, entender o endereçamento IP e ver como esse conteúdo costuma aparecer em provas.

O que é TCP/IP

TCP/IP é a sigla para Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo de Internet). Não se trata de um único protocolo, mas de um conjunto de protocolos — chamado também de pilha ou arquitetura TCP/IP — que define como os dados devem ser divididos, endereçados, transmitidos, roteados e recebidos entre dispositivos em uma rede.

O TCP/IP é a base da internet e da grande maioria das redes corporativas atuais. Sua função é garantir que uma informação enviada por um computador chegue corretamente a outro, mesmo que os dois estejam em redes diferentes, em qualquer parte do mundo.

As camadas do modelo TCP/IP

O modelo TCP/IP organiza a comunicação em rede em camadas, cada uma responsável por uma parte específica do processo. Na versão mais cobrada em concursos, o modelo é dividido em quatro camadas:

• Aplicação: é a camada mais próxima do usuário. Reúne os protocolos que as aplicações usam para se comunicar, como HTTP, HTTPS, FTP, SMTP, DNS e DHCP.
• Transporte: responsável por controlar a entrega dos dados entre origem e destino. É aqui que atuam o TCP e o UDP.
• Internet (ou rede): cuida do endereçamento lógico e do roteamento dos pacotes entre redes diferentes. É a camada do protocolo IP.
• Acesso à rede (ou enlace): trata do envio dos dados sobre o meio físico (cabo, fibra, Wi-Fi), incluindo o endereço MAC dos dispositivos.

Algumas bancas e bibliografias apresentam o modelo TCP/IP dividido em cinco camadas, separando a camada de acesso à rede em física e enlace. Nessa versão, as cinco camadas — física, enlace, rede, transporte e aplicação — coincidem com as cinco camadas inferiores do modelo OSI. É importante conhecer as duas formas de apresentação, pois ambas aparecem em provas.

TCP versus UDP: qual a diferença

TCP e UDP são os dois principais protocolos da camada de transporte, e a diferença entre eles é um dos pontos mais cobrados sobre o tema.

TCP (Transmission Control Protocol)

• É orientado a conexão: antes de enviar dados, estabelece uma conexão entre origem e destino (o famoso three-way handshake).
• É confiável: garante a entrega dos pacotes, na ordem correta, com confirmação de recebimento e retransmissão em caso de perda.
• Possui controle de fluxo e controle de congestionamento.
• É mais lento que o UDP, por causa de toda essa verificação.
• Usado em aplicações que exigem integridade dos dados, como navegação web (HTTP/HTTPS), e-mail e transferência de arquivos.

UDP (User Datagram Protocol)

• Não é orientado a conexão: os dados são enviados diretamente, sem negociação prévia.
• Não garante entrega: não há confirmação de recebimento nem reenvio automático de pacotes perdidos.
• É mais rápido e mais leve que o TCP, por ter menos verificações.
• Usado em aplicações que priorizam velocidade em detrimento da confiabilidade total, como streaming de vídeo, chamadas de voz (VoIP) e jogos online.

Uma pegadinha comum em prova é achar que o UDP é “pior” que o TCP. Na verdade, cada protocolo é adequado a um cenário: o UDP é a escolha correta quando a velocidade importa mais do que a garantia de entrega de cada pacote.

Endereçamento IP: IPv4 e IPv6

O endereço IP identifica um dispositivo dentro de uma rede, permitindo que os pacotes de dados saibam para onde ir. Existem duas versões principais:

• IPv4: formado por 32 bits, representado em quatro grupos de números decimais separados por ponto (ex.: 192.168.0.1). Permite cerca de 4,3 bilhões de endereços únicos, número que já se mostrou insuficiente diante do crescimento da internet.
• IPv6: formado por 128 bits, representado em grupos hexadecimais separados por dois-pontos (ex.: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334). Foi criado justamente para resolver o esgotamento de endereços do IPv4, oferecendo uma quantidade praticamente inesgotável de endereços.

É importante não confundir endereço IP com endereço MAC: o endereço IP é lógico, atribuído pela rede e pode mudar conforme o dispositivo muda de rede; o endereço MAC é físico, gravado na placa de rede pelo fabricante e, em condições normais, não muda.

Portas e exemplos práticos de uso do TCP/IP

Além do endereço IP, a comunicação em rede depende das portas. Enquanto o endereço IP identifica o dispositivo na rede, a porta identifica qual aplicação ou serviço, dentro desse dispositivo, deve receber os dados. Por isso, a combinação IP + porta (chamada de socket) identifica de forma única uma comunicação. Alguns exemplos de portas padronizadas:

• Porta 80: HTTP
• Porta 443: HTTPS
• Porta 21: FTP
• Porta 25: SMTP
• Porta 53: DNS

Na prática, sempre que você acessa um site, seu navegador usa o TCP/IP para: resolver o nome do domínio em um endereço IP (via DNS), estabelecer uma conexão TCP com o servidor na porta 443 (HTTPS) e trocar pacotes de dados até que a página seja carregada por completo.

Questões de concurso comentadas

Vamos ver como o TCP/IP costuma ser cobrado em concursos!

1) CESPE/CEBRASPE — 2021 — Polícia Federal — Agente de Polícia Federal

A pilha de protocolos TCP/IP de cinco camadas e a pilha do modelo de referência OSI têm, em comum, as camadas física, de enlace, de rede, de transporte e de aplicação.

Gabarito: Certo

Comentário: embora a versão do TCP/IP mais difundida seja a de quatro camadas, a banca adotou a versão de cinco camadas (física, enlace, rede, transporte e aplicação). Nessa versão, as cinco camadas do TCP/IP coincidem exatamente com as cinco camadas inferiores do modelo OSI, que possui sete camadas ao todo (as duas que não têm correspondência direta são sessão e apresentação).

2) PR-4 UFRJ — 2021 — UFRJ — Técnico de Tecnologia da Informação (Suporte ao Usuário)

O modelo OSI é definido em sete camadas nas quais se baseiam os protocolos de comunicação de uma rede. Já o modelo TCP/IP possui cinco camadas. Assinale a alternativa que apresenta as duas camadas do modelo OSI que NÃO estão explícitas no modelo TCP/IP.

1. Rede e transporte. 
2. Física e aplicação.
3. Física e enlace. 
4. Transporte e aplicação. 
5. Sessão e apresentação.

Gabarito: Letra E

Comentário: As camadas de sessão e apresentação existem apenas no modelo OSI. No TCP/IP, suas funções ficam concentradas dentro da camada de aplicação.

Conclusão

O TCP/IP é a espinha dorsal da comunicação em redes de computadores e da internet como conhecemos. Saber explicar o que é a sigla, conhecer as camadas do modelo, diferenciar TCP de UDP e entender o papel do endereçamento IP é conhecimento indispensável tanto na rotina de TI quanto nas provas de concursos públicos, onde o tema é cobrado com frequência — muitas vezes explorando justamente os pontos de confusão entre os modelos TCP/IP e OSI.

Perguntas frequentes sobre TCP/IP

1. O que é TCP/IP e qual é sua finalidade? TCP/IP é o conjunto de protocolos que define como os dados são endereçados, transmitidos e recebidos entre dispositivos em rede. É a base de funcionamento da internet.

2. Quais são as quatro camadas do modelo TCP/IP? Aplicação, transporte, internet (rede) e acesso à rede (enlace). Algumas bancas usam a versão de cinco camadas, separando acesso à rede em física e enlace.

3. Qual é a diferença entre TCP e UDP? O TCP é orientado a conexão e garante a entrega confiável dos dados; o UDP é mais rápido, mas não garante entrega nem ordem dos pacotes.

4. Qual é a diferença entre endereço IP e endereço MAC? O IP é um endereço lógico atribuído pela rede e pode mudar; o MAC é um endereço físico gravado na placa de rede pelo fabricante.

5. O que são IPv4 e IPv6? São as duas versões do protocolo de endereçamento IP. O IPv4 usa 32 bits (menos endereços disponíveis); o IPv6 usa 128 bits, criado para suprir o esgotamento de endereços do IPv4.

6. Qual é a função das portas na comunicação TCP/IP? As portas identificam qual aplicação ou serviço, dentro de um dispositivo, deve receber os dados — por exemplo, a porta 443 para HTTPS.

7. Como o tema TCP/IP costuma ser cobrado em questões de concursos públicos? Geralmente por meio de comparações entre TCP/IP e o modelo OSI, identificação de protocolos por camada e diferenciação entre TCP e UDP, muitas vezes em itens certo/errado da banca Cebraspe.

Referências

• RFC 791 (Internet Protocol)
• RFC 793 (Transmission Control Protocol)
• RFC 768 (User Datagram Protocol)
• KUROSE, J.; ROSS, K. Redes de Computadores e a Internet.