Arquitetura de protocolo refere-se à organização estrutural e ao projeto de protocolos de comunicação utilizados em redes de computadores. Ele fornece uma estrutura para entender como diferentes camadas de protocolos interagem e como fornecem comunicação confiável entre dispositivos em uma rede.
Uma arquitetura de protocolo típica consiste em múltiplas camadas, cada uma com responsabilidades e funcionalidades específicas. Essas camadas podem ser divididas em duas grandes categorias:
1. Camada de aplicação: Esta camada é responsável por fornecer serviços e aplicações aos usuários. Inclui protocolos e padrões para aplicações específicas, como e-mail (SMTP), navegação na web (HTTP), transferência de arquivos (FTP) e conferência de áudio/vídeo.
2. Camada de Transporte: A camada de transporte garante uma transmissão confiável de dados entre dispositivos. Ele fornece mecanismos de controle de erros, controle de fluxo e controle de congestionamento. Os principais protocolos nesta camada incluem Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP) e Stream Control Transmission Protocol (SCTP).
Abaixo da camada de transporte, existem várias camadas adicionais que suportam e facilitam a comunicação em rede:
3. Camada de rede: Esta camada é responsável por rotear pacotes de dados de um dispositivo para outro através de uma rede. Ele usa protocolos de endereçamento e roteamento para determinar o melhor caminho para transmissão de dados. Os protocolos nesta camada incluem o Protocolo da Internet (IP), o Protocolo de Mensagens de Controle da Internet (ICMP) e o Protocolo de Resolução de Endereço (ARP).
4. Camada de link de dados: A camada de enlace de dados gerencia a transmissão e recepção de quadros de dados entre dispositivos na mesma rede física. Inclui protocolos para enquadramento de dados, correção de erros e controle de fluxo. Os principais protocolos nesta camada são Ethernet, Wi-Fi (802.11) e Controle de link de dados de alto nível (HDLC).
5. Camada Física: A camada física define as características físicas da rede, incluindo o meio de transmissão (como cabos ou sem fio), codificação de sinal, taxas de bits e sincronização. Os protocolos nesta camada incluem padrões de camada física Ethernet, Wi-Fi (802.11) e padrões de rede celular.
Essas camadas trabalham juntas de maneira hierárquica, com cada camada se baseando nos serviços fornecidos pelas camadas abaixo dela. Os dados são transmitidos da camada de aplicação, através da camada de transporte e da camada de rede, até a camada de enlace de dados, onde são transmitidos pelo meio físico. O mesmo processo ocorre ao contrário ao receber dados.
Compreender a arquitetura do protocolo ajuda engenheiros de rede, desenvolvedores e pesquisadores a identificar e solucionar problemas de rede, projetar sistemas de comunicação eficientes e desenvolver novos protocolos e aplicações que possam utilizar efetivamente os recursos da rede.
