O TCP (Protocolo de Controle de Transmissão) funciona estabelecendo um canal de comunicação confiável e ordenado entre dois dispositivos em uma rede. Ele opera na camada de transporte do conjunto de protocolos TCP/IP e garante que os dados transmitidos entre o remetente e o destinatário cheguem intactos e na sequência correta. O TCP alcança essa confiabilidade por meio de mecanismos como números de sequência, confirmações, somas de verificação e controle de fluxo. Quando um remetente transmite dados, o TCP os divide em segmentos, adiciona cabeçalhos contendo informações de controle e os envia ao receptor. O receptor confirma o recebimento de cada segmento e solicita a retransmissão de quaisquer segmentos perdidos ou corrompidos, garantindo a entrega de dados sem erros.
O TCP funciona passo a passo em várias etapas:
- Estabelecimento de conexão: O processo começa com um handshake TCP, onde o cliente e o servidor trocam pacotes de sincronização (SYN) para negociar parâmetros e concordar com os números de sequência iniciais. As etapas incluem o envio de um pacote SYN, o recebimento de um pacote SYN-ACK em resposta e o envio de um pacote ACK para confirmar a conexão.
- Transferência de dados: Uma vez estabelecida a conexão, a transmissão de dados ocorre em segmentos. O remetente divide os dados em partes gerenciáveis, adiciona cabeçalhos TCP com números de sequência e os envia pela rede. O receptor reconhece cada segmento, permitindo ao remetente retransmitir quaisquer segmentos perdidos.
- Controle de fluxo: O TCP implementa controle de fluxo para gerenciar taxas de transmissão de dados com base na capacidade do receptor. O receptor anuncia um tamanho de janela indicando a quantidade de dados que pode aceitar, evitando sobrecarga e garantindo uma transferência de dados eficiente.
- Error Handling: O TCP detecta erros usando somas de verificação em cabeçalhos de segmento. Se forem detectados erros, o receptor descarta o segmento e solicita a retransmissão usando repetição seletiva ou mecanismos semelhantes.
- Connection Termination: Quando a troca de dados é concluída, o TCP inicia um processo de encerramento da conexão. Isso envolve a troca de pacotes FIN (finalização) para fechar a conexão normalmente, liberando recursos e garantindo que ambos os lados reconheçam o fechamento.
Uma sessão TCP refere-se a todo o ciclo de vida de uma conexão TCP entre dois hosts. Ele começa com o handshake TCP para estabelecer uma conexão, inclui a troca de dados usando segmentos, gerencia o controle de fluxo e o tratamento de erros e termina com o encerramento da conexão. Durante toda a sessão, o TCP gerencia informações de estado, números de sequência, confirmações e outros parâmetros para garantir uma transferência de dados confiável e ordenada entre o remetente e o destinatário.
O TCP segue uma abordagem em camadas no modelo TCP/IP, onde opera na camada de transporte. Este modelo separa a comunicação de rede em camadas, com o TCP lidando com a confiabilidade da comunicação ponta a ponta e o controle de fluxo. Abaixo da camada de transporte, o IP (Internet Protocol) gerencia o endereçamento e o roteamento, enquanto acima dela, os protocolos da camada de aplicação como HTTP, FTP e SMTP usam serviços TCP para troca confiável de dados.
A transferência de dados TCP começa com o remetente dividindo os dados em segmentos e adicionando cabeçalhos TCP com números de sequência. Esses segmentos são transmitidos pela rede ao receptor, que confirma o recebimento de cada segmento. Se os segmentos forem perdidos ou corrompidos, o remetente os retransmite com base nas confirmações do receptor e nos mecanismos de repetição seletiva. O TCP garante a entrega ordenada numerando os segmentos e remontando-os na ordem correta no destinatário. Este mecanismo confiável de transferência de dados permite que o TCP forneça comunicação livre de erros em conexões de rede não confiáveis, tornando-o adequado para aplicações que exigem entrega garantida e sequenciamento preciso de dados.
