Unidade 1 - Fundamentos de Redes de Computadores

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FUNDAMENTOS DE REDES DEFUNDAMENTOS DE REDES DE
COMPUTADORESCOMPUTADORES
PRINCÍPIOS DEPRINCÍPIOS DE
COMUNICAÇÃO DIGITALCOMUNICAÇÃO DIGITAL
Autor: Me. Paulo André Zapparoli
Revisor : Rafae l Rehm
IN IC IAR
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introdução
Introdução
A comunicação é uma das maiores necessidades humanas. Com o
desenvolvimento da tecnologia, esse potencial humano foi fortalecido e
permitiu a criação de novos meios e formas de comunicação entre as
pessoas, transpondo os obstáculos que a distância representava.
Nesta unidade, conheceremos a história e evolução das Redes de
Computadores até a criação da Internet, entenderemos como funciona uma
comunicação digital e sua diferença da comunicação analógica. Além disso,
conheceremos como é feita uma transmissão de informação e analisaremos
como as redes são classi�cadas com base em sua distribuição geográ�ca,
tamanho físico, disposição dos dispositivos intermediários e �nais e baseados
nos meios de comunicação adotados.
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A Comunicação é o ato de transmissão de informações de uma pessoa a
outra. A necessidade humana de se comunicar com os outros está logo
abaixo das nossas necessidades básicas: respirar, beber, comer e se abrigar. É
comum encontrarmos na história da humanidade a necessidade do
estabelecimento de sistemas de comunicações, principalmente percebido nas
grandes conquistas e em momentos de con�itos.
O rápido sucesso da globalização da Internet, maior do que o esperado,
coloca a tecnologia como elemento crucial no desenvolvimento dos sistemas
de comunicações atuais, ao ponto de percebermos uma nova e inovadora
maneira nas interações sociais, comerciais, políticas e pessoais que
acompanham as rápidas evoluções e mudanças promovidas pelo
desenvolvimento da rede global. As novas ferramentas em desenvolvimento
exigirão constantes melhorias nas interligações que formam a Internet e seu
desempenho certamente terá papel fundamental nos novos panoramas de
comunicação.
História e Evolução dasHistória e Evolução das
ComunicaçõesComunicações
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Vamos conhecer, então, um pouco da história das tecnologias que
in�uenciaram diretamente a criação e o desenvolvimento da Internet.
UM BREVE HISTÓRICO
DA INTERNET E
TCP/IP
1967
a ARPA apresenta um projeto chamado ARPANET
com uma ideia simples, um computador central
com capacidade para entender todos os outros faz
a interligação deles, esse computador central foi
chamado IMP (Interface Message Processor). A
idéia era interligar as Universidades da Califórnia
em Los Angelos, Universidade da Califórnia em
Santa Barbara, Instituto de Pesquisa de Stanford e
Universidade de Utah) e envolver seus alunos na
criação dessa rede.
1969
ARPANET entra em operação com os quatro IMPs
conectados, construídos pela empresa Bolt
Beranek and Newman (BBN).
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( )
1970
lançamento do protocolo NCP (Network Control
Program) que foi efetivamente implementado na
ARPANET em 1971.
1972
Surge o primeiro protótipo de sistema de correio
eletrônico, realizada primeira demonstração
pública da ARPANET.
1973
Início das pesquisa para o desenvolvimento do
protocolo TCP, imaginando um protocolo para
trabalhar em diferentes hardwares. A ARPA, agora
chamada de DARPA, decide adotar este protocolo.
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1974
Outras redes de computadores surgem paralelas a
DARP, a principal delas a NSF (National Science
Foundation) que possuía nós em 120
universidades. Primeira vez que o termo internet
de internetworking é utilizado.
1975
NASA planeja uma rede própria conectada à
ARPANET.
1976
Início do projeto de implementação de TCP no
Sistema Operacional mais bem sucedido da
história UNIX lançado 1969.
1977
Funcionamento da internet entre continentes
através de comunicação via Rádio e Satélites,
conectando a ARPANET e Lançamento do TCP
versão 2.
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1979
lançada primeira versão estável resultante da
divisão do TCP e IP,onde o�cialmente contava com
o IPv4.
1982
a ISO criou o padrão de interconexão conhecido
como Modelo OSI.
1988
a Internet chega ao Brasil, conectando algumas
universidades.
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1989
Interconexão da ARPANET com a NFSNET.
1990
ARPANET formalmente desligada e a NFSNET é a
Internet.
1992
Internet aberta ao público no Brasil
1996
Criação do IPv6 para solucionar o problema
eminente de exaustão do IPv4 e outros problemas
na internet. 
Fonte: adaptado de Mota, J. E. Análise de Tráfego
em Redes TCP/IP , São Paulo: Novatec, 2013
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O desenvolvimento das tecnologias nos permite criar um mundo no qual
fronteiras nacionais, distâncias geográ�cas e limitações físicas têm pouco
impacto em nossas vidas diárias.
Evolução dos Sistemas Computacionais
No advento dos sistemas computacionais, os equipamentos produzidos eram
grandes e complexos. Devido a isso e ao alto grau de so�sticação para sua
programação, eram exigidas pessoas altamente especializadas para operar
esses primeiros computadores. Os usuários submetiam suas tarefas ao
operador que era o responsável por ordenar e alimentar as tarefas para o
computador na década de 1950.
Com a evolução da tecnologia e arquitetura, durante a década de 1960, foi
possível aos usuários interagirem diretamente com o computador através dos
primeiros terminais interativos. Somado a isso o desenvolvimento de sistemas
de tempo compartilhado ( time sharing ), temos uma melhor utilização dos
saiba mais
Saiba mais
O artigo “A evolução da Internet: uma
perspectiva histórica” faz uma descrição dos
principais eventos que marcaram o
crescimento da Internet, partindo de suas
origens, na década de 1960, até os dias de
hoje, e explica as razões das transformações
desse serviço, que a tornaram um fenômeno
social e midiático presente nos mais
importantes processos em andamento na
sociedade contemporânea.
ACESSAR
http://www.belins.eng.br/ac01/papers/aslegis48_art01_hist_internet.pdf
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recursos, pois, naquele momento, várias tarefas, dos diferentes usuários,
ocuparam simultaneamente o computador central.
Durante a década de 1970, ocorrem grandes mudanças na área. Com o
aparecimento dos mini e microcomputadores, as organizações começam a
distribuir o poder computacional, instalando sistemas computacionais em
diversas áreas distribuídas dentro da organização.
Surgem novas necessidades, como o compartilhamento de recursos e
dispositivos periféricos, a troca de informações e ambientes de trabalho
cooperativo, que provocam a interconexão dos sistemas computacionais,
formando os primeiros sistemas de comunicação para compartilhar recursos,
trocar mensagense melhor aproveitar os programas.
Neste cenário, em que os ambientes de trabalho exigem cada vez mais a
interação entre os diversos usuários, é fortalecido o conceito de redes de
computadores e cresce a necessidade de sua implementação.
Redes de Computadores
O conjunto de sistemas computacionais desenvolvidos para compartilhar
recursos e trocar informações por meio de um sistema de comunicação
forma o que chamamos de Rede de Computadores (Figura 1.1).
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Hoje em dia, as redes de computadores têm uma grande in�uência em
nossas atividades cotidianas. Veja algumas interferências:
Como Aprendemos – o acesso ao ensino on-line à distância pôs �m
às barreiras geográ�cas e melhorou as oportunidades dos alunos;
Como nos Comunicamos – a expansão e ampla utilização da
Internet proporcionaram novas formas de comunicação que permite
às pessoas gerar informações com acesso a todos os interessados de
forma global;
Como Trabalhamos – no mundo dos negócios, as redes são
utilizadas para transmissão de vários tipos diferentes de serviços de
informação, incluindo e-mails , vídeos, troca de mensagens e
telefonia, além de criarem a possibilidade de trabalhar de casa (
home o�ce );
Como nos Divertimos – a Internet nos trouxe novos
entretenimentos como jogos on-line , mas sua grande inovação nessa
área está nas alterações às formas de acesso do entretenimento
tradicional: ouvimos músicas, assistimos a �lmes, lemos livros e
assistimos a shows. A grande diferença é que a Internet nos deu uma
maior possibilidade de participação. O uso da rede de computadores,
hoje em dia, é tão comum que não conseguimos imaginar um mundo
Figura 1.1 – Sistema de Comunicação 
Fonte: Rajesh Rajendran Nair / 123RF.
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sem a Internet e a facilidade de acesso a informação dos tempos
atuais.
praticar
Vamos Praticar
Hoje entretenimentos como escutar músicas ou assistir a �lmes (vídeos) são
utilizados pela maioria das pessoas através da Internet, que é uma rede que
interconecta diversas outras redes de computadores em escala mundial, na qual
encontramos muitos usuários domésticos acessando essa rede.
Assinale a alternativa correta em relação à Internet.
a) A Internet é uma rede de computadores privativos.
Feedback: alternativa incorreta , pois a Internet é a interconexão de
sistemas abertos. Podem ser equipamentos particulares, mas devem permitir
a livre comunicação.
b) A evolução dos Sistemas Computacionais pouco ou nada in�uenciou o
desenvolvimento da Internet.
Feedback: alternativa incorreta , pois a facilidade de uso proporcionada pela
evolução dos sistemas computacionais foi essencial para o crescimento da
Internet.
c) A Internet adotou o protocolo TCP/IP como protocolo base de seu
funcionamento.
Feedback: alternativa correta , pois o protocolo TCP (Transmission Control
Protocol) foi adotado e apoiado desde o início de suas pesquisas, pela
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ARPANET, acompanhando de seu crescimento e de sua formação da Internet,
em que se tornou o protocolo padrão.
d) A Internet ainda não atingiu maturidade para atender demanda de
educação.
Feedback: alternativa incorreta , pois a Internet possibilita a educação à
distância que revoluciona o sistema educacional atual.
e) A ARPANET foi a única rede que deu início à Internet.
Feedback: alternativa incorreta , pois as outras redes de computadores
surgem paralelas à ARPANET, e a principal delas a foi a NSF (National Science
Foundation).
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Entendemos como comunicação o ato de transmitir informações a partir de
uma origem, mantendo seu signi�cado preservado em seu destino (exemplo
de comunicação na Figura 1.2).
Veremos que os projetos de redes de computadores devem ser construídos
de acordo com as características dos sinais transmitidos e de suas respectivas
tecnologias.
Princípios Básicos daPrincípios Básicos da
Comunicação DigitalComunicação Digital
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Informação e Sinal
O processo de comunicação �ca caracterizado quando ocorre a transmissão
de informação de uma origem a um destino através de uma sucessão de
processos:
1. geração de uma “ideia” (informação) na origem;
2. descrição dessa “ideia” por conjunto de símbolos (dados);
3. codi�cação dos símbolos (sinal);
4. transmissão dos símbolos codi�cados ao destino;
5. decodi�cação e reprodução dos símbolos pelo destinatário;
6. recriação da ideia transmitida pelo destinatário.
Os sistemas de comunicação utilizados em redes de computadores utilizam
sinais ou ondas eletromagnéticas que trafegam através de meios físicos de
transmissão. É importante para seu entendimento conseguirmos diferenciar
informação de sinal para compreendermos sua aplicação em redes de
computadores.
Informação : ideias ou dados manipulados e processados.
Sinais : ondas que se propagam por um meio físico.
Figura 1.2 – Comunicação 
Fonte: Daniil Peshkov / 123RF.
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Analógico e Digital
Os termos analógico e digital se referem à forma como o sinal transmitido
varia com o tempo. Quando o sinal (sua amplitude) varia continuamente ao
longo do tempo, ou seja, pode possuir um valor diferente a cada instante
diferente do tempo, ele é dito analógico, ou seja, o sinal é representado por
uma onda contínua com seus valores variando através do tempo. Um
exemplo desse tipo de sinal é a nossa voz (exemplo na Figura 1.3).
Quando o sinal (sua amplitude) sempre se mantém constante durante um
intervalo de tempo, ele é dito digital (exemplo na Figura 1.3). A transmissão de
sinais digitais utiliza intervalos de tempo de mesma duração, e em cada
intervalo, o sinal pode ter um valor diferente, mas que é �xo dentro do
intervalo. O número de possíveis valores que o sinal pode assumir é
predeterminado. Um exemplo seria utilizar apenas dois possíveis valores, em
que um deles representaria o número 0 (zero) e o outro, o número 1 (um). Um
sinal digital pode assumir apenas dois valores, sendo que cada coluna
representa um intervalo de tempo. Os computadores são um exemplo de
equipamento que utiliza informação digital.
Sobre sinais e informações analógicos e digitais, podemos completar com a
contextualização de Soares (1995, p. 43):
Computadores, por exemplo, são equipamentos que armazenam,
processam e codi�cam informações em bits que correspondem a
dois níveis discretos de tensão ou corrente, representando os
valores lógicos “0” e “1”. Chama-se esse tipo de informação de
digital. Já informações geradas por fontes sonoras apresentam
variações contínuas de amplitude, constituindo-se do tipo de
informação que comumente denominamos de analógica.
Na Figura 1.3, vemos a representação dos sinais analógicos e digitais.
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É interessante observar que uma coisa é a natureza da informação, ou seja, se
ela é digital ou analógica, outra coisa é o modo como a representamos e
transmitimos.
Embora o mais natural seja transmitir uma informação analógica de modo
analógico e uma digital de modo digital, qualquer combinação é possível. Ou
seja, podemos pegar uma informação digital e a representarmose
transmitirmos em modo analógico. Do mesmo modo, podemos pegar uma
informação analógica e a representarmos e a transmitirmos em modo digital.
Figura 1.3 – Sinais analógico e digital 
Fonte: Evgeny Belyaev / 123RF.
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Como as redes digitais possuem mais controle no que se refere ao
monitoramento e à própria con�guração da rede do que redes analógicas, os
sistemas digitais são cada vez mais utilizados nas redes de comunicação. As
redes de telefonia já possuem grande parte de suas estruturas operando em
modo digital.
praticar
Vamos Praticar
A comunicação é um fator importantíssimo na vida humana, a evolução que a
tecnologia proporcionou muitos benefícios ao introduzir novas e e�cientes formas
de comunicação, o desenvolvimento tecnológico permitiu romper os limites
geográ�cos em uma comunicação.
O sinal, análogico ou digital, é o responsável pelo transporte da informação.
reflita
Re�ita
A voz é uma informação analógica e, portanto, as redes de
telefonia foram construídas de modo a transmitirem sinais
analógicos. Os computadores utilizam informação digital, as
redes de computadores, como a Internet, são digitais. Hoje em
dia, é muito comum um sistema computacional utilizar as
redes telefônicas e a voz trafegar pela Internet. Re�ita como
isso é possível.
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Dentre as alternativas a seguir, assinale a correta.
a) Quando o sinal (sua amplitude) sempre se mantém constante durante um
intervalo de tempo, ele é dito analógico.
Feedback: alternativa incorreta , pois essa é a de�nição de sinal digital.
b) Os computadores são um exemplo de equipamentos que utilizam
informação analógica.
Feedback: alternativa incorreta , pois os computadores utilizam
informações digitais representadas por dois possíveis valores, 0 (zero) ou 1
(um).
c) Só é possível transmitir uma informação digital de modo digital.
Feedback: alternativa incorreta , pois podemos pegar uma informação
digital e a representarmos e transmitirmos em modo analógico.
d) O número de possíveis valores que o sinal digital pode assumir é
predeterminado.
Feedback: alternativa correta , pois essa é uma característica que
representa especi�camente um sinal digital.
e) Só é possível transmitir uma informação analógica de modo analógico.
Feedback: alternativa incorreta , pois podemos pegar uma informação
analógica e a representarmos e transmitirmos em modo digital.
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A transmissão da Informação é o �uxo de informações através de um canal de
transmissão entre dois ou mais dispositivos (emissor/receptor), de acordo
com uma série de regras prede�nidas e do conhecimento das entidades
envolvidas.
Em transmissão de sinais digitais, de�ne-se banda passante necessária como
a largura de banda mínima capaz de garantir que o receptor ainda recupere a
informação original; é o intervalo de frequências que compõem o sinal. A
largura da banda é o tamanho da banda passante, a diferença entre a maior
e a menor frequência que compõem o sinal. Em redes, muitas vezes,
utilizamos essa informação para especi�car a velocidade do tráfego de rede,
ou seja, qual é a capacidade em bits que o canal possui para transmitir ou
receber dados por unidade de tempo (geralmente segundos). Por exemplo: 10
Mbps, lê-se 10 mega bits por segundo (bits não bytes).
Fontes de Distorção
Transmissão daTransmissão da
InformaçãoInformação
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O sinal recebido por um receptor, em qualquer transmissão, consiste no sinal
transmitido modi�cado por várias distorções inseridas durante a transmissão.
Vejamos a seguir quais são as principais distorções e o que afetam no sinal.
Ruídos
O ruído é a interferência de sinais indesejáveis. É um dos maiores limitantes
do desempenho e podem ser classi�cados em quatro tipos: 
Ruídos Térmicos : provocados pela agitação dos elétrons nos
condutores.
Ruídos de intermodulação : provocados por defeitos em
componentes do sistema ou por sinais com potência muito alta. Esse
caso pode acontecer quando existe multiplexação na transmissão do
sinal.
Crosstalk : provocado por uma interferência indesejável entre
condutores próximos. Um caso muito comum para observar esse
efeito é a famosa linha cruzada em telefonia.
Ruído Impulsivo : provocado por pulsos irregulares e com grandes
amplitudes e podem ser provocados por distúrbios elétricos
externos, falhas de equipamentos, etc. Interferências
eletromagnéticas provocam esse tipo de ruído, por exemplo: um
cabo de rede passando juntamente a cabos elétricos e reatores de
lâmpadas �uorescentes.
Atenuação
Atenuação acontece em qualquer meio físico, é a diminuição da potência do
sinal com a distância. Podemos notar que toda tecnologia adota
especi�cações para evitar problemas com a atenuação, assegurando a
qualidade no sinal. Um exemplo seria a distância do controle para acionar o
fechamento do carro. Em redes, é comum termos especi�cações que
determinam a distância máxima entre um dispositivo �nal e seu respectivo
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dispositivo intermediário, como, por exemplo, o ponto de acesso WIFI
(dispositivo intermediário) e o notebook, tablet ou smartphone (dispositivo
�nal). A atenuação se dá devido a perdas de energia por calor ou por
radiação; nos dois casos, quanto maior a frequência transmitida, maior é a
perda. Ela é facilmente contornada através da instalação de repetidores
colocados no caminho para regenerar totalmente o sinal original. Deve-se
estar atento às distâncias máximas para a instalação adequada dos
repetidores, de acordo com as características de atenuação do meio físico.
Eco
Ecos são provenientes das mudanças de impedância numa linha. Toda vez
que ocorrem, sinais serão re�etidos e voltarão por essa linha, podendo
corromper os sinais que estão sendo transmitidos. Um caso típico de eco é a
ausência de terminador em redes de computadores que utilizam cabo coaxial.
Essa condição faz com que o sinal, ao chegar um �nal do cabo, retorne pelo
mesmo, causando colisão com o sinal transmitido, o que elimina qualquer
condição de funcionamento no meio.
Multiplexação e Modulação
Um meio de comunicação pode ser utilizado para a transmissão de um sinal
somente quando sua banda passante for maior ou igual à banda passante
exigida para um determinado sinal.
Como geralmente a banda passante disponível em um meio físico é maior do
que a banda passante necessária para um sinal, podemos utilizar uma
multiplexação para um melhor aproveitamento do meio.
A multiplexação é uma técnica que permite a transmissão de mais de um sinal
ao mesmo tempo. Para tanto, é necessário utilizar a técnica de modulação
seguinte que está detalhada para um melhor entendimento.
Modulação : consiste em deslocar a faixa de frequência original de
um sinal para outra faixa; o valor de deslocamento corresponde à
frequência de uma onda denominada portadora.
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Multiplexação : obtém sinais similares em diferentes frequências
deslocadas por modulação, evitando, com isso, a sobreposição dos
sinais e a sua transmissão simultânea.
Comutação
A comutação tem a função de criar um caminho na rede de comunicação.
Para isso, é necessário alocar os recursos da rede, possibilitando a
transmissãode dados através dos diversos dispositivos conectados. O
processo de comutação é como se faz a reserva e a liberação de recursos de
uma rede para sua utilização durante uma determinada comunicação.
Embora tanto a comutação de pacotes quanto a de circuitos
predominem nas redes de telecomunicação de hoje, a tendência é,
sem dúvida, a comutação de pacotes. Até mesmo muitas das
atuais redes de telefonia de comutação de circuitos estão
migrando aos poucos para a comutação de pacotes. Em especial,
redes telefônicas usam comutação de pacotes na parte cara de
uma chamada telefônica para o exterior (KUROSE, 2013, p. 23).
Existem duas formas de comutação:
Comutação de Circuitos : nesse tipo de alocação, os recursos �cam
permanentemente alocados até a �nalização da transmissão de
informação. Faz-se a reserva de recursos do caminho para estender
um canal de comunicação �m a �m. Esta comutação é a base para o
sistema telefônico tradicional.
Comutação de Pacotes : nessa técnica, divide-se a mensagem em
pequenas unidades chamadas pacotes. A decisão do caminho a
seguir é tomada pelo dispositivo de rede no momento em que o
pacote chega. Dessa forma, os pacotes podem ser transmitidos por
caminhos diferentes e chegam em ordens diferentes. Essa é a
comutação utilizada para a transmissão de dados e a base para
Internet e VoIP. 
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praticar
Vamos Praticar
Ao analisar uma rede de computadores, havia diversas reclamações dos usuários a
respeito de instabilidade. Um analista de rede levantou alguns itens.
Diante disso, associe cada item respectivamente às possíveis distorções que podem
ocorrer em um ambiente.
1 – Eco. 
2 – Atenuação. 
3 – Ruído.
(   ) A distância entre emissor e receptor supera a distância superior ao
recomendado.
(   ) A rede de computadores se comunica através de um cabo coaxial que está sem
terminador.
(   ) O cabeamento de rede passa por uma área da indústria com muitos motores
eletromagnéticos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a) 1, 2 e 3.
Feedback: alternativa incorreta , pois a atenuação é a diminuição da
potência do sinal com a distância, representado corretamente no item 1. Ecos
são provenientes das mudanças de impedância numa linha, representado
corretamente no item 2. O ruído é a interferência de sinais indesejáveis,
representado corretamente no item 3.
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b) 2, 1 e 3.
Feedback: alternativa correta , pois a atenuação é a diminuição da potência
do sinal com a distância, representado corretamente no item 1. Ecos são
provenientes das mudanças de impedância numa linha, representado
corretamente no item 2. O ruído é a interferência de sinais indesejáveis,
representado corretamente no item 3.
c) 1, 3 e 2.
Feedback: alternativa incorreta , pois a atenuação é a diminuição da
potência do sinal com a distância, representado corretamente no item 1. Ecos
são provenientes das mudanças de impedância numa linha, representado
corretamente no item 2. O ruído é a interferência de sinais indesejáveis,
representado corretamente no item 3.
d) 2, 3 e 1.
Feedback: alternativa incorreta , pois a atenuação é a diminuição da
potência do sinal com a distância, representado corretamente no item 1. Ecos
são provenientes das mudanças de impedância numa linha, representado
corretamente no item 2. O ruído é a interferência de sinais indesejáveis,
representado corretamente no item 3.
e) 3, 1 e 2.
Feedback: alternativa incorreta , pois a atenuação é a diminuição da
potência do sinal com a distância, representado corretamente no item 1. Ecos
são provenientes das mudanças de impedância numa linha, representado
corretamente no item 2. O ruído é a interferência de sinais indesejáveis,
representado corretamente no item 3.
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As redes de computadores �sicamente são compostas de cabos (�os), placas
de rede ou NIC (Network Interface Cards), computadores, switches, hubs ,
roteadores e todos os demais elementos que permitem que a rede possa
funcionar para atender à necessidade de comunicação de seus usuários.
Esses elementos que formam a estrutura física da rede podem ser agrupados
em duas categorias:
Dispositivos : equipamentos utilizados nas redes de computadores: 
○ Finais : são a origem ou o destino de uma mensagem transmitida
pela rede, são os dispositivos de rede a que a maioria das pessoas
está familiarizada, dispositivo que o usuário está utilizando em sua
comunicação. 
○ Intermediários : conectam dispositivos �nais individuais à rede e
podem interconectar redes, fornecem conectividade e asseguram a
transferência de dados pela rede; alguns exemplos são Switches,
Hubs, Access Point, Modens e Roteadores.
Topologias de RedesTopologias de Redes
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Meios de Rede : fornecem o canal sobre o qual a mensagem viaja da
origem ao destinatário, sendo os principais meios atuais o par
trançado (cobre), a �bra ótica e a transmissão sem �o.
A topologia de rede é o arranjo ou relacionamento dos dispositivos de rede e
as interconexões entre eles. Porém, antes de tratarmos das topologias,
precisamos entender como as infraestruturas de rede podem variar com
relação a tamanho de cobertura, número de usuários conectados, números e
tipos de serviços disponíveis e área de responsabilidade.
Redes Locais, Metropolitanas e de Longas
Distâncias
Segundo Tanenbaum e Wetheral (2011), um dos critérios que podem ser
adotados para classi�cação de redes é determinado por sua escala. A seguir,
há uma classi�cação de sistemas por seu tamanho físico:
1. Rede de Área Local (LAN) – infraestrutura de rede que fornece acesso aos
usuários e dispositivos �nais em uma pequena área geográ�ca; geralmente
uma rede corporativa, residencial ou de pequena empresa pertencente e
gerenciada por um indivíduo ou departamento de TI.
2. Rede de Longa Distância (WAN) – infraestrutura de rede que fornece
acesso a outras redes em uma grande área geográ�ca, que geralmente
pertence e é gerenciada por um provedor de serviços de telecomunicações.
Outros tipos de redes incluem:
3. Rede metropolitana (MAN) – infraestrutura de rede que abrange uma
área física maior que uma LAN, porém menor do que uma WAN (por exemplo,
uma cidade). As MANs são operadas normalmente por uma única entidade,
como uma grande organização.
4. Wireless LAN (WLAN) – infraestrutura semelhante a uma LAN, mas
interconecta, sem �os, usuários e terminais de uma área geográ�ca pequena.
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Tipos de Topologia
Topologia é um tema de estudo da Matemática, em que os mapas de nós
(pontos) e links (linhas) normalmente contêm padrões. Em rede de
computadores, utilizamos essa terminologia para indicar a forma como os
dispositivos �nais se comunicam através dos meios de comunicação.
Em redes de computadores, as topologias podem seguir duas orientações:
Topologia física – é a representação das conexões físicas dos
dispositivos �nais (computador, smartphone, tablets etc.) aos
dispositivos intermediários (roteadores, switches e pontos de acesso à
rede sem �o).
Topologia lógica – é a representação de como uma rede transfere
sinais entre os nós participantes, são as conexões virtuais de um nó
para o nó seguinte.
Vejamos, a seguir, as principais topologias adotadas para as LANs ( Local Area
Network ):
Estrela – os dispositivos �nais são conectados a um dispositivointermediário central (Figura 1.4). Atualmente, essas topologias
interconectam dispositivos �nais usando switches Ethernet. É a
topologia mais adotada atualmente pela facilidade de instalação e
solução de problemas e pela escalabilidade (facilidade de adicionar
ou remover dispositivos �nais).
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Vantagens:
a codi�cação e a adição de novos computadores são simples;
o gerenciamento é centralizado;
a falha de um computador não afeta o restante da rede;
é de fácil expansão.
Desvantagem:
uma falha no dispositivo central paralisa a rede inteira. 
Barramento – todos os dispositivos �nais estão conectados a um
barramento central (Figura 1.5). Foi muito comum na época que
utilizava cabos coaxiais em rede locais. Nas extremidades dos cabos
do barramento central, é necessária utilização de terminadores para
evitar ecos. Com o crescimento das redes, essa topologia se tornou
inviável pelo alto índice de colisão provocado pelo uso de diversos
dispositivos �nais em um mesmo segmento de rede. Outro problema
comum era a parada completa da rede sempre que o barramento
central se rompia ou havia uma desconexão indevida.
Figura 1.4 – Topologia Estrela 
Fonte: Natcha Donlao / 123RF.
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Vantagens:
o uso de cabo é econômico;
é fácil de trabalhar e instalar;
é simples e relativamente con�ável;
é de fácil expansão.
Desvantagem:
é lenta com tráfego intenso;
os problemas são difíceis de isolar;
uma falha no cabo paralisa a rede inteira.
Anel – os dispositivos �nais são conectados aos dispositivos
adjacentes, formando um anel (Figura 1.6). Na topologia em anel, não
se usa terminador. Seu uso mais comum foi em redes FDDI e Token
Ring legadas.
Figura 1.5 – Topologia Barramento 
Fonte: Natcha Donlao / 123RF.
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Vantagens:
todos os computadores acessam a rede igualmente;
o desempenho não é impactado com o aumento de usuários.
Desvantagem:
a falha de um computador pode afetar o restante da rede;
os problemas são difíceis de isolar.
As redes de longas distâncias (WANs) usam as seguintes topologias físicas em
suas interconexões:
Ponto a ponto – consiste em um link de longa distância permanente
que interconecta duas redes geogra�camente distantes (um link
entre dois pontos).
Hub e spoke – como uma versão de LAN estrela, possui uma rede
(ponto) central que interconecta as demais redes das �liais (pontos),
usando uma ligação ponto a ponto para cada interconexão.
Mesh – cada rede (ponto) �nal deve estar interconectada a cada uma
das outras redes (pontos) dentro do sistema, fornece alta
disponibilidade, mas aumenta consideravelmente os custos da
infraestrutura.
Figura 1.6 – Topologia Anel 
Fonte: Natcha Donlao / 123RF.
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Vantagens:
tem maior redundância e con�abilidade;
tem facilidade de diagnóstico.
Desvantagens:
o custo é alto.
praticar
Vamos Praticar
Uma das atividades de um analista de suporte é fazer o relatório reportando suas
atividades do dia. O relato feito pelo analista estava diretamente relacionado com as
características de uma rede de computadores. Vejamos o que ele escreveu em seu
relatório:
I.   Correção em uma rede com topologia estrela que estava com 1 cabo rompido, o
que provocou a queda de todos os dispositivos �nais ligados a essa rede.
II.  Acionamento de operadora para instalação de uma rede ponto a ponto, com
altas taxas de velocidade de conexão, para interligar a matriz com a �lial da
empresa, construindo assim uma WAN.
III.  Desenvolvimento de projeto de LAN para interconexão de diversos usuários
através de uma rede instalada em regiões metropolitanas.
Analisando a descrição das atividades do referido analista, está correto o que se
a�rma em:
a) I, apenas.
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Feedback: alternativa incorreta , pois na topologia estrela, o rompimento do
cabo provoca interrupção da comunicação apenas em um dispositivo e não
de todos equipamentos. Se fosse uma topologia barramento, o rompimento
do cabo inviabilizaria a comunicação de todos os dispositivos devido ao eco
gerado no ponto da ocorrência.
b) II e III, apenas.
Feedback: alternativa incorreta , pois as descrições no item II caracterizam
corretamente uma rede WAN, mas o projeto desenvolvido no item III se
refere a uma rede MAN, não LAN.
c) I e III, apenas.
Feedback: alternativa incorreta , pois a descrição do problemas caracteriza
uma rede barramento, não estrela; no item III, redes instaladas em regiões
metropolitanas são características das MANs.
d) II, apenas.
Feedback: alternativa correta , pois no item II, está caracterizada
corretamente uma rede WAN.
e) I e II, apenas.
Feedback: alternativa incorreta , pois no item I, a descrição dos problemas
caracteriza uma rede barramento, não estrela; no item II, está corretamente
caracterizada uma WAN.
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indicações
Material
Complementar
LIVRO
Fique por Dentro da Internet
Editora : Cosac & Naify
Autor : Jerry Glenwright
ISBN : 9788575030370
Comentário : o livro apresenta a Internet desde seu
início até a sua difusão e uso cotidiano, indicando que
ela é a maior revolução ocorrida no mundo das
comunicações desde a invenção da imprensa.
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FILME
Os Estagiários
Ano : 2016
Comentário : esse �lme é uma comédia que conta a
história do processo de seleção de estagiários para o
Google, apresenta as mudanças e inovações que a
empresa implementa através da Internet
revolucionando os ambientes de trabalho.
TRA ILER
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conclusão
Conclusão
Nesta unidade, vimos a importância da comunicação e de seus elementos,
�zemos uma viagem pela história e evolução das redes de computadores até
a criação da Internet, aprendemos importantes conceitos de comunicação,
diferenciando um sinal analógico de um digital e conhecemos quais são suas
fontes de distorção e entendemos como podemos classi�car as redes de
computadores analisando sua distribuição geográ�ca e também pela forma
com que os dispositivos se inter-relacionam (topologia) em uma rede de
computadores.
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.
SOARES, L. F. G.; LEMOS, G; COLCHER, S. Redes de Computadores : das LANs
MANs e WANs às redes ATM. 2. ed. Rio de Janeiro: Campus, 1995.
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TANENBAUM, A. S.; WETHERAL, D. Redes de Computadores . 5. ed. São
Paulo: Pearson, 2011.