MONITORAMENTO REDES

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Protocolo IP
Apresentação
Protoloco da Internet, ou simplesmente protocolo IP, é um dos protocolos mais importantes para a 
Internet – em inglês, este protocolo é chamado de Internet Protocol. 
Em 1969, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada do Departamento de Defesa dos Estados 
Unidos desenvolveu o protolo IP com o intuito de possibilitar a comunicação entre os diversos 
sistemas de computadores militares. Por meio dele, os pacotes de dados ou datagramas, como são 
tecnicamente chamados, são encapsulados, endereçados e enviados ao seu respectivo destino.O 
protocolo tem a característica interessante de não passar a certeza de que o datagrama em questão 
será entregue ao destino.
Nesta unidade de aprendizagem, você vai conhecer como surgiu o protocolo IP, identificando seu 
objetivo inicial. Além disso, conhecerá o papel desempenhado por este importante protocolo no 
crescimento da Internet.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Contextualizar o surgimento do protocolo IP.•
Identificar o objetivo inicial do protocolo IP.•
Descrever o papel da qualidade no crescimento da Internet.•
Desafio
O protocolo IP foi desenvolvido para manter todos os laborátorios e centros de comando do 
exército e de outras entidades de poder estratégico do governo dos Estados Unidos com 
comunicação ativa. Para isso, o protocolo IP tem a capacidade de enviar os datagramas pela melhor 
rota possível, observando todas as redes que estão em funcionamento.
Você faz parte da equipe responsável pelas redes de defesa do governo dos Estados Unidos. Em 
virtude de uma série de problemas com clima, ocorreram muitas avarias na rede, então chamaram 
você para explicar alguns detalhes sobre como os sistemas estão operando.
Após catástrofe natural, todas as conexões representadas pela cor preta, que tinham as melhores 
rotas devido ao seu baixo tempo de comunicação, foram comprometidas. Além disso, o laboratório 
S2 também foi prejudicado, porque está sem fornecimento de energia. Originalmente, uma 
comunicação estratégica da rede (origem e destino) tinha um tempo de comunicação na ordem de 
40ms, porém, após a catástrofe, os sistemas estão operando em velocidade bem mais lenta. 
A partir das características mencionadas, foram levantadas quatro possibilidades de rotas de 
comunicação ativa:
Opção A: origem – S6 – S7 – S8 – destino 
Opção B: origem – S6 – S7 – S8 – S3 – destino 
Opção C: origem – S1 – S4 – S7 – S8 – destino 
Opção D: origem – S1 – S4 – S7 – S8 – S3 – destino
Indique qual opção de rota o protocolo IP utilizaria. Indique, também, os motivos que o levaram a 
esta resposta.
Infográfico
O protocolo IP foi de grande importância no passado para a defesa dos Estados Unidos no período 
conhecido como Guerra Fria. Após este período, este protocolo foi liberado para estudo a cientistas 
de universidades. Os estudos relacionados a esta tecnologia evoluíram até a rede mundial que 
conhecemos hoje, que é de suma importância para o funcionamento do mundo na atualidade.
Confira, no Infográfico, informações sobre a evolução do protocolo IP.
Aponte a câmera para o 
código e acesse o link do 
conteúdo ou clique no 
código para acessar.
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Conteúdo do livro
Em meados da década de 1960, os Estados Unidos contavam com diversos laboratórios de 
pesquisa e centros de controle por seu território, interligados por rede do departamento de defesa 
norte-americano. Seu principal objetivo era propiciar a comunicação entre estes laboratórios e 
centros de controle, mesmo que, em virtude de guerra ou catástrofes naturais, parte desta rede 
fosse danificada. Dessa forma, surgiu o protocolo IP, com o objetivo de padronizar o envio de 
pacotes de dados – também chamados de datagramas –, de forma que o protocolo fosse capaz de 
determinar a melhor e mais rápida rota até o destino.
No capitulo Protocolo IP, da obra Qualidade e desempenho de rede, você vai conhecer como surgiu o 
protocolo IP, bem como vai identificar qual era seu objetivo inicial. Além disso, você vai ver o papel 
desempenhado por este protocolo na qualidade em prol do crescimento da Internet.
QUALIDADE E 
DESEMPENHO DE 
REDES 
Diego Bittencourt de Oliveira
Protocolo IP
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Contextualizar o surgimento do protocolo IP.
 � Identificar o objetivo inicial do protocolo IP.
 � Descrever o provimento de qualidade a partir do protocolo IP mediante 
o crescimento da Internet.
Introdução
Em eventos como uma guerra ou uma catástrofe natural, é fundamental 
a comunicação entre os diversos órgãos de um país a fim de coordenar 
medidas para controlar a situação em questão. O protocolo IP surgiu 
com base nessa necessidade de modo a propiciar a comunicação entre 
os diversos laboratórios e buscando sempre a melhor rota, ou seja, a 
rota com menor esforço de tempo (entre outros parâmetros) entre esses 
locais para que, mesmo que determinada rota seja comprometida por 
ataques ou catástrofes, a comunicação seja viabilizada por outras rotas.
Neste capítulo, você conhecerá mais detalhes sobre as necessidades 
que levaram ao surgimento do protocolo IP, bem como identificará e 
contextualizará o seu objetivo inicial. Além disso, vamos identificar a 
função do protocolo IP diante do aumento de sua qualidade, propiciado 
pelo crescimento da internet.
Surgimento do protocolo IP
Segundo Comer (2016), o protocolo mais importante na camada de rede, o 
internet protocol (protocolo da internet), ou IP, foi criado por volta da década 
de 1960, na época da Guerra Fria, por meio de um projeto norte-mericano, 
pela Advanced Research Projects Agency (ARPA, em português “Agência 
de Projetos de Pesquisa Avançados”). Inicialmente chamado de ARPANET, 
tinha somente objetivos militares, como exercer a conexão de computadores 
em centros de pesquisa e em bases militares do governo dos Estados Unidos. 
Por volta de 1969, a ARPANET desenvolveu o conceito chamado de back-
bone, iniciando com apenas quatro computadores, os quais que foram instalados 
inicialmente na UCLA (Universidade da Califórnia em Los Angeles), no SRI 
(Instituto de Pesquisas de Stanford), na UCSB (Universidade da Califórnia 
em Santa Barbara) e, também, na Universidade de Utah, pelo fato de essas 
instituições terem obtido autorização para se conectarem a esse protocolo 
porque realizavam trabalhos relacionados à defesa do país.
A conexão a esses computadores era realizada somente por um cabo, 
mas, com a grande expansão, além de promover a ligação com a América 
Continental, já chegava ao Havaí e até mesmo a bases militares em locais mais 
distantes — em 1975, atingiu um total de 100 computadores.
O protocolo ARPANET funcionava por meio de outro sistema, mais conhe-
cido como chaveamento de pacotes, no qual as informações são separadas em 
pacotes com pedaços dos dados, o endereço para onde serão enviadas essas 
informações e, também, os dados que possibilitam a remontagem desses dados 
que continham a mensagem que havia sido enviada.
Após certo tempo da sua criação, já havia crescido tanto que veio a dispor 
de 562 hosts, o que levou o Network Control Protocol (NCP), o primeiro 
protocolo servidor da ARPANET, a ser substituído pelo Transmission Control 
Protocol (TCP), já que o primeiro tornou-se inadequado.
O protocolo NCP, ou network control protocol, era uma tecnologia que possibilitava a 
conexão entre hosts. Na época, ele exercia, de certo modo, a mesma função que o TCP/
IP realiza nos dias de hoje. Porém, pelo fato de apresentar limitações, com o passar do 
tempo e, também, com o crescimento da internet, veio a ser substituído pelo TCP/IP.
Protocolo IP2
A circulação dos dados é realizada por meio de datagramas, mais conhe-
cidos como pacotes de dados, que compreendem informações que recebemidentificadores, que, por sua vez, representam as referências em relação ao 
seu transporte (Figura 1). Com o intuito de ser eficiente, todo datagrama deve 
se encaixar em um quadro físico, embora quem projete esses IP tenha um 
limite em relação ao tamanho do datagrama, com o intuito de ficar sempre 
bem encaixado nesse quadro.
O tamanho dos pedaços de um datagrama é determinado de maneira que 
cada um desses fragmentos seja transportado em uma rede básica e em somente 
um único quadro. Não é garantida pelo protocolo IP a entrega de datagramas 
grandes sem que seja realizada a sua fragmentação, além de não haver limites 
para um datagrama de tamanho pequeno. O ponto de origem dispõe da opção 
de utilizar o tamanho de datagrama que lhe seja mais adequado — a divisão e 
a remontagem dos dados que foram separados são exercidas automaticamente 
sem que seja realizado nenhum tipo de operação em específico por parte dele.
Figura 1. Exemplificação de como são as informações dos campos em um protocolo IP.
Fonte: Pillou (2019, documento on-line).
3Protocolo IP
Conforme mostrado na Figura 1, os campos em um protocolo IP têm os 
seguintes significados:
 � Versão: codificada em 4 bits, tem a função de tratar de qual versão do 
protocolo IP está sendo utilizada no datagrama.
 � Comprimento de cabeçalho: também chamado de internet header 
length ou simplesmente IHL, esse campo trata do número de palavras 
de 32 bits que existam no cabeçalho, sendo seu valor mínimo cinco.
 � Tipo de serviço: nesse campo, é informado o modo como o datagrama 
precisa ser utilizado.
 � Comprimento total: em bytes, esse campo informa o tamanho total 
de determinado datagrama. É utilizado em conjuto com a dimenção 
do cabeçalho, embora, neste campo, seja permitida a determinação 
da localização de cada um dos dados. Com relação ao seu tamanho, 
apresenta 2 bytes. Já o tamanho total do datagrama não deve passar 
de 65.563 bytes.
 � Identificação, bandeiras e deslocamento de fragmento: por meio 
desses campos, permite-se a realização da fragmentação de datagramas.
 � Duração de vida: time to live ou tempo de vida, ou, como popularmente 
conhecido, TTL, esse campo tem como função informar qual o número 
máximo de switches através dos quais determinado datagrama pode 
passar. Com o intuito de evitar o entupimento de determinada rede em 
razão da perda de datagramas, exerce-se sobre o campo uma redução 
após cada uma das passagens pelo switch — quando é atingido o número 
0, o switch vem a realizar a destruição do datagrama.
 � Protocolo: por meio dele, identifica-se qual o protocolo que determina 
o datagrama, já que estes podem ser de alguns tipos, como TCP, UDP 
(user datagram protocol), ICMP (internet control message protocol), 
entre outros.
 � Soma de controle cabeçalho: também chamado de header checksum, 
objetiva identificar se não ocorreram alterações enquanto se realizava 
a transferência. Na forma de código, esse campo apresenta valor de 
16 bits, o que lhe possibilita realizar o controle da integridade desse 
cabeçalho. O complemento das palavras com 16 bits vem a ser a soma 
de controle do cabeçalho. E, com o intuito de adquirir um número que 
tenha todos os seus bits localizados em 1, realiza-se a soma de todos 
os campos do cabeçalho.
Protocolo IP4
 � Endereço de IP de origem: também conhecido como fonte, por meio 
dele é informado o IP do computador que enviou dados, permitindo 
que o endereço destinatário envie a resposta.
 � Endereço de IP de destino: tem o endereço de IP do computador 
destinatário.
Objetivo inicial do protocolo IP
Kurose e Ross (2013) evidenciam que o protocolo IP foi criado para ser utilizado 
em sistemas computacionais conectados por meio de algo a que chamamos 
de comutação de pacotes. O principal objetivo de sua criação, conforme 
citado anteriormente, era realizar a conexão de centros de pesquisa e centros 
militares, para garantir certa segurança referente a possíveis danificações ou 
até mesmo à destruição de alguma linha de comunicação. Em virtude da força 
da Guerra Fria naquele momento, militares norte-americanos se preocupavam 
com o fato de a rede possuir uma central que poderia ser perdida após algum 
ataque localizado. Ainda, esse protocolo deveria ser algo forte e com uma 
autoconfiguração. Por esse cenário e através de grandes desenvolvimentos 
posteriores, a rede ganhou a propriedade de que, mesmo após alguma avaria 
em um equipamento, o seu funcionamento era mantido, além de não ser 
interrompida alguma possível comunicação entre processos que estivessem 
ocorrendo no momento do dano; entretanto, para isso acontecer, era necessário 
manter em execução pelo menos alguma conexão física entre esses processos 
no momento de sua execução. 
Pelo fato de o IP ter sido desenvolvido para ultrapassar diferenças, como 
realizar a conexão de redes com topologias diferentes e compartilhar data-
gramas, as redes toranaram-se homogêneas. Dessa forma, o limite máximo 
com relação ao tamanho de determinado datagrama é determinado em virtude 
da configuração do hardware de rede que trabalhará sobre o pacote que lhe 
foi enviado.
Esse protocolo possibilita a elaboração e o meio de transporte dos data-
gramas, embora a entrega dos dados ao destino não seja garantida por ele, 
por não dispor de orientação à conexão. Em conjunto com o protocolo TCP, 
forma o protocolo mais utilizado em redes locais, denominado TCP/IP. Pode 
ser empregado em redes maiores e com uma distância maior, em locais em que 
existem inúmeros caminhos para que a informação chegue até o computador-
-receptor. Ainda, tem uma alta vantagem sobre os demais protocolos: é roteável.
5Protocolo IP
O protocolo IP precisava ter a capacidade de reconhecer e encontrar a rota 
mais adequada entre dois locais, além de buscar outras possíveis rotas, quando 
da ocorrência de destruição de determinado ponto, seja por um confronto, seja 
por uma catástrofe natural. Conforme exemplificado na Figura 2, podemos 
observar que a rota mais adequada seria a rota 1 (em laranja), pois apresenta 
entre a origem (em preta) e o destino (em verde) somente um ponto de conexão. 
Originalmente, o protocolo IP busca a rota mais curta observando o número 
de saltos que esta precisaria executar para chegar ao destino; assim, quanto 
menor o número de saltos, melhor a rota, ou seja, a rota 2 na falta da rota 1 
(destruída).
Caso as técnicas de qualidade modernas fossem aplicadas e a rota 1 viesse 
a estar intacta e com somente um ponto de interligação, ainda assim não 
necessariamente ela seria a alternativa mais rápida, em razão da distância 
em que o ponto de conexão pode estar localizado, distante da origem ou do 
destino, ou mesmo de ambos os locais, além de poder apresentar uma taxa de 
transferência muito maior em comparação às rotas 2 e 3. Assim, até mesmo a 
rota 3 (em azul), com três pontos de interligação, poderia ser mais rápida que 
a rota 2 (em azul), com dois pontos de interligação, e, também, a rota 1, caso 
esta não tivesse sido destruída.
Figura 2. Exemplo de comportamento do protocolo IP frente a impossibilidade de tráfego 
em determinadas rotas (Rota 1) e também de rotas com mais pontos de conexão.
Rota 1 - 
Destruída
Rota 2
Rota 3
Rota 2
Rota 3
Rota 3
Origem Destino
Protocolo IP6
O tamanho máximo de um datagrama é 65.536 bytes, entretanto, pelo 
fato de as redes não terem uma capacidade que permita o envio de pacotes 
grandes, esse tamanho jamais é alcançado. O tamanho limite para uma trama 
denomina-se maximum transfer unit (MTU, em português “unidade máxima 
de transferência”), que induz que um datagrama seja fragmentado.
No decorrer de uma transição de uma rede para a qual a MTU seja con-
siderável para outra para a qual a MTU tenha característica mais fraca, caso 
determinado datagrama seja consideravelmente grande para ser transferido 
na rede, a fragmentação será realizada pelo roteador. Em outra palavras, além 
do fato de que esses pedaços devam ter um tamanho múltiplo de 8 bytes, o 
datagrama será cortadoem pedaços de tamanhos inferiores com relação à 
MTU da rede em questão, como demonstrado na Figura 3.
Figura 3. Exemplo de fragmentação de um datagrama.
Fonte: Pillou (2019, documento on-line).
MTU = 4000 MTU = 1500Firewall
Um dos pioneiros do conceito que conhecemos como internet, Joseph 
Carl Robnett Licklider, do MIT (Instituto Tecnológico de Massachussets), 
propagou no ano de 1962 um conceito denominado “rede galáctica”, uma ideia 
de um sistema que manteria todos os computadores do mundo concentrados 
em somente um meio de compartilhamento de dados, que, com o decorrer do 
tempo, veio a começar a tomar forma.
Pelo receio de que ocorressem novos confrontos, os quais pudessem destruir 
o meio de se comunicarem, além de todo o trabalho que tiveram na realização 
do desenvolvimento desse meio de comunicação, cientistas norte-americanos 
decidiram e colocaram em prática a ideia de Licklider: uma rede que armaze-
nasse os dados, a qual, inicialmente, realizou a conexão entre alguns centros 
de pesquisas e universidades, conforme citado neste capítulo.
7Protocolo IP
Provimento de qualidade do protocolo IP 
com o crescimento da internet
Segundo Vegesna (2001), o planeta tem se tornado cada vez mais digitalizado 
e interconectado — com o decorrer do tempo, a tecnologia tem se tornado 
cada vez mais presente em aspectos gerais da vida das pessoas, tanto na parte 
profissional quanto pessoal e, ainda, social, exercendo impacto e, também, 
afetando a sociedade como um todo, além da maneira como agimos em relação 
aos demais.
Em um mercado globalizado e com uma ampla competitividade, as em-
presas devem buscar usufruir das ferramentas tecnológicas, já que isso pode 
até mesmo trazer algumas vantagens sobre concorrentes. A internet é um tipo 
de inovação tecnológica que vem crescendo e, também, produzindo ao longo 
dos tempos vários impactos no mundo dos negócios.
O desenvolvimento e a aplicação do protocolo IP, visto se tratar de um 
protocolo que realizava comunicações por meio de um controle de tráfego 
a partir de uma regra denominada lack of QoS ou best-effort service, não 
forneciam nenhum tipo de mecanismo que envolvesse qualidade de serviços e, 
por consequência, não ofereciam nenhum tipo de garantia de que os recursos 
da rede fossem alocados.
Quando do surgimento da internet, as pessoas não pensavam que ela 
se tornaria algo tão grande e importante para o mundo todo. Por todo esse 
crescimento da rede de internet, veio a ocorrer a integração da telefonia e, 
também, de dados em apenas uma única infraestrutura de pacotes — a rede 
IP. Os serviços de telefonia IP (IP telephony) acarretaram uma competição 
intensa de fabricantes de dispositivos voltados a redes para o desenvolvimento 
de protocolos que pudessem garantir uma melhor qualidade com relação a 
serviços fim-afim.
 � DiffServ: differentiated services ou também Soft QoS (“serviços diferenciados”), com 
relação a certos tipos de fluxo, fornece um tipo de tratamento um pouco diferente, 
com preferência estatística.
 � IntServ: integrated services ou Hard Qos (“serviços integrados”), com relação a recursos 
da rede, provê de forma absoluta uma garantia.
Protocolo IP8
No Brasil, a qualidade da internet exerceu impacto grande no meio em-
presarial, como o processo de digitalização que visava à automatização de 
sistemas e procedimentos. Por consequência, a internet passou a ter muita 
importância, como em relação ao armazenamento em nuvem: o ponto crucial 
para uma economia em armazenamento. Assim, fatores que influenciam 
na qualidade da internet no país e nos pontos em que esta impacta, é muito 
importante optar por serviços de telecomunicações e telefonia que não deixem 
seus usuários desamparados. 
As Tecnologias da Informação e Comunicação, mais conhecidas como 
TIC, têm uma função de grande importância em relação ao crescimento 
econômico e à inovação. Assim, manter-se protegido contra ataques ciberné-
ticos e desmontar espionagens industriais têm muita importância, pois uma 
qualidade fraca nessas ações pode vir a acarretar até mesmo a destruição 
total de processos. E isso se aplica a todo tipo de setor, como de logística, 
indústria automotiva, etc., já que, ocorrendo interrupções de serviço, muito 
provavelmente haverá um grande custo relacionado a faturamentos perdidos 
ou mesmo danos à reputação. 
A comunicação de voz, também conhecida como VoIP, refere-se à utilização de redes de 
dados que empregam o grupo de protocolos IP para realizar a transmissão em tempo 
real, porém na forma de pacotes de dados, de sinais de voz. Uma das consequências 
de sua evolução foi o surgimento da Telefonia IP, que nada mais é que o fornecimento 
dos serviços de telefonia que utilizam a rede IP para a realização de chamadas e 
comunicação. Em sistemas que fazem a transmissão da voz via IP, em locais em que a 
requisição por banda é crítica, acaba tornando-se também necessária a utilização de 
algoritmos que promovam a compressão desse sinal de voz, também proporcionando 
certa economia na banda utilizada para a função em questão.
Outro meio de comunicação possível consiste na webconferência, uma alter-
nativa em ocasiões em que somente a audioconferência, descrita anteriormente, 
não seria suficiente. Por meio dela, pode-se visualizar a pessoa com quem 
você está conectado, compartilhar resursos como documentos, apresentações 
de dados, etc., em tempo real, dando a sensação de que a apresentação ocorre 
totalmente de maneira presencial. 
9Protocolo IP
Esse meio de compartilhamento de aplicações e de comunicação, por 
possibilitar que mais de duas pessoas se conectem e se comuniquem, acaba pos-
sibilitando a realização até mesmo de reuniões em equipe e debates, nas quais 
as pessoas podem acompanhar e sanar qualquer dúvida existente diretamente. 
Ao longo dos tempos, e principalmente pelo crescimento da internet, foram desen-
volvidas muitas outras tecnologias, algumas das quais revolucionaram o mundo em 
vários pontos, como:
 � Skype: plataforma que possibilita, além do envio de mensagens e arquivos, etc., a 
execução de videochamadas, em que os participantes têm a opção de também 
conversar visualizando os outros participantes, por meio, por exemplo, de uma 
webcam.
 � Netflix: plataforma de streaming para lazer, por meio da qual as pessoas podem 
assistir a filmes, séries, etc., desde que disponham, principalmente, de acesso à In-
ternet, além de uma conta na plataforma. O usuário ainda pode realizar o download 
diretamente da Netflix, caso queira assistir ao conteúdo mais tarde em um local, 
por exemplo, sem conexão com a internet.
COMER, D. E. Redes de computadores e Internet. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2016. 584 p.
KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. 
6. ed. São Paulo: Pearson, 2013. 634 p.
PILLOU, J.-F. (dir.). O protocolo IP. CCM Benchmark, Paris, 2019. Disponível em: https://
br.ccm.net/contents/276-o-protocolo-ip. Acesso em: 15 set. 2019.
VEGESNA, S. R. IP quality of service. Indianapolis: Cisco Press, 2001. 343 p. (Networking 
Technology Series).
Protocolo IP10
Dica do professor
A rede que utilizasse o protocolo IP como protocolo para transporte das informações inicialmente 
não tinha nenhuma técnica que gerasse qualidade. No entanto, a criação de novos serviços e o 
grande crescimento da Internet cada vez mais necessitavam de redes com qualidade para que 
fossem disponibilizados da forma prevista.
Nesta Dica do Professor, você vai ver informações sobre a relação dos serviços que surgiram e o 
crescimento da Internet com qualidade.
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Exercícios
1) A Internet que conhecemos hoje começou a ser desenvolvida em meados de 1969 com 
número muito limitado de dispositivos conectados a ela. O seu objetivo inicial era conectar 
centros de comandoe de pesquisa para proporcionar maior facilidade de comunicação entre 
eles no período da Guerra Fria. Qual das opções abaixo indica o nome dado a esta rede neste 
período?
A) ARPANET
B) UCLA
C) SRI
D) UCSB
E) ARPA
2) Uma datagrama ou pacote de dados é um conjunto de informações com um padrão que 
carrega diversos identificadores sobre os dados a serem transportados de um ponto a outro 
de uma rede de computadores. Indique qual das opções representa a funcionalidade 
proporcionada pelo dado TTL presente no datagrama.
A) O protocolo da camada de transporte específico.
B) O comprimento do cabeçalho.
C) O endereço IP de origem do datagrama.
D) O endereço IP de destino do datagrama.
E) O controle de tempo vida do datagrama.
3) O protocolo IP foi concebido originalmente com o intuito de ajudar na comunicação de 
diversos centros estratégicos para a defesa dos Estados Unidos no período da Guerra Fria. 
Originalmente, qual era o principal objetivo do protocolo IP?
A) Garantir a entrega da informação.
ANDREL
Realce
ANDREL
Realce
B) Compactar as informações.
C) Transportar por meio de rota mais adequada.
D) Ordenar as informações.
E) Filtrar os datagramas enviados.
4) Os datagramas funcionavam como uma espécie de envelope que endereçavam o remetente 
e o destinatário, bem como diversas outras informações, tanto para controle como para 
segurança das informações transportadas. Indique qual opção representa o tamanho 
máximo que um datagrama poderia ter.
A) 4096
B) 65536
C) 8192
D) 16384
E) 32768
5) No período em que a Internet foi desenvolvida, não havia consenso de que tal serviço se 
popularizaria da forma como é hoje. Em virtude do seu grande crescimento, a Internet veio a 
necessitar de técnicas de qualidade, para que os serviços disponibilizados através dela 
funcionassem da maneira desejada. Indique qual opção representa uma técnica de qualidade 
que possibilitou o crescimento da Internet.
A) VoIP
B) Streaming
C) Datagramas
D) Lack of QoS
E) PABX
ANDREL
Realce
ANDREL
Realce
ANDREL
Realce
Na prática
O protocolo IP proporciona uma comunicação padronizada orientada por datagramas, 
popularmente chamados de pacotes. O objetivo é chegar até o seu destino pela melhor rota 
possível. No entanto, não temos a menor garantia de que este pacote irá chegar de fato ao destino 
em questão. Os datagramas contam com vários dados que endereçam e controlam o fluxo destes 
pacotes de dados.
Neste Na Prática, você vai ver uma situação em que uma configuração deficiente de datagramas 
pode afetar o funcionamento de um software em determinadas situações críticas.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para 
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https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/f4de4765-762c-4a09-93f4-fddf6ba1c62c/b8ef3acd-904b-43a7-880c-441d974dcdc2.jpg
Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Redes de computadores II – Protocolo IPv4
O protocolo IP foi de suma importância para o desenvolvimento da Internet que temos hoje. Sua 
versão 4 foi uma das mais populares no mundo inteiro. Neste capítulo do livro Redes de 
computadores II – níveis de transporte e rede, você terá uma visão geral do protocolo IP, além de 
informações sobre esta versão, que é chamada IPv4.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Redes de computadores II – Protocolo IPv6
O protocolo IP, desde sua concepção, sofreu evoluções ano após ano no sentido de suportar 
aplicações cada vez mais complexas. O IPv6 surgiu com a necessidade de evolução frente à falta de 
capacidade do IPv4 em suportar aplicações que estão surgindo. Neste capitulo do livro Redes de 
computadores II – níveis de transporte e rede, você verá mais informações sobre esta importante 
versão do protocolo IP.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Como funciona a Internet? Parte 1: o protocolo IP
O protocolo IP contribuiu de forma gigantesca para proporcionar a Internet que temos atualmente. 
Neste vídeo, você verá uma contextualização do que seriam os serviços proporcionados para 
internet utilizando o protocolo IP.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/HNQD0qJ0TC4
TCP/IP e Qualidade de Serviços de redes 
(QoS)
Apresentação
O nome TCP/IP é uma abreviação para Transmission Control Protocol/Internet Protocol Suite, que 
são dois dos mais importantes protocolos que compõem a pilha de protocolos utilizados na 
implementação da Internet. Essa arquitetura é formada por um conjunto de cinco estruturas, sendo 
elas a camada de aplicação, a de transporte, a de inter-rede, a de enlace e a camada física. 
As técnicas de qualidade devem ser aplicadas em todas as camadas do TCP/IP, inclusive na camada 
de aplicação, que é a mais próxima do usuário, uma vez que a falta de gestão qualidade ou até 
mesmo a falta dela nessa importante camada afeta a qualidade final.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você conhecerá as camadas presentes no modelo TCP/IP, 
constatando o quão relevante é para a qualidade de uma rede que ela seja implementada desde a 
camada de aplicação do TCP/IP. Também conhecerá as características impostas pela baixa gestão 
de QoS nas redes de computador em sua camada de aplicação.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Descrever as responsabilidades das camadas no modelo TCP/IP.•
Reconhecer a importância da qualidade desde a camada 
de aplicação.
•
Contextualizar a baixa gestão de QoS de redes na camada 
de aplicação.
•
Desafio
A necessidade de qualidade em uma rede de computacional que provê conexão entre dispositivos 
surge de forma a possibilitar que várias aplicações se comuniquem conforme a necessidade de 
acesso diferenciado que cada uma delas tem.
Observando as opções disponíveis e as características mencionadas, indique qual seria a opção 
mais adequada para a solução em questão. Justifique a sua resposta.
Infográfico
Em um sistema de comunicação orientado a protocolos, estes são responsáveis por executar a 
função de cada camada da rede, sendo que cada camada executa as suas tarefas e, ao final do 
processo, têm-se como resultados dados encapsulados (ou empacotados) formando os chamados 
pacotes. Tais pacotes são formados da forma evidenciada para que a comunicação de dados entre 
computadores em rede seja realizada.
Confira, no Infográfico, várias informações sobre o modelo de camadas OSI e o modelo TCP/IP.
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Conteúdo do livro
Dois dos mais relevantes protocolos que compõem a chamada pilha de protocolos presentes na 
implementação da Internet atendem, hoje em dia, pelo nome de TCP/IP acrônico para Transmission 
Control Protocol/Internet Protocol Suite. A arquitetura formada pelo TCP/IP tem cinco camadas de 
operação, sendo que cada camada tem uma funcionalidade específica que, em conjunto com as 
demais, proporciona a comunicação da rede. Técnicas de qualidade são aplicadas a todas as 
camadas, porém, no que diz respeito à camada de aplicação (que é a mais próxima do usuário e dos 
aplicativos), a sua implementação é de suma importância para a qualidade de todo o ecossistema de 
rede.
No capítulo TCP/IP e Qualidade de Serviços de Redes (QoS), da obra Qualidade e desempenho de 
rede, você vai conhecer a funcionalidade provida por cada camada do modelo TCP/IP, bem como 
identificar a necessidade de qualidade desde a camada de aplicação dela. Além disso, você verá 
detalhes da gestão deficiente de qualidade na camada de aplicação.
Boa leitura.
QUALIDADE E 
DESEMPENHO DE 
REDES
Diego Bittencourt de Oliveira
TCP/IP e qualidade de 
serviços de redes 
Objetivos de aprendizagem
Ao finaldeste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Descrever as responsabilidades das camadas no modelo TCP/IP.
 � Reconhecer a importância da qualidade desde a camada de aplicação.
 � Contextualizar a baixa gestão de QoS de redes na camada de aplicação.
Introdução
Os Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) representam 
uma fatia muito importante dos protocolos que compõem a internet tal 
como a conhecemos na atualidade, além de muitos outros protocolos 
fazerem uso destes como base para o envio e para o recebimento de suas 
informações. Os TCP/IP apresentam uma estrutura de quatro camadas, 
sendo as técnicas de qualidade normalmente mais presentes nas camadas 
de transporte, rede e enlace. A camada de aplicação, a mais próxima do 
usuário, normalmente tem técnicas de qualidade mais deficientes em 
relação às demais uma vez que os software interagem diretamente com 
ela em seu back-end e a entregam ao usuário por seu front-end.
Neste capítulo, você conhecerá mais detalhes sobre as camadas do 
TCP/IP e as funcionalidades de cada uma delas, bem como compreenderá 
a necessidade de qualidade desde a camada de aplicação, a partir do 
entendimento dos efeitos da baixa gestão de qualidade nessa camada.
Responsabilidades das camadas no 
modelo TCP/IP
Segundo Comer (2016), o Transmission Control Protocol/Internet Protocol 
(TCP/IP, em português “Protocolo de Controle de Transmissão/Protocolo de 
Internet”) constitui o principal protocolo de envio e recebimento de dados, 
utilizado em qualquer estrutura de rede, sendo ela um ligação ponto a ponto 
ou até mesmo uma rede de pacotes com complexidade. Como a arquitetura 
OSI (Open System Interconnection), a arquitetura TCP/IP realiza a divisão de 
funções em estruturas de camadas do sistema de comunicação, ou seja, um 
tipo de linguagem utilizado para permitir que computadores se comuniquem, 
já que, mesmo que tenha sido estabelecida a conexão de dois computadores 
em uma mesma rede de internet, caso não tenham a mesma linguagem, a 
comunicação entre eles não será possível.
O TCP/IP também pode ser definido como um conjunto formado por ou-
tros protocolos, separado em camadas (Figura 1), denominadas de aplicação 
(application layer), transporte (transport layer), internet (internet layer) e 
interface com a rede (physical network layer).
Figura 1. Demonstração das camadas do protocolo TCP/IP.
Fonte: Adaptada de arka38/Shutterstock.com.
TCP/IP e qualidade de serviços de redes2
 � Camada de aplicação — realiza a comunicação dos programas e 
protocolos de transporte. Seu funcionamento pode ser exemplificado 
da seguinte maneira: quando se abre alguma página em determinado 
navegador, na então camada de aplicação, será feita uma solicitação 
ao protocolo TCP/IP, que será servido pelo protocolo HTTP. Por isso, 
os links de páginas na Web se iniciam com http://. Outro exemplo: 
quando se solicita a um cliente de e-mail que realize o download de 
mensagens armazenadas no servidor; nesse caso, faz-se uma requisição 
para a camada de aplicação do protocolo TCP/IP, que será servido pelo 
então protocolo SMTP.
 � Camada de transporte — com relação ao recebimento dos dados 
enviados pela camada de aplicação, essa camada tem a função de 
tornar os pacotes menores, que serão passados posteriormente para 
a camada de internet. Essa camada é constituída pelos protocolos 
TCP e UDP (User Datagram Protocol, ou “Protoloco de Datagrama 
de Usuário”). Os dados que passam pela camada de aplicação são 
recebidos por esses dois protocolos e adicionam em cada um dos 
pacotes um cabeçalho que contém informações, como número de porta 
de entrada, a ordem do dado enviado e, também, a soma que servirá 
para realizar a verificação de integridade — ao chegar ao receptor, 
o cabeçalho será removido.
 � Camada de internet — realiza o endereçamento e o roteamento do 
pacote, promovendo a conexão entre as redes locais, além da inclusão 
do endereço IP de origem e do endereço IP de destino, para que, assim, 
seja percorrido o caminho correto. Durante a transmissão, faz-se a 
divisão em pedaços denominados datagramas, do pacote enviado pela 
camada de transporte, os quais, seguidamente, são encaminhados 
para a próxima e última camada, tornando-se a camada de interface 
com a rede.
 � Camada de interface com a rede — tem a função de receber e, 
depois, enviar os datagramas pela rede física. Dependendo do tipo 
de rede em utilização, os protocolos nessa camada mudam. O pro-
tocolo Ethernet é o mais utilizado nos dias de hoje, disponível em 
várias velocidades.
3TCP/IP e qualidade de serviços de redes
De acordo com Tanenbaum e Wetherall (2011), as camadas do protocolo TCP/IP tra-
balham em função de outros protocolos.
Os protocolos da camada de aplicação podem ser divididos em protocolos de 
serviços para usuário e de serviços básicos, alguns deles listados a seguir.
 � HTTP — aplicado na comunicação dos dados da internet, é um protocolo de 
serviço básico.
 � DHCP — aplicado no fornecimento, de maneira dinâmica, de endereços de rede; 
ao contrário do HTTP, está voltado para serviços para usuário.
 � FTP — empregado na realização da transferência de arquivos de maneira interativa 
e, assim como o HTTP, é um protocolo de serviço básico.
 � DNS — tem aplicação no fornecimento, de modo dinâmico, de endereços de rede, 
e, assim como o protocolo DHCP, está voltado para o serviço de comunicação.
A camada de transporte é constituída por dois protocolos: o UDP e o TCP.
 � Protocolo UDP — para que o sistema de comunicação possa ser acessado por 
muitas aplicações e de maneira mais coerente, o protocolo UDP exerce somente a 
multiplexação. É utilizado frequentemente para realizar a transmissão de controle, 
porém não contém uma confirmação de que a entrega foi realizada.
 � Protocolo TCP — por meio desse protocolo, é realizada a multiplexação, além de 
outras várias funções para aumentar a confiabilidade da comunicação do ponto 
de origem até o ponto de destino. Esse protocolo dispõe de controle do fluxo e 
erro, da sequência e, também, da multiplexação das mensagens.
Os principais protocolos que constituem a camada de internet são IP, ARP, ICMP 
e, também, IGMP.
 � Protocolo IP — protocolo roteável que realiza o endereçamento do IP, a fragmen-
tação e a montagem dos pacotes transferidos.
 � Protocolo ARP — refere-se, por exemplo, ao endereçamento de um hardware, 
com a responsabilidade de exercer a função da decisão do endereço dessa camada 
para o endereço da próxima camada.
 � Protocolo ICMP — concede funcionalidades que diagnostiquem e relatem erros 
por conta da entrega bem-sucedida de pacotes IP.
 � IGMP — realiza a gestão de grupos de Multicast IP.
Multicast IP representa outra maneira de realizar a transmissão para vários pontos, 
além de possibilitar que cada uma das máquinas opte por participar ou não de de-
terminada transmissão.
Na última camada, a de Interface com a Rede, assim como citado anteriormente, 
o protocolo Ethernet é o mais utilizado, no qual existem três principais componentes.
 � LLC (Logic Link Control) — tem a responsabilidade de incluir a um pacote o 
protocolo da camada de internet que realizará a entrega dos dados a serem trans-
mitidos. Ao receber algum pacote, referindo-se à entrega deste, essa camada sabe 
qual será o protocolo que deverá recebê-lo.
TCP/IP e qualidade de serviços de redes4
 � MAC (Media Access Control) — componente que realiza a montagem do quadro 
que será transmitido pela rede. Também inclui o endereço de origem MAC e o 
endereço de destino, sendo ele o endereço físico da placa de rede.
 � Physical — faz a conversão do quadro gerado pela camada MAC, referindo-se à 
eletricidade, caso essa rede seja cabeada, ou a ondas eletromagnéticas, caso seja 
uma rede wireless.
Importância da qualidade desde 
a camada de aplicação
Segundo Kurose e Ross (2013), comumente os software e as aplicações sepa-
ram-se no que chamamos de front-end, a parte que o usuário vê (a parte gráfica), 
e de back-end,que é, basicamente, o código do software ou da aplicação em 
questão, que busca determinadas informações no servidor, os dados e, também, 
os arquivos que, por exemplo, o navegador exibiria.
Front-end trata basicamente da parte visual de uma aplicação ou de um 
software, que disponibiliza comandos que serão traduzidos em código; dessa 
forma, é executada determinada ação pelo software, como digitar um texto 
de busca.
Em Web, existe o client side (lado do cliente), a parte com a qual o front-
-end trabalha. Para exemplificar isso, quando as linguagens de programação 
HTML e CSS são combinadas, obtêm-se resultados como imagens, texto, links, 
etc. Geralmente, essas linguagens trabalham em conjunto com uma terceira 
linguagem denominada JavaScript, que objetiva, entre outros, tornar os sites 
mais interativos para o usuário, já que, por meio dela, podem ser criadas 
janelas pop-ups, filtros de conteúdo, etc. Em outras palavras, a partir dessas 
tecnologias de desenvolvimento dá-se vida à aplicação Web.
Já back-end é basicamente o responsável por buscar todos os dados, as 
informações e, também, os arquivos que posteriormente serão mostrados em 
determinado navegador. Um exemplo disso poderia ser uma rede social, que, 
além da parte visual, necessita que as informações mostradas para o usuário 
sejam buscadas no banco de dados no qual ficam armazenadas.
5TCP/IP e qualidade de serviços de redes
Uma página na Web pode funcionar sem o uso de back-end, porém, com 
isso, apresentará certas limitações, ainda que nada prejudicial. Por exemplo, 
sites institucionais não necessitam de back-end e, mesmo assim, exercem bem 
os objetivos a que se destinam. Assim como o front-end é mais conhecido 
como slient side, o back-end é mais encontrado pelo nome server side (“Lado 
do Servidor”), constituído frequentemente por três partes — um servidor, uma 
aplicação e um banco de dados.
Outro exemplo para back-end pode ser dado quando estamos buscando 
determinado produto para compra em um site. Suponhamos que no campo 
de busca seja digitado “livro sobre php” e que tenhamos marcado o filtro de 
valor para menos de R$ 50,00. Quando solicitarmos a busca, será criada uma 
solicitação ao servidor para que mostre uma lista com todos os livros com essa 
descrição. Posteriormente, é realizada a interpretação do pedido pela aplicação, 
executada no servidor, e que, assim, retorna a informação encontrada; depois, 
faz-se a renderização dela pelo navegador e, por fim, é mostrada ao usuário. 
Outro ponto reside no fato de que as requisições não precisam necessariamente 
ser realizadas para que se busque determinada informação, mas armazenadas, 
como quando realizamos cadastros.
Uma das camadas que constituem o protocolo TCP/IP é a camada de 
aplicação, que, assim como citado anteriormente, junta-se a outros vários 
protocolos que fornecem serviços de comunicação para o usuário ou o sistema. 
Por exemplo, o protocolo SMTP fornece aos usuários a possibilidade de envio 
de e-mails entre diversos usuários em praticamente qualquer lugar do mundo.
Normalmente, falamos que a camada de aplicação é, no modelo TCP/IP, 
diretamente conectada ao operador ou ao usuário final. Todavia, a realização 
dessa função nem todas as vezes necessita de uma pessoa para interagir ou 
para orientar o que deve ser realizado. Idealize, por exemplo, determinado 
banco de dados que está rodando em Cluster: assim, acabaríamos obtendo 
dois servidores exercendo comunicação entre si sem a necessidade de que o 
usuário interfira em algo. 
Traçando um paralelo com o modelo referencial OSI, a camada de aplicação 
do TCP/IP engloba três camadas — a de sessão, apresentação e aplicação. A 
última, pelo fato de ser aquela que se localiza mais proximamente do usuário 
final, é utilizada como terminal para operações realizadas em determinada 
rede (Figura 2).
TCP/IP e qualidade de serviços de redes6
Ainda são de responsabilidade da camada de aplicação realizar o geren-
ciamento e disponibilizar para o usuário todas as ferramentas e sistemas 
designados a ele.
Figura 2. Exemplificação do processo de funcionamento das camadas.
Fonte: Adaptada de Reis (2017, documento on-line).
Camada de apalicação
(SMTP, HTTP, FTP)
Aplicações
Camada de transporte
(TCP ou UDP)
Camada de internet
(IP, ICMP, ARP, IGMP)
Controle de link lógico (LLC)
Controle de acesso ao meio (MAC)
Driver da placa de rede
Placa de rede
Cabo de rede
Ca
m
ad
a 
de
 re
de
No gerenciamento de redes de computadores, é possível implementar 
qualidade de serviços — também chamada de QoS (do inglês, Quality of 
Service), já que, em uma transmissão de dados, tem prioridade na entrega em 
comparação a outras transferências de dados, visto se basear principalmente 
no conceito de prioridade.
7TCP/IP e qualidade de serviços de redes
Algumas aplicações carecem da implantação de QoS na rede para que 
funcionem bem, a partir da aplicação de métodos que garantam que a rede 
ofereça o suporte necessário, tanto para acessos via intranet quanto via inter-
net. Todavia, caso as aplicações em um todo usufruam da mesma forma de 
comunicação e em conjunto com essas formas, os dados acabam disputando 
o caminho limitado da banda por onde passam; geralmente, a que estava 
disponível em determinado momento é totalmente utilizada, dificultando 
outras aplicações.
Um exemplo desse tipo de problema são os peer to peer (P2P, “pessoa 
para pessoa”), programas de realização de compartilhamento de arquivos, 
que, na rede, eventualmente resultam em um congestionamento generalizado, 
facilmente identificado no momento em que se atinge a capacidade máxima 
de pacotes em determinada sub-rede ou, também, somente um pedaço dela, 
que leve a uma piora de seu desempenho.
O deadlock representa uma ocasião de congestionamento grave, que, quando 
ocorre, pode prejudicar de tal maneira a impossibilitar que roteadores aguen-
tem tal tráfego, ponto no qual pacotes transmitidos pela rede começam a ser 
perdidos por eles. A perda de pacotes é prejudicial para a rede, já que resulta 
em erros na transmissão; por consequência, a retransmissão de algum pedaço 
ou talvez até mesmo do pacote por completo é solicitada, o que pode promover 
um aumento ainda maior no tráfego em determinada rede. Por isso, o controle 
desse congestionamento de pacotes é padrão.
Uma maneira de evitar esses congestionamentos na rede consiste em tratar 
essas perdas antes mesmo de estarem na condição de deadlock (“estar em 
impasse”), o que pode resultar em problemas bem maiores. Entretanto, nas 
ocasiões em que uma aplicação tem um uso vital, o que pode ter criado esse 
congestionamento, torna-se necessário utilizar algo que controle o fluxo de 
dados, a fim de prevenir esse tipo de problema. 
Um ponto de grande importância reside no fato de que o controle de fluxo de dados 
sozinho não garante a não ocorrência de congestionamento, mas somente o seu 
controle e do fluxo de dados relacionados a ele.
TCP/IP e qualidade de serviços de redes8
Baixa gestão de QoS de redes na camada 
de aplicação
Quando falamos de QoS, torna-se necessário manter a qualidade do serviço 
contratado até a sua finalização. Por isso, faz-se uso do Service Level Agree-
ment (SLA, “Acordo de Nível de Serviço”), por meio do qual são estabelecidas 
especificações de qualquer tipo de serviço contratado, como metas de nível 
de serviço, prazos de contratos, etc.
SLA é um tipo de acordo no qual a empresa e determinado cliente se comunicam 
pela mesma língua, com relação à prestação de serviço.
Basicamente, a SLA é qualquer coisa com a qual algum prestador de serviços se 
compromete, como realizar a entrega para o cliente por meio de determinadas regras, 
que incluem o tempo da realização do serviço, a qualidade do serviço, o modo como 
se deve reportar com relação a problemas, etc.
O controle de qualidade de serviço funciona de modo semelhante à gestão 
de fluxos de QoS, porém a gestão de fluxo tem uma operação um pouco mais 
lenta, em comparação ao controle de QoS. Conformea utilização de cada 
usuário, é possível estabelecer parâmetros característicos de QoS, estipulados 
com relação a largura de banda, latência e jitter, com o objetivo de conquistar 
mais qualidade no decorrer da rede.
Além de a camada de rede precisar suportar determinados requisitos es-
tipulados pela camada de aplicação, a unidade de dados de protocolo, ou 
Protocol Data Unit, tem a função de encontrar nos pacotes encaminhados pela 
camada em questão ocorrências de erros. Na QoS, esta camada é uma camada 
importante, pelo fato de ter a responsabilidade de transferir determinados 
dados fim a fim ou, também, ponto a ponto.
Em aplicações multimídia, a transmissão exige requisitos que precisam 
ser atendidos pela rede, devendo ser contínua e em tempo real quando de 
alta velocidade. E, embora sensível a eventuais atrasos, também apresenta 
tolerância com relação a pacotes perdidos ocasionalmente.
9TCP/IP e qualidade de serviços de redes
Podemos considerar a camada de transporte com a função principal de 
tornar melhor a QoS entregue pela camada de rede — caso esta camada não 
execute a sua função com perfeição, a de transporte precisará ser usada como 
ponte para suprir o espaço entre a solicitação dos usuários da camada com 
aquilo que a rede proporciona.
De início, mostrar para todos e de uma maneira que entendam o devido 
significado de “bom” serviço pode ser algo um pouco trabalhoso, além do 
fato de, em um primeiro momento, o conceito de QoS não ser algo tão visível, 
podendo ser constituida por uma significativa quantidade de parâmetros.
Ainda, a camada de transporte pode proporcionar ao usuário que defina 
quais valores que se adaptam mais à sua preferência, aqueles mais aceitáveis 
e, ainda, os valores mínimos para os parâmetros quando se estabele uma 
conexão. Além disso, existe a possibilidade de que, mesmo que no transporte 
não exista algum tipo de conexão em funcionamento, alguns desses parâmetros 
ainda possam ser utilizados. Por meio da camada de transporte, é necessário 
verificar esses parâmetros — dependendo do tipo de rede disponível, ele 
ainda determinará se existe a possibilidade de realizar o serviço solicitado.
Na Figura 3, é exemplificado o funcionamento da camada de aplicação: 
de acordo com a imagem entre a camada de aplicação e a de transporte, no 
interior de um hospedeiro, existe o socket, um tipo de interface.
Figura 3. Exemplificação dos protocolos para os quais a camada de aplicação trabalha.
Fonte: Adaptada de Kurose e Ross (2013, p. 66).
TCP/IP e qualidade de serviços de redes10
Em QoS, pela camada de aplicação são caracterizados requisitos para a 
aplicação, visando à sincronização intermídia e intramídia. Por meio de um 
grupo de parâmetros com foco em aplicação — os que necessitam obrigato-
riamente atender às necessidades do usuário —, é realizado o mapeamento 
de decisões tomadas pelo usuário final, com relação à camada de QoS deste.
Nesse ponto, realiza-se a associação dos parâmetros em questão aos quadros 
de vídeo (o tamanho do quadro, a taxa de quadros por segundo) ou a amostras 
(taxa de amostragem bits por amostragem).
Outro tipo de especificação que ainda pode ser realizado é a relação entre 
mídias, como no caso de um áudio que contém a qualidade de um telefone, 
em que o resultado de uma realização de um mapeamento pode vir a obter 
uma taxa de amostragem de 8 KHz com 8 bits por amostragem.
As camadas de QoS, como mencionado anteriormente, trabalham cada uma 
com inúmeros tipos de protocolos, e, na camada de aplicação, isso não é diferente 
— na Figura 4, são demonstrados os protocolos por meio dos quais esta camada 
trabalha. Estes têm diferentes tipos de aplicação, influenciando também a forma 
de gestão da camada em questão. Conforme a maneira como são utilizados, pode 
vir a acarretar uma baixa gestão na camada de aplicação da QoS.
Figura 4. Exemplificação dos protocolos por meio 
dos quais a camada de aplicação trabalha.
11TCP/IP e qualidade de serviços de redes
COMER, D. E. Redes de computadores e Internet. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2016. 584 p.
KUROSE, J. F.; ROSS, K. W. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. 
6. ed. São Paulo: Pearson, 2013. 634 p.
REIS, R. Modelo TCP/IP — Definição, camadas e funcionamento. InfoTecNews, [S. l.], 17 jan. 
2017. Disponível em: http://infotecnews.com.br/modelo-tcpip/. Acesso em: 18 set. 2019.
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. J. Redes de computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson, 
2011. 600 p.
Leitura recomendada
VEGESNA, S. R. IP quality of service. Indianapolis: Cisco Press, 2001. 343 p. (Networking 
Technology Series).
TCP/IP e qualidade de serviços de redes12
Dica do professor
Em uma rede de computadores, as técnicas de qualidade são aplicadas nas várias camadas que o 
sistema de rede tem, contemplando diversas formas de controle de qualidade da comunicação, 
permitindo, assim, a execução de serviços por meio da rede que necessitam de conexões que 
promovam a capacidade de comunicação comportando um fluxo de dados contínuo. 
Na Dica do Professor, você terá mais informações sobre a qualidade aplicada a algumas camadas do 
TCP/IP.
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Exercícios
1) O conjunto de protocolos TCP/IP opera em um modelo de camadas compatível ao das 
camadas do modelo OSI. Dentre as diversas camadas, tem-se a que trata do envio e da 
recepção de dados, que engloba eletricidade e outras tecnologias. 
Assinale a alternativa que indica a camada que realiza a operação citada:
A) Camada de rede.
B) Camada de Internet.
C) Camada de transporte.
D) Camada de aplicação.
E) Camada de sessão.
2) O protocolo TCP tem um conjunto de camadas que segmentam as funções de trabalho dessa 
pilha de protocolos. Uma vez em operação o protocolo SMTP, indique em qual camada do 
protocolo em questão este deverá operar:
A) Camada de rede.
B) Camada de enlace.
C) Camada de Internet.
D) Camada de aplicação.
E) Camada de transporte.
3) Front-end e Back-end são dois componentes de um aplicativo, sendo normalmente 
desenvolvidos em diversas linguagens, sendo que o HTML e o CSS são muito comuns em 
aplicativos WEB. Indique qual das opções a seguir tem protocolos que o Front-end e o Back-
end utilizam do TCP/IP:
A) TCP e UDP.
ANDREL
Realce
ANDREL
Realce
B) HTTP e FTP.
C) HTTP e TCP.
D) FTP e UDP.
E) IP e TCP.
4) As técnicas de qualidade de serviço são integradas ao TCP/IP no sentido de melhorar a 
qualidade das conexões e possibilitar serviços cada vez melhores. Indique qual das opções a 
seguir representa um problema que o QoS objetiva sanar ou, ao menos, diminuir:
A) Alta velocidade.
B) Alta largura de banda.
C) Baixa tempo de resposta.
D) Alto congestionamento.
E) Serviços com prioridade.
5) A camada de aplicação concentra os protocolos que são amplamente utilizados nos 
aplicativos que realizam alguma interação com a rede de computadores no dia a dia, uma vez 
que tais protocolos fornecem a tais aplicativos funcionalidades que permitem a eles a troca 
de dados, bem como inúmeras outras funcionalidades. Relacionando a camada de aplicação 
com a qualidade de serviço (QoS), indique qual opção indica uma característica dessa 
relação:
A) Alta gestão.
B) Alta largura de banda.
C) Baixo congestionamento.
D) Baixa gestão.
E) Serviços com prioridade.
ANDREL
Realce
ANDREL
Realce
ANDREL
Realce
Na prática
As técnicas de qualidade são amplamente utilizadas em diversas camadas do modelo OSI, seja 
medindo, filtrando, limitando, ordenando ou descartando. Há também diversas outras técnicas, 
pois, na camada de aplicação, há tantas possibilidades quanto os presentes nas camadas inferiores. 
Logo, a gestão da qualidade na camada de aplicação é uma necessidade; há uma baixa gestão dela.
Veja, em Na Prática, uma situação em que determinado software necessita de uma técnicade 
qualidade em sua camada de aplicação para o convívio dele no ecossistema computacional em que 
está inserido.
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Saiba +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:
Redes de computadores - Nível de aplicação e instalação de 
serviços
Veja o capítulo 2 deste livro, que fala sobre o funcionamento em camadas do protocolo TCP/IP, 
tendo como base o modelo OSI, que é abreviatura para Open System Interconection. Neste 
capítulo, podem-se verificar várias características do protocolo TCP/IP.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Redes de computadores
Veja o capítulo 2 deste livro e saiba mais sobre a camada de aplicação que fornece serviços 
essenciais para os aplicativos disponibilizarem suas funcionalidades ao usuário, fornecendo serviços 
especiais para eles. Leia também sobre a camada de aplicação e os diversos serviços 
disponibilizados por ela.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Redes de computadores – Camada da aplicação
Neste vídeo, você aprenderá sobre a camada de aplicação, que tem os protocolos que 
disponibilizam serviços de comunicação ao sistema ou ao usuário. Ela é a chamada camada mais 
próxima do usuário, uma vez que, em diversos casos, fornece serviços diretamente a ele. Observe 
também diversas características desta importante camada.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
https://www.youtube.com/embed/dngOrvAD0gY
Necessidade de QoS em redes de 
computadores
Apresentação
Com a evolução dos serviços demandados pelos usuários que utilizam a Internet como é conhecida 
hoje, houve a necessidade de qualidade para que o tráfego das informações aconteça de maneira 
que atenda todas as expectativas. As diferentes camadas da pilha de protocolos TCP/IP têm 
diversas funcionalidades e, com isso, formas de gestão de qualidade de serviços diferentes, de 
modo a garantir suas operações de acordo com a necessidade dos aplicativos.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você conhecerá as demandas de qualidade em uma rede de 
computadores para um bom tráfego de dados, classificando e distinguindo as camadas de enlace, 
rede e transporte. Além disso, verá as características da relação que as camadas físicas têm com a 
gestão de QoS nas redes de computadores.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Relacionar as demandas da qualidade para um bom tráfego em redes de computadores.•
Classificar e diferenciar as camadas de transporte, rede e enlace.•
Relacionar as camadas físicas com a gestão de QoS de redes.•
Desafio
Uma rede computacional possibilita a conexão entre dispositivos, promovendo a troca de dados 
entre vários aplicativos, de forma que se comuniquem, observando os diferentes recursos que cada 
uma demanda. Assim, há a necessidade de qualidade nas conexões da rede computacional em 
questão.
Você faz parte da equipe responsável por desenvolver uma rede com dispositivos que realizam a 
monitoração e a operação de um equipamento hospitalar.
 
Inicialmente, a equipe que desenvolveu o equipamento cirúrgico previu que a conexão de rede 
necessária ao equipamento deveria ter redundância de conexões, ou seja, quando uma conexão 
caísse, a outra disponível deveria imediatamente ser ativada para a sequência do trabalho de forma 
ininterrupta. Porém, a equipe não tem conhecimento para afirmar quais outras características os 
protocolos utilizados pelas conexões devem prover para possibilitar o funcionamento do 
equipamento.
Observando os pontos mencionados, foram levantadas duas possibilidades de características que 
os protocolos devem ter:
Opção A: largura de banda 
Opção B: latência
Indique qual é a opção mais importante para essa aplicação. Indique também os motivos que 
levaram você a essa resposta.
Infográfico
As camadas do modelo TCP/IP fornecem serviços essenciais a uma comunicação de dados entre 
dispositivos interligados em uma rede de computadores. Isso porque esses serviços da camada de 
enlace dispõem qualidade necessária para resolver os problemas que uma rede de computadores 
pode apresentar.
Neste Infográfico, você vai ver informações sobre os serviços fornecidos pela camada de enlace.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para 
acessar.
https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/ab19d555-8097-4109-893f-f8c4fe8b0d12/c6207e6c-0c24-4801-94d6-de7c58f9fe8b.jpg
Conteúdo do livro
Atualmente, os aplicativos utilizados pelos usuários necessitam de um bom tráfego de dados nas 
redes de computadores. Tráfego este que muitas vezes pode ser difícil de ser obtido se não 
aplicadas as técnicas de qualidade pontuais ao seu funcionamento. O conjunto de protocolos 
TCP/IP propicia a gestão da qualidade em suas diferentes camadas. Cada camada tem seu conjunto 
de funcionalidades bem delimitado e, assim, a gestão de QoS pode ser realizada de forma 
específica.
No capítulo Necessidade de QoS em redes de computadores, da obra Qualidade e desempenho de 
redes, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você vai conhecer as demandas de qualidade 
em redes de computadores, que tem em vista disponibilizar um bom tráfego, bem como classificar e 
diferenciar diversas camadas do TCP/IP. Além disso, vai ver detalhes das camadas físicas frente à 
gestão de QoS em redes de computadores.
Boa leitura.
QUALIDADE E 
DESEMPENHO DE 
REDES
Diego Bittencourt de Oliveira
Necessidade de QoS em 
redes de computadores
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Identificar as demandas da qualidade para um bom tráfego em redes 
de computadores.
 � Definir as camadas de transporte, rede e enlace.
 � Relacionar as camadas físicas com a gestão de QoS de redes.
Introdução
Cada vez mais, os serviços consumidos pelos usuários exigem uma troca 
de dados intensa pela rede com o objetivo de suprir suas necessidades 
de dados muitas vezes em tempo real, o que demanda, por sua vez, mais 
serviços de rede com técnicas de qualidade implantadas de modo a 
propiciar um bom tráfego de informações. Em sua estrutura de camadas, 
o TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) proporciona o 
cenário ideal para implementar técnicas de Qualidade de Serviço (QoS) 
de maneira específica conforme a necessidade de cada camada presente 
na estrutura, ou seja, cada camada dispõe de sua gestão de QoS per-
sonalizada, promovendo, assim, uma maior assertividade nas decisões 
tomadas pelas técnicas em questão.
Neste capítulo, você conhecerá mais detalhes sobre as QoS visando a 
um tráfego em redes de computadores benéfico, bem como relacionará 
as camadas de transporte, rede e enlace, classificando-as e diferenciando-
-as. Além disso, verificará a relação existente entre as camadas físicas do 
TCP/IP e a gestão de QoS de redes.
Demandas da qualidade para um bom tráfego 
em redes de computadores
Segundo Comer (2016), o estabelecimento de parâmetros que serão exigidos 
pelos usuários consiste no ponto inicial para o procedimento que define a 
Qualidade de Serviço (QoS) para uma rede. Entre os componentes da rede, 
realizam-se o mapeamento e a negociação desses parâmetros, de modo a 
atingir determinado nível de QoS admissível por todos.
Um crescimento contínuo de aplicações que promovem diferentes tipos 
de tráfegos na rede de internet, como vídeo, áudio, etc., tem exigido um bom 
transporte com relação a dados, à variação máxima do que demoram, ao tama-
nho de banda disponível, entre outros. Dessa forma, com o intuito de alcançar 
alguma garantia de que as redes de computadores terão um funcionamento 
correto, torna-se necessária a implantação detecnologias capazes de promover 
uma espécie de tráfego que satisfaça e, também, passe confiança em relação 
às aplicações e aos dados. E, ainda, no que diz respeito à forma de utilização 
e ao desempenho da rede, um tipo de política que consiga estabelecer métricas 
e caracterizar e descrever esse tipo de comportamento.
Quanto à definição de QoS pelo usuário, os requisitos de QoS que definem 
os níveis de confiança referentes aos dispositivos da rede observados nos 
momentos em que estiverem sendo executados devem ser especificados por 
meio do usuário. Todavia, referindo-se à especificação de parâmetros de baixo 
nível, habitualmente o usuário não tem condições de realizar esta especificação, 
como a largura de banda ou até mesmo características das mídias utilizadas. 
Desta forma, o usuário deve possuir ferramentas que o possibilitem configurar 
e definir os parâmetros que estiverem ao seu alcance de maneira que este 
considere aceitável no sentido de satisfazer suas necessidades.
Em sistemas multimídia, os mais utilizados pelos usuários, o QoS representa 
um quesito básico das aplicações, em virtude da exigência de que determinados 
parâmetros pertinentes a tais aplicações se encontrem em limites bem definidos. 
Principalmente em relação a aplicações multimídia, os requisitos de QoS, 
que representam a quantia de recursos específicos disponíveis no sistema e 
que necessitam de alocação para as aplicações (p. ex., CPU, equipamentos de 
áudio e vídeo, memória, etc.), devem ser atendidos. Também por meio desses 
parâmetros, é especificada a quantia com relação a recursos que necessitam 
de alocação para certa aplicação, tornando-se possível, ainda, mensurar o 
nível do serviço oferecido pelo sistema a tais aplicações.
Necessidade de QoS em redes de computadores2
Ainda no caso das aplicações multimídia, é desejável que a rede que realiza 
o transporte do fluxo gerado garanta de qualquer maneira a QoS especificada de 
acordo com ela. Até mesmo em uma situação em que um link tem a largura de 
banda correta, corretamente determinada para realizar atender as necessidades 
de cada aplicação, a latência interfere no desempenho da rede em questão e, 
eventualmente, afeta de modo específico o tempo de resposta das aplicações. 
Latência e largura de banda (Figura 1) são parâmetros da QoS, também 
envolvidos na management information base (MIB)/simple network manage-
ment protocol (SNMP), possibilitando realizar um controle e o monitoramento 
de aplicações. 
Figura 1. Exemplificação do funcionamento da latência.
Fonte: Cardoso (2008, documento on-line).
Kurose e Ross (2013) explicam que existem aplicações que necessitam de 
QoS para terem um bom funcionamento, como a VoIP (do inglês, voice over 
IP; em português, “voz sobre IP”), em que a voz em tempo real é transmitida 
pela telefonia da internet, que, para o usuário, se assemelha ao serviço de 
telefonia tradicional, que funcionava pela comutação de circuitos. Além da 
voz, que apresenta semelhanças quanto à demanda de recursos de rede, existe 
o vídeo interativo, que também proporciona ao usuário ver a outra pessoa. 
Atualmente, existe o aplicativo Skype, que além de proporcionar que duas 
pessoas se comuniquem por voz em conjunto com vídeo, como alguns outros 
aplicativos, tem a funcionalidade de realizar conferências com mais de três 
pessoas.
3Necessidade de QoS em redes de computadores
Aqui, torna-se necessário contemplar as temporizações referentes a essas 
transmissões, já que apresentam sensibilidade ao atraso, para que os dados 
cheguem ao outro usuário no tempo correto para uma comunicação com certa 
fluidez — para esse tipo de comunicação, a partir do ponto em que um dos 
usuários fala ou move-se até o ponto em que essa atividade seja reproduzida 
para o outro usuário, o atraso precisa ser menor que centenas de milissegun-
dos. Com relação à voz, retardos que passem de 400 milissegundos podem 
promover frustação em determinadas conversas, pelo fato de o atraso começar 
a dificultar a compreensão entre os usuários.
Outro tipo de aplicação, que também se assemelha ao rádio e à televisão, 
com exceção do fato de ser exercida pela internet, é uma aplicação ao vivo, 
que possibilita que os usuários recebam transmissões de áudio e vídeo de 
qualquer parte do mundo, como um evento esportivo como a Copa do Mundo.
 Quando vários usuários recebem os mesmos dados, ou seja, o mesmo 
programa de áudio e vídeo ao mesmo tempo, está ocorrendo uma aplicação 
ao vivo do tipo difusão. Em geral, a transmissão para um grupo de usuários 
é realizada por aplicações em camadas por meio de redes P2P (ponto a ponto, 
do inglês peer-to-peer) ou CDN (rede de distribuição de conteúdo, do inglês 
content delivery network), ou por múltiplos fluxos individualmente, apesar 
de essa transmissão poder ser realizada por técnicas de transmissão IP a 
determinado grupo. Pelo fato de se tratar de um evento com transmissão ao 
vivo, eventuais atrasos também podem provocar algum tipo de problema, 
apesar de os limites de temporização serem menos pesados em comparação 
a aplicações interativas de voz. Podem ser tolerados atrasos a partir de 10 
segundos ou mais a partir do momento em que são solicitadas a entrega e a 
reprodução da transmissão ao vivo. 
Há certa diferença com relação a aplicações de fluxo de vídeo contínuo, que 
são pré-gravados e, então, armazenados em servidores, para, somente então, 
serem visualizados os dados — nesse caso, o usuário que deseja visualizá-los 
deve realizar o envio das solicitações que possibilitarão a visualização dos 
vídeos por demanda, a partir do começo até sua finalização sem nenhum tipo 
de interrupção. Caso o usuário prefira, pode parar o vídeo antes de assisti-lo 
por completo ou, se desejar interagir com o vídeo em questão, pode interrompê-
-lo ou reposicioná-lo para alguma parte que esteja adiante ou anteriormente 
(p. ex., no YouTube, você pode assistir a um vídeo e, antes que o tenha feito 
por completo, retornar a alguma parte ou reposicionar para uma mais à frente).
Necessidade de QoS em redes de computadores4
Atualmente, a maior parte dos sistemas utiliza com maior frequência o 
HTTP com fluxo contínuo e o HTTP adaptativo com fluxo contínuo, conside-
rados por meio de três tipos de categorias: HTTP de fluxo contínuo, HTTP de 
fluxo contínuo adaptativo e UDP (user datagram protocol) de fluxo contínuo. 
As aplicações descritas têm em comum o fato de utilizarem vastamente o 
buffer de aplicações na parte do usuário com o intuito de reduzir os impactos 
de variação nos atrasos de fim a fim e da variação das proporções de tamanho 
de banda disponibilizada entre o cliente e o servidor.
Camadas de transporte, rede e enlace
Vegesna (2001) cita que, entre as camadas de aplicação e de rede, temos 
aquela conhecida como camada de transporte, que, na arquitetura de rede em 
forma de camadas, constitui uma peça central. Por meio dela, são fornecidos 
os serviços de comunicação lógica de maneira direta para os processos de 
aplicação executados em hospedeiros distintos. Em outras palavras, essa 
comunicação lógica para uma aplicação funciona como se os hospedeiros que 
realizam a execução dos processos na verdade estivessem interligados direta-
mente. Entretanto, esses hospedeiros podem estar localizados até mesmo em 
locais do outro lado do mundo, ainda que interligados por meio de inúmeros 
roteadores e muitas formas de enlace. Como exemplificado na Figura 2, a co-
municação lógica provida pela camada de transporte é utilizada por processos 
de aplicação para realizar o envio de mensagens. Em sistemas finais, é onde 
se realiza a implementação dos protocolos da camada de transporte, embora 
estes não sejam implementados nos roteadores de rede, mas, possivelmente, 
por determinada fragmentação em pedaços menores com relação ao tamanho 
original, de mensagens pertencentes à aplicação, adicionados a um tipo de 
cabeçalho pertencente à camada de transporte, para que, assim, se desenvolva 
o segmento dessa camada. Na mesmacamada, é realizada a conversão das 
mensagens recebidas por meio de processos de aplicação, sendo remetentes 
em pacotes pertencentes à camada de transporte, nomeados como segmentos 
de camada de transporte.
5Necessidade de QoS em redes de computadores
Figura 2. Exemplificação da camada de transporte.
Fonte: Kurose e Ross (2013, p. 136).
Após tal segmentação, os pacotes de dados são repassados pela camada de 
transporte para a camada de rede, chegando àquele que é chamado de sistema 
final remetente, ponto no qual se realiza o encapsulamento dos fragmentos da 
mensagem transmitida em determinado pacote, ou seja, um datagrama, dessa 
camada em questão e, em seguida, é mandado para o destinatário.
Necessidade de QoS em redes de computadores6
Algo relevante a ser observado reside no fato de que os roteadores trabalham apenas 
em campos da camada de rede de determinado datagrama, ou seja, por meio deles 
não é realizado nenhum tipo de exame com relação aos campos de segmentos da 
camada anterior encapsulados com o datagrama.
Ainda, a camada de rede é reconhecida como uma das camadas com o 
maior teor de complexidade com relação à pilha de protocolos, embora tenha 
uma função de certa forma simples, ou seja, realizar o transporte dos dados 
do hospedeiro remetente para o hospedeiro destinatário. Para que ocorra 
esse transporte, existem duas funções — repasse e roteamento — que, de 
certa forma, têm maior relevância, além de uma terceira — estabelecimento 
de conexão —, encontrada em algumas arquiteturas de rede e que também 
é importante.
 � Repasse: função necessária a partir do momento em que determinado 
pacote alcança o enlace de entrada de um roteador, o qual, por sua 
vez, tem a responsabilidade de levá-lo até o devido enlace de saída. 
Basicamente, trata da atividade localmente exercida por meio de um 
roteador, que transfere um pacote da interface de enlace de entrada 
para a de saída.
 � Roteamento: por meio da camada de rede, determina-se qual percurso 
será realizado pelos pacotes durante uma transmissão de remetente para 
um destinatário. São chamados de algoritmos de roteamento aqueles 
que realizam os cálculos que determinam esse percurso em questão. 
Em outras palavras, o roteamento trata do processo de contexto geral 
sobre a rede que decide quais os caminhos fim a fim os pacotes devem 
utilizar para ir do hospedeiro de origem até o de destino.
 � Estabelecimento de conexão: algumas estruturas da camada em ques-
tão, como a MPLS (comutação de rótulos multiprotocolo, do inglês 
multi protocol label switching), tornam necessário que os roteadores ao 
decorrer do percurso optado do ponto de origem até o de destino, com o 
intuito de determinar o estado anterior ao momento em que se permita 
que os pacotes da camada em uma conexão de origem a destino come-
cem a funcionar, realizem o compartilhamento de mensagens entre si.
7Necessidade de QoS em redes de computadores
Há os comutadores de pacotes que designam um equipamento geral referente 
à comutação de pacotes. De acordo com o valor no cabeçalho desse pacote, 
um deles é transferido na forma de interface de enlace de entrada para uma 
de saída. Quanto à escolha de repasse, os chamados comutadores de camada 
de enlace tomam como referência o valor que estiver no campo da camada de 
enlace; já outros, conhecidos por roteadores, usam o valor que se encontrar 
no campo da camada de rede.
Os dispositivos com a capacidade de executar qualquer protocolo da camada 
de enlace podem ser denominados nós, constituídos por roteadores, hospe-
deiros, pontos de Wi-Fi, etc., e os enlaces são os canais de comunicação que 
realizam a conexão dos nós adjacentes nas vias de comunicação. Para que vá 
de um ponto de origem até um de destino, um datagrama precisa ser levado 
sobre todos os enlaces separados que estejam no percurso fim a fim. Antes de 
ser transmitido para o interior do enlace, ainda é realizado o encapsulamento 
do datagrama por meio de um nó chamado de transmissor.
Geralmente, essa camada é instalada em algo que chamamos de adaptador 
de rede, também conhecido como NIC (placa de interface de rede). Podemos 
encontrar o controlador desta camada no interior do adaptador de rede, ou 
seja, no seu núcleo, sendo geralmente apenas um chip de sistema especial, 
que roda inúmeras funções da camada.
Com relação à parte em que se realiza a transmissão, o controlador é quem 
exerce a função de reservar um datagrama criado e armazená-lo na memória 
do hospedeiro por volta de camadas mais altas com relação à pilha formada 
pelos protocolos, além de promover o seu encapsulamento em algo chamado 
de quadro, o qual, nesse caso, pertence à camada de enlace. Depois disso, 
segue-se o protocolo que realiza o acesso ao enlace e exerce a transmissão 
do quadro para um tipo de enlace de comunicação.
No receptor, por meio de um controlador, realizam-se o recebimento do 
quadro transmitido anteriormente e a extração do datagrama da camada 
anterior (a camada de rede).
Camadas físicas e a gestão de QoS de redes
Segundo Tanenbaum e Wetherall (2011), a camada física, referindo-se ao 
modelo OSI (do inglês, Open Systems Interconnection), define o tipo de ca-
beamento a ser utilizado e, também, as conexões. Dessa forma, constitui-se 
Necessidade de QoS em redes de computadores8
por cabos, modems, conectores, entre outros dispositivos, além de conter 
a parte física que fornece propriedades elétricas, mecânicas, funcionais e 
procedimentais com as funções de realizar a ativação, manter e exercer a 
desativação de ligações físicas para que seja feita a transmissão de bits entre 
as unidades da camada de enlace.
As propriedades elétricas determinam os valores, ou seja, os níveis de 
tensão e corrente utilizados, as mecânicas referem-se à forma de conectores, 
cabos, pinos, etc. que constituem um circuito de transmissão e ao tamanho 
que apresentarão, e as funcionais definem os significados dados aos sinais 
transmitidos pela camada física, como a transmissão, a recepção, entre outros.
Para a transmissão de bits, são especificados por meio de procedimentos 
as funções e os protocolos, essenciais tal transmissão. Em uma transmissão 
serial, considera-se o bit uma unidade de dados de característica básica com 
relação à camada física. Protocolos dessa camada precisam ter independência 
da forma de transmissão de maneira que se possa utilizar determinado terminal 
em vários meios, como por em fibra óptica e pares metálicos.
Nessa camada, inicia-se todo o processo de transmissão, no qual o sinal 
transportado por meio dos cabos atinge a camada na forma de sinais elétricos é, 
então, transformado em bits, ou seja, em zeros e uns. Como exemplificado na 
Figura 3 em uma senoide, por meio da camada física realiza-se a identificação 
de um bit que contenha o valor 0, representado pelo sinal elétrico –5 volts, e 
se reconhece um bit com o valor 1, representado pelo sinal elétrico +5 volts.
Figura 3. Exemplificação da camada física identificando bits.
Fonte: Ventura (2014, documento on-line).
9Necessidade de QoS em redes de computadores
A representação de uma onda do tipo senoidal pode ser realizada por meio de três 
parâmetros: amplitude de pico, frequência e fase. 
A amplitude de pico corresponde ao valor total com relação à intensidade mais 
aumentada e é proporcional à energia transportada pelo sinal. Geralmente, mede-se 
a amplitude referente a sinais elétricos por meio de volts.
A frequência, medida por hertz, trata da quantidade de períodos existentes em 
apenas 1 segundo, podendo ser definida também por período, já que, assim como a 
frequência, refere-se à duração de tempo em forma de segundos em que determinado 
sinal demora para finalizar um ciclo.
Já o parâmetro fase determina em qual posição está a onda com relação ao mo-
mento de tempo zero. Pode-se dizer que por meio da fase define-se a quantidade 
de deslocamento da onda.
Por meio dessa camada, realiza-se a transmissão dos bits referente à forma 
de transmissão, determinando o