Cap 2 - Padronização e Modelos de Redes de Computadores

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FUNDAMENTOS DE FUNDAMENTOS DE 
REDES DE COMPUTADORESREDES DE COMPUTADORES
PADRONIZAÇÃO E MODELOSPADRONIZAÇÃO E MODELOS
DE REDES DE COMPUTADORESDE REDES DE COMPUTADORES
Autor: Me. Paulo André Zapparol i
Revisor : Rafae l Rehm
I N I C I A R
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introdução
Introdução
Nesta unidade, aprenderemos que o processo de evolução das redes de
computadores mostrou que a adoção de sistemas únicos e separados para
fornecer cada novo serviço era um grande problema na hora de fazer a
intercomunicação das redes e que, a partir dessa percepção, o setor de redes
adotou uma estrutura padronizada, baseada em modelos que descrevem
suas regras e funções, que permite aos projetistas entenderem e manterem
as plataformas de rede atuais, assim como facilita o desenvolvimento de
novas tecnologias e o aprimoramento das já existentes.
Você vai entender como esses modelos e seus padrões impactam a estrutura
e o funcionamento da rede de computadores. Detalharemos quais meios
físicos podemos utilizar em uma rede e como fazemos seu acesso.
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As redes de computadores variam em seu tamanho, sua forma e também em
sua função. No entanto, para ocorrer uma comunicação, os dispositivos
devem saber como se comunicar, ou seja, apenas ter a conexão física, seja ela
com ou sem �o, entre os dispositivos �nais, não é su�ciente para a�rmar que
existe a comunicação. São necessárias regras para estabelecer   o processo
pelo qual o dispositivo emissor encontrará e enviará a mensagem desejada ao
dispositivo receptor.
Os Protocolos de Rede
Antes de se comunicarem, dois indivíduos precisam usar regras ou acordos
estabelecidos para controlar a conversa, como, por exemplo:
enquanto um fala o outro ouve (identi�cação de emissor e receptor);
a língua e a gramática adotadas são levados em conta;
são usados velocidade e ritmo adequados para o entendimento;
é preciso haver alguma forma de con�rmar a recepção.
Arquitetura e PadrõesArquitetura e Padrões
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Essas regras/acordos são chamadas protocolos e são essenciais para uma
comunicação e�caz. Dessa forma, é possível a�rmarmos que devemos seguir
protocolos para que uma determinada mensagem seja transmitida e
entendida adequadamente.
Os protocolos usados nas comunicações de rede compartilham muitas dessas
características fundamentais. Além de identi�car a origem e o destino, os
protocolos de computadores e de redes de�nem os detalhes sobre como
uma mensagem é transmitida por uma rede. Vejamos mais detalhes sobre os
requisitos cobertos pelos protocolos comuns de computador:
1. Codi�cação da mensagem: A codi�cação é o processo pelo qual se
converte as informações em outra forma aceitável para a sua
transmissão (o processo inverso é a decodi�cação). As mensagens
enviadas através da rede são convertidas em bits pelo dispositivo
emissor. Cada bit é codi�cado em um padrão (sinal) de impulsos
elétricos, de sons ou de ondas de luz. Isso depende da mídia de rede
em que será transmitido. O dispositivo de destino recebe e decodi�ca
os sinais para interpretar a mensagem.
2. Formatação e Encapsulamento de Mensagens: No envio de uma
mensagem, deve-se usar um formato ou uma estrutura especí�ca
que vai depender do tipo de mensagem e do canal usado para
entregá-la.
3. Tamanho da Mensagem: Quando uma mensagem enviada de um
dispositivo a outro em uma rede é longa, muitas vezes, é necessário
dividir a mensagem em partes menores. As regras que regem o
tamanho das partes transmitidas pela rede são muito rígidas e são
diferentes dependendo do canal usado.
4. Temporização de Mensagem: De�ne o método de acesso ao meio
de transmissão, indicando o momento em que o dispositivo poderá
utilizá-lo, o controle de �uxo, regulando a quantidade de
informações que podem ser enviadas, e um limite de tempo que
aguardará uma resposta, bem como o procedimento que adotará
em caso de tempo de espera superado.
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5. Opções de Envio de Mensagem: Uma mensagem pode ser entregue
de diferentes formas. Quando a entrega é de um para um é chamada
unicast, isso signi�ca que a mensagem tem um único destino; se um
dispositivo precisa enviar uma mensagem para muitos, ou grupo de
dispositivos de destino,  utiliza o formato chamado de multicast; e no
caso de todos os hosts na rede precisarem receber a mensagem ao
mesmo tempo, o broadcast pode ser usado.
Os protocolos de rede de�nem os conjuntos de regras comuns para a troca
de mensagens entre dispositivos. Para descrever as exigências e interações
necessárias para que os dispositivos se comuniquem com sucesso, é preciso
uma suíte de protocolos de rede.
TCP/IP
A suíte de protocolos TCP/IP é um padrão aberto, ou seja, esses protocolos
estão totalmente disponíveis ao público, e a implementação pode ser feita por
qualquer fornecedor de hardware ou software.
Um protocolo baseado em padrões é um processo que foi apoiado pelo setor
de redes e aprovado por uma organização de padrões. O uso de padrões no
desenvolvimento e na implementação de protocolos permite que produtos de
diferentes fabricantes consigam interoperar com êxito. O protocolo deve ser
rigidamente observado pelo fabricante, sob pena de seu equipamento ou
software não se comunicar adequadamente com produtos desenvolvidos por
outros fabricantes.
Atualmente, o conjunto de protocolos TCP/IP abrange diversos protocolos. A
Figura 2.1 mostra alguns dos mais populares. Os protocolos individuais são
organizados em camadas que usam o modelo de protocolo TCP/IP: Aplicação,
Transporte, Internet e Camadas de acesso à rede. Os protocolos TCP/IP são
especí�cos para as camadas de Aplicação, Transporte e Internet. Os
protocolos da camada de acesso à rede são responsáveis pela entrega do
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pacote IP pelo meio físico. Esses protocolos da camada inferior foram
desenvolvidos por várias empresas de padrões.
A suíte de protocolos TCP/IP é implementada como uma pilha TCP/IP nos
dispositivos de origem e destino para prover entrega �m a �m de aplicações
pela rede. Os protocolos Ethernet são usados para transmitir o pacote IP pelo
meio físico usado pela LAN.
Padrões Abertos
O incentivo a interoperabilidade, concorrência e inovação são características
dos padrões abertos. Evitam que o produto de uma única empresa
monopolize o mercado ou tenha vantagem injusta sobre a concorrência.
Por exemplo, existem diversas opções de roteadores sem �o residenciais, de
uma variedade de fornecedores e todos incorporam protocolos padrão como
IPv4, DHCP, 802.3 (Ethernet) e 802.11 (LAN sem �o). Esses padrões abertos
também permitem que um cliente executando o sistema operacional
proprietário como o OS X da Apple faça download de uma página Web de um
servidor que executa um sistema operacional Linux. Isso se deve à
implementação dos protocolos de padrão aberto em ambos os sistemas
operacionais.
Figura 2.1 - Protocolo TCP/IP 
Fonte: Marigranula / 123RF.
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Padrões Internet
As organizações padronizadoras são estabelecidas para desenvolver e
promover o conceito de padrões abertos. Geralmente, são independentes de
fornecedores einstituições sem �ns lucrativos. Vejamos quais são essas
organizações e suas respectivas funções:
Internet Society (ISOC) – Promover a evolução da Internet no
mundo todo e o desenvolvimento aberto.
Internet Architecture Board (IAB) – Ser responsável pelo
desenvolvimento geral de padrões da Internet e seu gerenciamento .
Internet Engineering Task Force (IETF) – Desenvolver, atualizar e
manter as tecnologias TCP/IP e   a Internet, juntamente com o
processo e os documentos para desenvolvimento de novos
protocolos e atualização dos protocolos existentes. Esses
documentos são os Request for Comments – RFCs.
Internet Research Task Force (IRTF) – Focar em pesquisa de longo
prazo como ponto a ponto Research Group (P2PRG), Crypto Forum
Research Group (CFRG) e AntiSpam Research Group (ASRG).
Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN)
– Coordenar a alocação de endereços IP, a atribuição de informações
diversas utilizadas pelo TCP/IP e o gerenciamento de nomes de
domínio.
Internet Assigned Numbers Authority (IANA) – Supervisionar e
gerenciar a alocação de endereços IP, o gerenciamento de nomes de
domínio e os identi�cadores de protocolos para ICANN.
Organizações Padronizadoras para Eletrônica e
Comunicação
Outras organizações padronizadoras são responsáveis pela criação de
padrões eletrônicos e de comunicação utilizados para entregar pacotes IP:
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) – Inovação
tecnológica e criação de padrões em vários setores, como força e
energia, saúde, telecomunicações e redes.
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Electronic Industries Alliance (EIA) – Padronização da �ação
elétrica, conectores e racks usados para montar os equipamentos de
rede.
Telecommunications Industry Association (TIA) – Padronização da
comunicação, incluindo equipamentos de rádio, dispositivos de voz
sobre IP (VoIP), torres de celular, comunicação por satélite, entre
outros.
International Telecommunications Union-Telecommunication
Standardization Sector (ITU-T) – Padronização de comunicações de
banda larga, televisão por IP (IPTV) e compactação de vídeo.
Modelo de Referência OSI
O modelo OSI é um modelo em camadas que oferece uma lista de funções e
serviços que podem ocorrer em cada camada. Ele descreve a interação de
cada camada com as suas camadas adjacentes. Suas camadas são geralmente
chamadas pelo número em vez do nome.
Camada de Aplicação
Camada de Apresentação
Camada de Sessão
Camada de Transporte
está relacionada à sintaxe e à semântica das informações transmitidas.
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Camada de Rede
Camada de Enlace
Camada Física
É importante conhecermos a PDU (Protocol Data Unit). Ela descreve o bloco de
dados que é transmitido na comunicação ao observarmos duas instâncias da
mesma camada. A PDU tem uma designação especí�ca para seus elementos
em cada camada, ou seja, em cada camada, a PDU possui um nome para
identi�cá-la conforme a Figura 2.2.
praticar
Vamos Praticar
d t i i t ã t d d i té d ti
Figura 2.2 - Designação da PDU 
Fonte: Elaborada pelo autor.
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São diversas as possibilidades de projetos de uma rede de computadores, podendo
variar em seu tamanho, sua forma e também em sua função. Além disso, para
ocorrer uma comunicação, existem protocolos de rede que os dispositivos devem
atender, ou seja, apenas ter a conexão física, seja ela com ou sem �o, entre os
dispositivos �nais, não é su�ciente para a�rmar que existe a comunicação.
Analisando esse cenário, assinale a alternativa que explica corretamente a
�nalidade dos protocolos nas comunicações de dados.
a) Especi�car a largura de banda do canal ou meio físico para cada tipo de
comunicação.
b) Especi�car o status do canal ou meio físico para cada tipo de comunicação.
c) Fornecer as regras necessárias para possibilitar um tipo especí�co de
comunicação.
d) Especi�car os sistemas operacionais dos dispositivos que suportam a
comunicação.
e) Exibir o conteúdo da mensagem enviada durante a comunicação.
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A camada física é a responsável pela transmissão dos �uxos de bits de um
dispositivo, �nal ou intermediário, a outro. Podem ser usados diversos meios
físicos na realização de uma transmissão, sendo que cada meio físico
diferente terá suas próprias características especí�cas, como: largura de
banda, custo, retardo e exigências para instalação e manutenção.
Na camada 1, encontramos tudo que é físico. Nela, estarão
elementos como cabos de rede, placas eletrônicas, ondas
eletromagnéticas de dispositivos wireless, entre outros. Como vimos,
o PDU dessa camada é o bit. Então, poderemos ter energia elétrica,
sinais luminosos, sinais sonoros ou outros métodos de designação
de 0 e 1 (MOTA, 2013, p. 271).
Os sistemas de comunicação são classi�cados com relação aos sentidos em
que a informação pode ser transmitida através de um meio de transmissão.
Entre os dispositivos emissores e receptores, podemos ter os seguintes tipos: 
Camada FísicaCamada Física
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1. Simplex: Recebe essa denominação quando as transmissões são
realizadas somente em um sentido, do dispositivo emissor para um
ou mais receptores. Exemplo: emissão de rádio ou televisão.
2. Half Duplex: Neste caso, as transmissões são realizadas nos dois
sentidos, mas um de cada vez alternadamente, ou seja, em um
sentido ou em outro. Exemplo: rádio comunicador.
3. Full Duplex: Modo de transmissão em sentido duplo simultâneo ou
bidirecional; cada dispositivo na comunicação pode emitir e receber
ao mesmo tempo. Exemplo: celular.
Podemos agrupar os meios físicos em guiados, como �os de cobre e �bras
ópticas, e não guiados, como ondas de rádio e raios laser transmitidos pelo
ar.
Meios de Transmissão Guiados
Os meios de transmissão guiados são aqueles que utilizam um condutor para
transmitir o sinal do emissor ao receptor. Vejamos alguns dos principais
meios de transmissão guiados.
Cabo Coaxial
O cabo coaxial é feito por um �o de cobre esticado na parte central, envolvido
por um material isolante. Uma malha condutora sólida entrelaçada protege o
isolante, a malha é coberta por uma camada plástica protetora. A Figura 2.3
apresenta um cabo coaxial.
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O cabo coaxial é aplicado em comunicações de longas distâncias e altas
velocidades porque possui uma boa qualidade na blindagem que lhe creditam
excelente imunidade a ruído e alta largura de banda. A qualidade do cabo, a
relação sinal/ruído do sinal de dados e seu tamanho de�nem a largura de
banda possível.
A utilização de cabos coaxiais é muito comum e dois modelos são
amplamente utilizados:
o cabo de 50 ohms, empregado nas transmissões digitais;
o cabo de 75 ohms, frequentemente usado em televisão a cabo,
atualmente, com a Internet por cabo, tornou-se mais atraente.
Par Trançado
O par trançado é o mais antigo meio de transmissão e atualmente é muito
empregado nas redes de computadores. Seu uso também é muito comum
nos sistemas telefônicos. O par trançado é constituído por dois �os de cobre
encapados e entrelaçados (as tranças são feitas para evitar interferências
indesejáveis: que as ondas eletromagnéticas de diferentes partes do �o se
cancelem). Os �os têm espessura de 1 mm e são enrolados de forma
helicoidal.
Figura 2.3 - Cabo Coaxial 
Fonte: Citadelle/ 123RF.
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Esse tipo de cabeamento é geralmente chamado de UTP (Unshielded Twisted
Pair), por serem os mais utilizados, mas em casos de ambientes mais hostis,
ou seja, com uma interferência eletromagnética acentuada, recomenda-se a
adoção do par trançado STP que possui blindagem que o isola das
interferências. 
Fibra Óptica
Os cabos de �bra óptica são semelhantes aos cabos coaxiais, mas não
possuem a malha metálica. No centro do cabo de �bra óptica, �ca o núcleo de
vidro através do qual se propaga a luz. Para se manter toda a luz no núcleo,
ele é envolvido por um revestimento de vidro com um índice de refração
inferior à sua, provocando, dessa forma, a re�exão da luz.
Figura 2.5 - Fibra Óptica 
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Existem dois de tipos de �bras ópticas:
Multimodo – o núcleo tem 50 micrômetros de diâmetro, o que
corresponde à espessura de um �o de cabelo humano. O nome se
refere à existência de feixes que se propagam em diferentes ângulos.
Monomodo – o núcleo tem entre 8 e 10 micrômetros; devido à
pequena espessura, apenas feixes de luz paralelos podem ser
transmitidos. O comprimento do cabo pode ser maior do que as
�bras multimodo e o desempenho também.
Meios de Transmissão Sem Fio
A primeira coisa que vem à cabeça quando discutimos sobre comunicação
sem �o é a portabilidade, a�nal é ela que nos permite �car conectados com
nossos smartphones, notebooks e tablets sem a necessidade de colocarmos
cabos para fazer essa conexão. É certo que este foi um dos principais
motivadores para o desenvolvimento da tecnologia, mas a comunicação sem
�o também foi muito importante para vencermos outros obstáculos como os
geográ�cos, por exemplo: montanhas, oceanos etc.
Fonte: Artush / 123RF.
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Quando se movem, os elétrons criam ondas eletromagnéticas que
podem se propagar pelo espaço livre (até mesmo no vácuo). Essas
ondas foram previstas pelo físico inglês James Clerk Maxwell em
1865 e foram observadas pela primeira vez pelo físico alemão
Heinrich Hertz em 1887. O número de oscilações por segundo de
uma onda eletromagnética é chamado frequência, f, e é medida em
Hz (em homenagem a Heinrich Hertz). A distância entre dois pontos
máximos (ou mínimos) consecutivos é chamada comprimento de
onda (TANENBAUM; WETHERALL, 2011, p. 65).
Estamos acostumados a chamar de Wireless ou Wi-Fi (Wireless Fidelity)
qualquer comunicação que fazemos quando não utilizamos �os, mas, na
verdade, há um espectro eletromagnético (como na Figura 2.6), que é o
intervalo de todas as possíveis frequências da radiação eletromagnética.
Transmissão de Micro-Ondas
Acima de 100 MHz, uma das características das ondas eletromagnéticas é que
elas viajam em linha reta e, por isso, podem ser focadas através do
alinhamento entre o transmissor e o receptor. Devido a essa característica da
onda, sua utilização exige uma visada direta, ou seja, os extremos da
comunicação devem se ver, e permite múltiplos transmissores colocados lado
a lado sem que haja interferências. Outra característica é que as micro-ondas
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não atravessam bem os objetos pelo caminho, então deve-se evitar
obstáculos.
Dependendo do ambiente, é recomendado seu uso em lugar de �bras ópticas
ou cabos metálicos. Elas são amplamente utilizadas para telefonia e redes de
dados, entre outras.
A política do espectro eletromagnético
Para evitar problemas na comunicação com interferência, já que todos
querem uma taxa de dados mais alta e por isso desejam um espectro maior,
existem acordos nacionais e internacionais a respeito dos direitos de uso de
cada uma das frequências. É responsabilidade dos governos nacionais alocar
as bandas do espectro para os diversos serviços diferentes, como rádio,
televisão e celulares.
O impacto disso é a fabricação de dispositivos que funcionem em todos os
lugares do planeta, visto que uma produção de modelo único seria
economicamente mais viável.
Geralmente, a banda de 2,4 GHz é a que está disponível na maioria dos
países. O problema é que ela está sujeita a interferências de fornos de micro-
ondas e instalações de radares. Redes Bluetooth e LANs sem �os que seguem
o padrão 802.11 operam nessa banda. A banda de 5,7 GHz é uma alternativa
que está se desenvolvendo, porém, à medida que as redes 802.11a a
utilizarem, ela logo se tornará mais popular.
praticar
Vamos Praticar
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Meios de Transmissão são quaisquer meios físicos capazes de transportar
informações eletromagnéticas. As a�rmativas a seguir fazem referência aos meios
de comunicação. Leia-as atentamente.
i. A construção de projeto de redes de computadores é in�uenciada por uma
série de questões tecnológicas, como as características e propriedades dos
meios de transmissão e dos sinais que serão transmitidos.
ii. A Fibra Óptica é um meio de transmissão propenso a interferências
eletromagnéticas e ruídos.
iii. Transmissão de luz é unidirecional, por isso é necessário o uso de duas
Fibras Ópticas: uma para Transmissão e outra para Recepção.
iv. O Par Trançado transmite sinais tanto analógicos quanto digitais.
Está correto o que se a�rma em:
a) I, III e IV, apenas.
b) I, II e III, apenas.
c) II, III e IV, apenas.
d) I, II e IV, apenas
e) I, II, III e IV.
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O meio físico está sujeito a diversos ruídos e interferências. Para suprir suas
limitações, necessita de funções mais inteligentes, e estas estão na camada 2.
A função da Camada 2 ou de Enlace de Dados é fornecer a transferência
con�ável de dados.
Quando um protocolo da camada de enlace fornece serviço con�ável de
entrega, ele garante que vai transportar sem erro cada datagrama da camada
de rede pelo enlace. Lembre-se de que certos protocolos da camada de
transporte (como o TCP) também fornecem um serviço con�ável de entrega.
Semelhante ao que acontece com um serviço con�ável de entrega da camada
de transporte, consegue-se um serviço con�ável de entrega da camada de
enlace com reconhecimentos e retransmissões (KUROSE; ROSS, 2013, p. 323).
Para o protocolo de enlace fornecer serviços con�áveis, deve executar diversa
funções especí�cas:
1. fornecer serviço à camada de rede;
2. lidar com erros de transmissão;
Camada EnlaceCamada Enlace
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3. regular o �uxo de dados.
Ao receber os pacotes da camada de rede, a camada de enlace os encapsula
em quadros para transmissão. Os quadros são compostos por um cabeçalho
(header) de quadro, um campo de carga útil, que contém o pacote, e um �nal
(trailer) de quadro. O núcleo das atividades da camada de enlace de dados é o
gerenciamento de quadros. Examinemos com mais detalhes todas as funções
especí�cas mencionadas. 
Serviços Oferecidos à Camada de Rede
O principal serviço que a camada de enlace pode fornecer à camada de rede é
transferir dados da camada de rede do dispositivo de origem para a camada
de rede do dispositivo de destino. A camada de rede da máquina de origem
possui uma entidade chamada processo que entrega alguns bits à camada de
enlace de dados para que sejam transferidos ao destino.
A camada de enlace de dados é projetada para oferecer diversos serviçosque
podem variar de sistema para sistema. Três possibilidades oferecidas
frequentemente são:
1. serviço sem conexão e sem con�rmação;
2. serviço sem conexão com con�rmação;
3. serviço orientado a conexões com con�rmação.
Controle de Erro
Para garantir uma entrega con�ável, normalmente, o receptor envia
mensagens de con�rmação ao transmissor, informando sobre o que está
acontecendo. A forma mais comum é o transmissor   solicitar quadros
especiais de controle do receptor com con�rmações negativas ou positivas
sobre os quadros recebidos. No caso de receber uma con�rmação negativa,
indica que algo saiu errado e que se deve transmitir o quadro novamente. Por
outro lado, uma con�rmação positiva recebida signi�ca que o quadro chegou
com sucesso ao destino.
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Controle de Fluxo
Outro ponto importante da camada de enlace de dados é o controle de �uxo,
que organiza o envio de quadros para que o dispositivo de origem não envie
mais quadros do que a capacidade do receptor pode receber.
O controle é feito baseado em feedback. O receptor envia de volta ao
transmissor informações, comunicando ao transmissor para enviar mais
dados ou pelo indicando ao transmissor qual é a situação real do receptor.
O controle de �uxo pode ser feito de diversas maneiras, sendo que, em sua
maioria, usa-se o mesmo princípio básico. Há regras bem de�nidas no
protocolo que indicam o momento que um transmissor pode enviar o quadro
seguinte. Essas regras indicam que o transmissor só poderá enviar o próximo
quadro a partir da concessão de permissão pelo receptor. Essa concessão
pode ser feita de forma implícita ou explícita. 
praticar
Vamos Praticar
A função da Camada 2 ou de Enlace de Dados é fornecer a transferência con�ável
de dados. Para o protocolo de enlace conseguir fornecer serviços con�áveis, deve
executar diversas funções especí�cas. Analise as a�rmativas a seguir que
descrevem essas funções.
i. Fornecer serviço à camada de rede.
ii. Lidar com erros de transmissão.
iii. Regular o �uxo de dados.
iv. Fazer a transmissão dos �uxos brutos de bits de um dispositivo para outro.
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Está correto o que se a�rma em:
a) I, II, III e IV.
b) II, III e IV, apenas.
c) I, II e IV, apenas.
d) I, II e III, apenas.
e) I, III e IV, apenas.
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É possível dividir a camada de enlace de dados em duas subcamadas:
Controle Lógico de Enlace (Logical Link Control – LLC) – Essa
subcamada superior se comunica com a camada de rede. É a
responsável por colocar no quadro de identi�cação qual protocolo de
camada de rede está sendo usado. Dessa forma, permite que
diversos protocolos de camada 3, como o IPv4 e o IPv6, utilizem a
mesma interface e o meio físico de rede.
Controle de Acesso ao Meio (Media Access Control – MAC) - essa
subcamada inferior indica quais processos de acesso ao meio físico
serão realizados pelo hardware. Fornece à camada de enlace de
dados endereços e acesso a várias tecnologias de rede.
A subcamada MAC é a responsável por enviar e receber quadros por meios de
comunicação guiados, como �bra ótica e par trançado. Para isso, precisa
entender a tecnologia de LAN Ethernet. Para receber e enviar quadros através
de rede sem �o, meios de comunicação não guiados, a subcamada MAC deve
se comunicar com as tecnologias sem �o, como Wi-Fi e Bluetooth.
A Subcamada de Controle deA Subcamada de Controle de
Acesso ao MeioAcesso ao Meio
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Controle de Acesso ao Meio
Os protocolos de Camada 2 especi�cam o enquadramento ou
encapsulamento de um pacote em um quadro e as técnicas adotadas para
colocar e retirar o pacote encapsulado de cada meio. O método de controle
de acesso ao meio é a técnica usada para encaminhar o quadro através de
cada meio físico.
Como os pacotes trafegam dos dispositivos de origem para o dispositivo de
destino, eles normalmente passam por diferentes redes físicas. Essas redes
físicas podem ser constituídas de diferentes tipos de meios físicos, como �os
de cobre, �bras ópticas e conexão sem �o, que consistem em sinais
eletromagnéticos, frequências de rádio e de micro-ondas, além de links de
satélite.
A principal razão para o uso de uma abordagem em camadas para redes de
comunicação e da utilização de uma camada para enlace de dados é que sem
ela o protocolo de camada de rede, por exemplo, o IP, deveria estar
preparado para se conectar a cada tipo diferente de meio físico que poderia
encontrar ao longo do caminho. Imaginando isso, com o nível de
desenvolvimento tecnológico atual, seria mais complicado ainda o IP se
adaptar toda vez que uma nova tecnologia ou meio de rede fosse
desenvolvido, o que traria impactos na inovação e no desenvolvimento de
protocolo e mídias de rede.
Imagine que você está se comunicando através de um computador com um
parente que está morando em Hong Kong. Você, provavelmente, passaria por
diversas redes diferentes, que utilizam diversos meio de transmissão, para
atingir o destino. Embora os dois dispositivos se comuniquem exclusivamente
usando IP, é provável que diversos protocolos de camada de enlace de dados
sejam usados para transportar os pacotes IP pelos vários tipos de LANs e
WANs. Cada transição em um roteador pode exigir um protocolo de camada
de enlace de dados diferente para transportar em um novo meio.
Fornecimento de Acesso ao Meio
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Enquanto um pacote viaja de um dispositivo local a um dispositivo remoto
poderá passar por diversos ambientes de redes diferentes. Em cada um
desses ambientes, ele pode encontrar métodos de controle de acesso ao
meio diferentes que serão necessários durante a comunicação. Por exemplo,
uma LAN Ethernet é formada por vários hosts que disputam para acessar o
meio físico de rede. Os links seriais consistem em uma conexão direta entre
apenas dois dispositivos.
Para cada interface do roteador, dependendo do link que está utilizando,
haverá um método adequado de controle de acesso ao meio usado. Em
qualquer troca de pacotes de camada de rede, pode haver várias transições
de camadas de enlace de dados e de meios físicos.
Dessa forma, podemos a�rmar que a cada salto ao longo do caminho, um
roteador:
aceita um quadro de um meio;
desencapsula o quadro;
encapsula novamente o pacote em um novo quadro;
encaminha o quadro criado para o meio desse segmento da rede
física.
Como exemplo, vamos usar um roteador que possui interfaces conectadas a
diferentes redes. Entre essas redes, encontramos uma interface Ethernet que
se conecta à LAN e uma interface serial que se conecta à WAN. Durante o
processamento dos quadros, ele usará os serviços da camada de enlace de
dados da interface que receber o quadro, com as regras referentes ao meio
que recebeu. Ele o desencapsula para ler a PDU da Camada 3, veri�ca qual
será a interface de destino, encapsula novamente a PDU em um novo quadro
que será montado de acordo com as regras do meio que ele utilizará.
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praticar
Vamos Praticar
É possível dividirmos a camada de enlace de dados em duas subcamadas, Controle
Lógico de Enlace (Logical Link Control – LLC) e Controle de Acesso ao Meio (Media
Access Control – MAC). As a�rmativas a seguir fazem referência à subcamada MAC.
Leia-as atentamente.
i. Comunica-se com a tecnologia deLAN Ethernet para enviar e receber
quadros pelo cabo de cobre.
ii. Comunica-se com a tecnologia de LAN Ethernet para enviar e receber
quadros pela �bra óptica.
iii. Comunica-se com a tecnologia sem �o como Wi-Fi para enviar e receber
quadros sem o uso de cabos.
reflitaRe�ita
omo vimos durante a unidade, existem diversos meios de transmissão que são
tilizados em redes de computadores, alguns guiados como �os de cobre e �bra ótica e
utros não guiados como as redes wi-�. Como é muito comum a utilização desses
versos meios simultaneamente instalados em uma rede, re�ita como será a operação
os protocolos de enlace de dados.
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iv. Comunica-se com a tecnologia sem �o como Bluetooth para enviar e
receber quadros sem o uso de cabos.
Está correto o que se a�rma em:
a) I, II e III, apenas.
b) II, III e IV, apenas.
c) I, II, III e IV.
d) I, III e IV, apenas.
e) I, II e IV, apenas.
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indicações
Material Complementar
LIVRO
Seis Graus de Separação (Six Degreees )
Duncan J. Watts
Editora: Leopardo
ISBN: 9788562953026
Comentário: É um livro com uma abordagem cientí�ca
sobre a teoria das redes. Essa teoria se aplica a muitas
coisas no cotidiano da natureza. Na humanidade pode
representar como você consegue contato com qualquer
pessoa que desejar do mundo por seis contatos
encadeados.
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FILME
A Rede
Ano: 1995
Comentário: Esse é um �lme de ação e suspense, um
dos primeiros que trata da questão de segurança e
sigilo de informações digitais e hackeamento. Ele
mostra como nossa vida está registrada de forma
digital e quais são os possíveis impactos se o controle
dessas informações forem controladas ou usadas de
forma indevida.
Para conhecer mais sobre o �lme, acesse o trailer a
seguir.
T R A I L E R
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conclusão
Conclusão
Nesta Unidade, vimos a importância da padronização e das normas no
desenvolvimento das redes de computadores. Principalmente na de�nição
dos protocolos de comunicação e do modelo de referência OSI, descobrimos
que existe uma série de instituições ajudando na construção dos padrões e
organização da Internet que possibilitam ela funcionar tão bem. Além disso,
começamos a desvendar as camadas do modelo de referência OSI, iniciando
pela camada 1, a camada física, na qual aprendemos sobre os meios de
transmissão guiados e não guiados, e seguimos para a camada 2, camada de
enlace, que fornece a transferência con�ável de dados entre dispositivos e
detalhamos um pouco o funcionamento das suas duas subcamadas: a
subcamada LLC e a subcamada MAC.
referências
Referências Bibliográ�cas
KUROSE, J.; ROSS, K. W. Redes de Computadores e a Internet – Uma
Abordagem Top-Down. 6. ed. São Paulo: Pearson, 2013.
MOTA, J. E. Análise de Tráfego em Redes TCP/IP. São Paulo: Novatec, 2013.
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TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de Computadores. 5. ed. São
Paulo: Pearson, 2011.
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