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REDES DE COMPUTADORES 
AULA 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Luis José Rohling 
 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Atualmente, como temos uma grande dependência das redes de dados 
quando utilizamos a internet, a intranet ou a extranet, cujas características vimos 
anteriormente, é necessário que essas redes sejam efetivamente confiáveis. 
Assim, para garantir essa confiabilidade, temos alguns requisitos que devem ser 
atendidos pelas redes de dados: a escalabilidade, a tolerância a falhas, a boa 
qualidade de serviço e a segurança, que serão vistos em detalhes nesta aula. 
Portanto, de acordo com o nível de confiabilidade esperado e, principalmente, 
de acordo com o tipo de serviço contratado do provedor de serviço, teremos a 
implementação de certos mecanismos de confiabilidade. Inclusive, esse é mais 
um dos aspectos que diferenciam a internet da intranet, pois, em uma rede que 
atenderá às necessidades de comunicação de uma empresa, deveremos ter um 
nível de confiabilidade muito maior. Dessa forma, uma intranet apresentará uma 
confiabilidade maior do que a internet, mas, certamente, com um maior custo do 
serviço. 
Sendo a rede formada pelos três componentes básicos vistos em 
momento anterior de nossos estudos, que são os dispositivos terminais de 
usuário, os dispositivos intermediários e os meios físicos, outro aspecto 
relacionado ao processo de comunicação nas redes é o modelo de conexão 
entre esses dispositivos, utilizando os meios físicos. Dessa forma, o modo como 
os terminais de usuário e os dispositivos intermediários estarão interconectados 
irá impactar os mecanismos necessários para estabelecer o processo de 
comunicação. Portanto, os recursos a serem providos pelos protocolos de 
comunicação dependerão do arranjo da conexão entre os dispositivos, que é a 
chamada topologia da rede. Assim, para entendermos os mecanismos de 
operação dos protocolos, necessários para se garantir o processo de 
comunicação em cada cenário de rede, carece conhecermos as características 
das topologias empregadas nas redes de dados, sendo que, nesta aula, 
estudaremos as principais topologias empregadas nas redes de área local (LAN) 
e nas redes de longa distância (WAN). 
Também conforme vimos anteriormente, quando utilizamos as redes de 
dados, temos muitas tecnologias e protocolos envolvidos nesse processo de 
comunicação, aplicadas nas diversas etapas do processo. Assim, para que a 
comunicação ocorra de maneira eficiente através das redes de dados, é 
 
 
3 
necessário que todos esses componentes operem de maneira integrada, com 
base em uma definição clara de qual será o papel de cada um deles, ou seja, de 
suas atribuições no processo de comunicação. E, para a definição dessas 
atribuições, cujos processos serão realizados por meio dos protocolos de rede, 
temos os modelos de classificação dos protocolos e as instituições de publicação 
de padrões, que serão estudados nesta aula. 
Os padrões e normas empregadas na área de redes são publicados por 
diversas organizações internacionais, das quais as principais são: 
• International Organization for Standardization (ISO); 
• Internet Engineering Task Force (IETF); 
• Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE); 
• Telecommunications Industries Association (TIA); 
• International Telecommunications Union-Telecommunication (ITU-T). 
Figura 1 – As organizações responsáveis por padrões e normas aplicadas na 
área de redes 
 
A ISO é uma organização internacional que publica normas voltadas para 
os mais diversos segmentos, não se restringindo à área de redes e tecnologia 
da informação. A ISO publicou um modelo de referência, chamado de modelo 
OSI, que é utilizado por todos os profissionais da área de redes como um modelo 
de referência para os diversos protocolos e tecnologias empregados nas redes 
de dados. 
O IETF é a organização que publica todas as normas pertinentes ao 
funcionamento da internet. O protocolo que é a base de toda essa rede, que é o 
 
 
4 
internet protocol (IP), é um padrão do IETF. E, para caracterizar os processos e 
protocolos na rede de dados, o IETF publicou um modelo mais resumido, focado 
no funcionamento da internet, que é chamado de modelo do protocolo de 
controle de transmissão (TCP)/IP. Assim, muitos dos protocolos que 
estudaremos são publicações do IETF. 
O IEEE é uma organização profissional que, além da publicação de 
normas técnicas, também mantém o IEEE Xplore, que é uma biblioteca digital 
contendo as publicações que são referência para a área de pesquisa e 
tecnologia (estado da arte). Para a área de redes, os padrões definidos pelo 
IEEE são os que dominam as tecnologias de LAN, que são o protocolo ethernet 
e o protocolo Wi-Fi. 
A TIA é uma organização que publica as normas pertinentes às 
tecnologias associadas aos meios físicos, sendo a referência para a 
implementação do chamado cabeamento estruturado. As normas TIA definem o 
desempenho dos cabos de redes e fibras ópticas, garantindo que os 
equipamentos intermediários e os equipamentos terminais consigam se 
comunicar, independentemente do fabricante do meio físico utilizado, sejam 
cabos metálicos, sejam fibras ópticas. 
O ITU-T é uma organização focada nas tecnologias empregadas em 
telecomunicações, publicando as normas e padrões para transmissão de vídeo, 
dados e voz empregados nas redes de transmissão de longa distância pelas 
operadoras de telecomunicações e pelos provedores de acesso à internet. 
Assim, nesta nossa aula, estudaremos os dois modelos usados para a 
classificação dos protocolos em redes, que são o modelo OSI e o modelo 
TCP/IP, bem como os componentes de um processo de comunicação e a tarefa 
básica dos protocolos nesse processo de comunicação. 
TEMA 1 – A CONFIABILIDADE DA REDE 
Como as redes atuais devem suportar diversas aplicações e protocolos 
distintos, conforme vimos anteriormente, é necessário que elas sejam confiáveis, 
de modo que os usuários possam utilizá-las quando delas necessitarem. E, além 
disso, elas precisam apresentar nível de desempenho satisfatório para que as 
aplicações do usuário sejam executadas adequadamente. 
Certamente você já teve a experiência de acessar a internet para assistir 
a um filme, por exemplo, e a reprodução do vídeo apresentou congelamentos da 
 
 
5 
imagem, gerando uma experiência desagradável, muito diferente da esperada. 
Assim, por mais que a rede estivesse disponível, permitindo o acesso ao 
servidor, a qualidade do processo de comunicação não propiciou a experiência 
desejada. 
Portanto, considerando o conceito mais amplo de confiabilidade, teremos 
quatro características básicas para que uma rede seja realmente considerada 
confiável: 
1. escalabilidade; 
2. tolerância a falhas; 
3. qualidade de serviço (QoS); 
4. segurança. 
Figura 2 – A rede confiável 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
1.1 Implementando uma rede confiável 
Para implementarmos a capacidade de tolerância a falhas, em uma rede, 
a solução mais efetiva é a utilização de sistemas redundantes. Assim, nas redes 
WAN, existem diversos caminhos entre os equipamentos intermediários de 
redes (roteadores), bem como diversos equipamentos interligados. Desse modo, 
ESCALABILIDADE TOLERÂNCIA A FALHAS 
QUALIDADE DE 
SERVIÇO (QoS) SEGURANÇA 
REDE DE DADOS 
 
 
6 
em caso de falha de um link ou de um equipamento, sempre haverá um caminho 
ou equipamento alternativo para garantir a disponibilidade da rede. Por exemplo, 
para que você tenha alta disponibilidade de acesso à internet, a alternativa seria 
a contratação de dois provedores de acesso, de modo que, em caso de falha de 
um deles, você possa fazer o seu acesso à rede através do outro provedor. 
Obviamente, a capacidade de tolerância a falhas está diretamente ligada à 
questão de custos, pois a duplicação dos acessos ou equipamentos implicará a 
duplicação dos custos. 
Figura 3 – Rede tolerante a falhasOutra característica de uma rede confiável é a escalabilidade, que, em 
termos práticos, permite o crescimento de uma rede sem a necessidade de se 
trocar a tecnologia que era utilizada quando a rede tinha uma dimensão menor. 
Por exemplo, o equipamento de acesso que você usa em uma rede residencial 
para implementar uma rede sem fio poderá não atender à demanda de conexões 
em uma rede corporativa, com muitos usuários. No entanto, o protocolo utilizado 
na rede Wi-Fi será o mesmo. Nesse caso, o protocolo é escalável, porém o 
equipamento não, pois terá que ser substituído caso necessite atender a uma 
quantidade muito maior de usuários. 
Inclusive, uma das outras características da rede confiável, que é a 
segurança, também deverá atender a esse requisito, ou seja, as soluções de 
segurança também deverão ser escaláveis. E uma tecnologia de segurança é 
dita escalável caso consiga atender à demanda desde um único usuário até 
milhares de usuários. Porém, obviamente, uma solução que consiga suportar o 
tráfego gerado por milhares de usuários demandará um recurso de hardware 
muito maior, e com um custo maior. Portanto, a escalabilidade deverá garantir a 
aplicação das soluções e protocolos para qualquer tamanho de rede, sendo 
 
 
7 
necessária apenas a ampliação dos recursos de hardware para comportar o 
crescimento da demanda. 
Como as redes atuais são utilizadas para a transmissão de diferentes 
tipos de dados e aplicações, para que a rede apresente a confiabilidade desejada 
em relação às necessidades de cada aplicação, são necessários os mecanismos 
de QoS. Esses mecanismos de QoS deverão identificar os diferentes tipos de 
tráfego e conhecer as necessidades específicas de cada um deles. 
Normalmente, tais mecanismos estão baseados em um conceito de classes de 
tráfego, em que cada classe terá a sua QoS. Quando você está assistindo a um 
vídeo pela internet, ele pode sofrer atrasos, congelamentos, perdas de qualidade 
da imagem, conforme visto anteriormente, pois você está utilizando uma rede 
em que não existem mecanismos de QoS. Porém, quando uma empresa 
contrata os serviços de rede WAN de uma operadora, ela necessita dessa 
garantia de qualidade para as suas aplicações. Portanto, essas redes serão 
implementadas com tecnologias que possam garantir a QoS contratada pelos 
clientes. 
E a quarta característica de uma rede confiável é a segurança, pois os 
dados que estão sendo transmitidos pela rede devem se preservar seguros. A 
segurança dos dados em uma rede é obtida com a implementação de 
mecanismos que garantam os três principais requisitos: confidencialidade, 
integridade e autenticidade. E, quando tratamos da segurança dos dados em si, 
é acrescentado outro requisito a ser atendido pelos sistemas de segurança, que 
é a disponibilidade. 
1.2 Implementando a segurança 
A segurança é parte fundamental das redes atuais, pois é um dos 
elementos que garantem a confiabilidade das redes. E a segurança deverá ser 
garantida tanto nas redes LAN e WAN quanto nas redes de pequeno ou de 
grande portes, ou seja, as técnicas e mecanismos de segurança de rede também 
deverão ser escaláveis. No entanto, contra essa necessidade existem diversos 
tipos de ameaças, classificadas em internas e externas, com medidas de 
segurança adequadas a cada tipo. 
 
 
 
 
8 
Figura 4 – Ameaças externas 
 
Créditos: Andrea Danti/Shutterstock. 
A proteção básica para as ameaças externas às redes é obtida com o uso 
de um firewall, que irá isolar a rede interna da rede externa. Para as ameaças 
internas, são necessários outros mecanismos de segurança, pois uma ameaça 
interna pode ser originada de um programa aberto por um usuário, tal como um 
vírus, e assim não ser detectada pelo firewall. Para tentar prevenir a entrada 
desses mecanismos na rede interna, os firewalls têm se tornado cada vez mais 
eficientes, mas, mesmo assim, são apenas uma possibilidade entre os diversos 
componentes utilizados para implementação de segurança nas redes. 
Além da implementação do firewall em um equipamento dedicado a essa 
função, a versão mais atual do sistema operacional Windows já incorpora um 
mecanismo de firewall a ser executado nos terminais dos usuários. Se você 
utiliza essa versão de sistema operacional em seu computador, já deve ter 
recebido uma mensagem de que o firewall do Windows bloqueou a execução de 
um algum programa que foi considerado perigoso. 
 
 
 
 
9 
Figura 5 – Firewall em atuação em um computador 
 
Créditos: Koya979/Shutterstock. 
Além do firewall, outra medida de segurança do terminal do usuário é a 
utilização de um antivírus e um antispyware, que irão examinar a sequência de 
códigos dos programas, buscando identificar padrões sequenciais que 
caracterizem malwares. Inclusive, essas ferramentas, atualmente, já são 
acessíveis nos dispositivos móveis com outros sistemas operacionais, como 
tablets e smartphones. Portanto, para que você tenha um mínimo de segurança 
ao acessar a internet, é necessário utilizar um software antivírus e buscar uma 
rede de acesso que esteja protegida por um firewall. E, caso use um computador 
com Windows, não deverá desativar o firewall do sistema operacional, pois se o 
fizer as ameaças internas não serão bloqueadas pelo firewall da rede, que se 
trata de um fundamental elemento de segurança de seu computador. 
 
 
 
 
10 
TEMA 2 – TOPOLOGIAS DE REDES 
Para a representação das interconexões dos equipamentos de rede, 
temos a elaboração de um diagrama chamado de topologia de rede, que indica 
como ocorre a comunicação entre os diversos dispositivos presentes em uma 
rede. Porém, você pode utilizar dois diagramas distintos para isso, sendo um o 
diagrama da topologia física, com o qual você irá identificar os parâmetros 
associados à instalação e conexão física dos equipamentos; e o outro o 
diagrama referente à topologia lógica, com que serão identificados os 
parâmetros associados ao processo de comunicação em si, por exemplo, os 
endereços das redes. 
Para a elaboração do diagrama de topologia física, devemos usar, então, 
os ícones que representam os equipamentos de rede, indicando sua interligação 
e sua localização. Por exemplo, se tivermos uma rede com uma sala de 
equipamentos principal e mais dois armários de telecomunicações instalados 
nos outros andares da empresa, com um switch em cada um deles, teremos o 
diagrama de topologia física mostrado na Figura 6. 
Figura 6 – Exemplo de diagrama de topologia física 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
RACK1 RACK2 
Sala de 
Equipamentos 
AT - Armário de 
Telecomunicações 
AT - 1 
R1 
SW1 
SW2 
SW3 
RACK3 
AT - 2 
SW4 
 
 
11 
Para a elaboração do diagrama de topologia lógica, deveremos incluir os 
dados referentes aos esquemas de endereçamento, identificando os endereços 
das sub-redes e redes de área local virtual (Vlans), bem como as interfaces, 
utilizando a mesma simbologia do diagrama da topologia física. Assim, 
poderemos ter, por exemplo, o diagrama mostrado na Figura 7, em que temos 
três Vlans, cujos endereços de rede são 192.168.10.0 (Vlan 1), 192.168.20.0 
(Vlan 2) e 192.168.30.0 (Vlan 3). 
Figura 7 – Exemplo de diagrama de topologia lógica 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
Podemos observar que existe uma correlação entre o identificador da Vlan 
e o endereço da rede, no terceiro octeto do endereço, fazendo com que a Vlan 
1 tenha a rede 10, a Vlan 2 a rede 20 e a Vlan a rede 30. Essa é uma das boas 
práticas recomendadas, pois essa correlação facilitará o processo de análise e 
resolução de problemas, permitindo uma identificação mais rápida em caso de 
haver falha de configuração de endereçamento. E, como podemos ter esses dois 
tipos de topologias distintos utilizados para representar as redes LAN e WAN, 
que são a topologia física e a topologia lógica. Na sequência, estudaremos as 
principais características das topologias de redes LAN e WAN. 
 
F0/0 
192.168.10.1VLAN1 – 192.168.10.0/24 
R1 
SW2 
VLAN2 – 192.168.20.0/24 
SW3 
VLAN3 – 192.168.30.0/24 
SW1 
F0/1 
192.168.30.1 
F1/0 
192.168.20.1 
 
 
12 
2.1 Topologias das redes WAN 
As topologias encontradas nas conexões de rede WAN são: ponto a 
ponto, estrela e malha (mesh). A topologia ponto a ponto é a mais simples e mais 
empregada nas conexões de WAN. Esse tipo de conexão é implementado 
quando temos um link permanente entre dois dispositivos de rede. 
Figura 8 – Topologia ponto a ponto 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
A topologia em estrela, que nas conexões de WAN também é chamada 
de hub and spoke e consiste na conexão dos diversos dispositivos de rede a um 
dispositivo central, que é conectado por meio de links, ponto a ponto, com os 
demais dispositivos. Assim, teremos um elemento posicionado como o centro de 
uma topologia em estrela, de modo que todo o tráfego entre os dispositivos que 
estão nas pontas da estrela deverá passar pelo elemento central, não havendo 
um canal físico de comunicação direta entre eles, conforme mostrado na Figura 
9. 
Figura 9 – Topologia em estrela (hub and spoke) 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
 
 
13 
A topologia em malha (mesh) provê uma alta disponibilidade da rede, mas 
requer que todos os elementos da rede estejam interligados entre si, porém, isso 
aumenta a complexidade da rede, bem como o processo de gerenciamento, 
gerando também um aumento significativo de custos. E, nessa topologia, cada 
conexão entre os diversos dispositivos da rede também será implementada por 
um link do tipo ponto a ponto. 
Figura 10 – Topologia em malha (mesh) 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
A topologia em malha é a que possui maior disponibilidade de 
comunicação pois, em caso de falha de uma das conexões ponto a ponto entre 
dois elementos da rede, sempre existirá nela um caminho alternativo, através de 
outro elemento da rede. Na prática, as redes com topologia em malha utilizam 
uma topologia mista, em que em algumas partes da rede temos arranjos em 
estrela e, em outras, temos caminhos redundantes, numa malha parcial, sendo 
que todas as conexões entre os elementos são ponto a ponto. 
Nas conexões físicas ponto a ponto, que conectam diretamente dois nós, 
temos a utilização do protocolo ponto a ponto (point-to-point protocol – PPP), 
que foi desenvolvido para as conexões seriais, em que um elemento da rede não 
precisa determinar se um quadro é destinado a ele ou a outro dispositivo. 
Portanto, os protocolos lógicos desse tipo de conexão podem ser muito simples, 
pois todos os quadros colocados no meio físico só podem ter como destino o 
dispositivo conectado na outra extremidade do circuito ponto a ponto. 
 
 
14 
Figura 11 – Topologia WAN ponto a ponto 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
O dispositivo de origem e o dispositivo de destino podem estar 
indiretamente conectados entre si, estando localizados até mesmo com uma 
grande distância geográfica, utilizando vários dispositivos intermediários, 
conforme mostrado na Figura 12. 
Figura 12 – Dispositivos da rede WAN 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
E como a implantação da rede WAN envolve a utilização de diversos 
dispositivos físicos, a instalação desses dispositivos na rede não afeta a 
topologia lógica, pois os pacotes de dados continuam sendo trafegados, sem 
alterações, entre os dois dispositivos na extremidade da rede ponto a ponto. 
2.2 Topologias das redes LAN 
Nas redes LANs que utilizam o modo chamado de multiacesso, os 
dispositivos finais são interligados usando a topologia em estrela ou estrela 
estendida, conforme as recomendações das normas de infraestrutura de rede. 
Nesse tipo de topologia, os dispositivos finais são conectados a um dispositivo 
intermediário central, que, no caso da maioria das redes atuais, será um switch 
ethernet. Uma topologia em estrela estendida estende essa topologia, 
WAN 
WAN 
 
 
15 
interconectando os demais switches ethernet, que farão a conexão dos 
equipamentos terminais de usuários. As topologias em estrela ou estrela 
estendida são fáceis de instalar e altamente escaláveis, pois facilitam a adição e 
remoção dos dispositivos finais, além do processo de manutenção. E as 
topologias físicas para conexão dos dispositivos em redes locais, além da 
topologia em estrela, podem ainda ser dos tipos barramento e anel. 
Figura 13 – Topologias de rede LAN 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
Historicamente, as topologias iniciais de implementação das redes LAN 
utilizavam dois modelos, que eram o barramento e a topologia em anel. Na 
topologia em barramento, todos os dispositivos finais de usuário eram 
interconectados diretamente entre si, através de um cabo coaxial, com uma 
terminação em cada extremidade desse cabo. Nesse modelo de rede, os 
equipamentos intermediários, tais como os switches, não eram usados. Já nas 
ESTRELA 
ANEL 
ESTRELA ESTENDIDA 
 
 
16 
topologias em anel, cada dispositivo era conectado a um dispositivo adjacente, 
formando um anel. A rede em anel não necessita de terminação física como a 
topologia em barramento. Algumas das tecnologias legadas que utilizavam a 
topologia em anel eram o fiber distributed data interface (FDDI) e o token ring. 
Nas redes atuais, a topologia em anel é utilizada apenas para a interconexão 
entre os elementos do cabeamento estruturado, que serão vistos no final desta 
aula. 
Além dessas topologias, também podemos ter apenas dois dispositivos 
conectados diretamente em uma rede LAN ethernet, por exemplo, dois 
roteadores interconectados por meio de suas interfaces ethernet. Esse seria um 
exemplo de como o protocolo ethernet pode ser utilizado em uma topologia ponto 
a ponto, mas é uma topologia não tão usual. 
TEMA 3 – O MODELO OSI 
A principal contribuição da ISO para a nossa área de redes de 
comunicação é o modelo OSI, amplamente empregado na classificação dos 
diversos protocolos usuais no processo de comunicação das redes de dados. O 
modelo OSI define sete camadas envolvidas no processo de comunicação, 
sendo que cada protocolo é associado a uma das camadas do modelo OSI, em 
função do processo realizado por cada uma delas. 
A utilização de um modelo em camadas para descrever protocolos e 
operações de rede apresenta diversos benefícios, que são: 
• suportar o desenvolvimento dos protocolos, pois assim os protocolos que 
operam em uma determinada camada terão as informações detalhadas 
sobre as suas atribuições em relação à interface e sobre as camadas que 
se encontram acima e abaixo daquela; 
• permitir a concorrência de mercado, pois os produtos e soluções de 
diferentes fornecedores poderão operar em conjunto, sem problemas de 
compatibilidade; 
• impedir que uma mudança de tecnologia, ou de capacidade, em uma 
determinada camada afete as outras camadas acima e abaixo da camada 
que sofreu a modificação; 
• fornecer uma linguagem comum, de referência, para descrever as 
funções e capacidades de rede. 
 
 
17 
Por exemplo, os dois protocolos que foram referenciados anteriormente, 
que são o protocolo ethernet e o protocolo IP, operam em conjunto e, de acordo 
com a classificação do modelo OSI, eles estão definidos nas camadas 2 e 3, 
respectivamente. Assim, as atribuições de cada um deles, bem como a interface 
entre eles estão muito bem definidas, permitindo que haja a comunicação 
através da rede. 
3.1 As camadas do modelo OSI 
As sete camadas descritas no modelo OSI são mostradas na Figura 14 e 
referenciadas por seu número ou sua referência (nome). Também encontramos 
a referência ao modelo OSI com a sigla que inclui o termo em inglês, que é layer. 
Assim, por exemplo, um switch que possui as funcionalidades de operação na 
camada 3, do modelo OSI, é chamado de switch layer 3 ou switch L3. 
Figura 14 – O modelo OSI 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
O modelo de referência OSI fornece uma extensa lista de funções e 
serviços que podem ocorrer em cada uma das sete camadas,garantindo a 
consistência entre os diversos protocolos e serviços de rede, descrevendo o que 
deve ser realizado em cada uma das camadas, mas não definindo como isso 
deve ser realizado. E o modelo OSI também descreve a interação de cada 
camada com as camadas que se localizam diretamente acima e abaixo daquela. 
APRESENTAÇÃO 
APLICAÇÃO 
SESSÃO 
REDE 
TRANSPORTE 
ENLACE DE DADOS 
FÍSICA 
6 
7 
5 
3 
4 
2 
1 
 
 
18 
3.2 As camadas de aplicação e de apresentação 
Na camada 7 do modelo OSI, que é a camada de aplicação, temos a 
interação com o usuário e os aplicativos utilizados pelo usuário para o envio de 
mensagens, tal como um programa de e-mail ou um programa de conversa on-
line, também chamado de chat. E, quando navegamos na internet, usamos um 
navegador, chamado de browser. Assim, podemos ter a utilização de diversos 
softwares diferentes, sendo que todos eles farão a interface com o usuário e com 
a camada inferior, que poderá ser a camada de apresentação. No entanto, 
alguns aplicativos poderão incluir mais camadas, fazendo a comunicação 
diretamente com uma camada ainda mais abaixo, no modelo OSI. Portanto, um 
software poderá implementar a camada 7 e algumas outras camadas abaixo. 
Na camada de apresentação, que é a camada 6 do modelo OSI, temos 
os protocolos que farão a codificação dos dados, quando necessário, para que 
eles sejam preparados para o transporte pela rede. Nessa camada, o usuário já 
não tem uma visibilidade tão clara do que está acontecendo no processo de 
comunicação e é nela que acontecerá o processo de codificação da informação. 
Quando você acessa um determinado site que contém imagens, normalmente 
essas imagens foram digitalizadas e codificadas utilizando um determinado 
padrão, que é o chamado codificador/decodificador (Codec). Assim, talvez você 
já tenha tido a experiência de não conseguir abrir determinado arquivo ou 
conteúdo, recebendo a mensagem de que o Codec desse arquivo ou conteúdo 
não foi localizado. Isso irá acontecer quando o método utilizado para codificar os 
dados pelo transmissor não for reconhecido pelo receptor. 
3.3 As camadas de sessão e de transporte 
Muitas vezes, quando você está navegando na internet, acessa vários 
conteúdos (sites) simultaneamente, abrindo várias abas em seu navegador 
(browser). Para que isso seja possível, cada nova aba que você abre necessitará 
estabelecer uma nova comunicação com um site diferente, ou seja, novas 
sessões. Portanto, como o próprio nome já indica, a camada de sessão, que é a 
camada 5 do modelo OSI, será responsável por abrir essas novas conexões, 
permitindo a comunicação com vários destinatários diferentes. Além de abrir 
várias sessões utilizando a mesma aplicação, como no exemplo anterior, podem 
ser abertas diversas sessões, com aplicativos diferentes. Isso acontece quando 
 
 
19 
você abre diversas aplicações, tais como o e-mail, o browser e um aplicativo de 
chat. Cada uma delas abrirá uma nova sessão de comunicação, mas envolvendo 
protocolos diferentes, na camada de aplicação. 
Na camada 4 do modelo OSI, temos a camada de transporte, que terá a 
responsabilidade de controlar o tráfego das diversas sessões, de modo que 
possam ser tratadas pela camada de rede. Como podemos ter diversas sessões 
abertas simultaneamente, a camada de transporte terá que identificar cada uma 
delas, de modo que, quando as respostas retornarem, ela possa entregar os 
dados para a aplicação correta. E essa identificação é feita com o uso do 
chamado número de porta. Nesse processo de comunicação, teremos um 
número de porta tanto do lado do emissor quanto do receptor dos dados. Assim, 
quando você abre diversas abas em seu navegador, criando várias sessões, a 
camada de transporte atribuirá um número de porta a cada uma delas. 
Figura 15 – As portas na camada de transporte 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
Além da identificação das sessões, por meio do número de porta, a 
camada de transporte também deverá adequar os dados a serem transmitidos à 
capacidade de transmissão da rede. Esse processo exige duas tarefas 
adicionais para os protocolos de transporte, que são a segmentação e o controle 
de fluxo. A segmentação consiste na divisão dos dados recebidos da aplicação 
de acordo com a capacidade de transmissão do protocolo utilizado na camada 
inferior, ou seja, do protocolo da camada de rede. Essa estrutura criada na 
camada de transporte é chamada de segmento. Desse modo, quando você envia 
Browser 
Aba 1 
Browser 
Aba 2 
E-mail 
 
Camada de Transporte 
Porta 1 Porta 3 Porta 2 
 
 
20 
um e-mail, por exemplo, esse e-mail poderá ser dividido em diversos segmentos, 
de acordo com seu tamanho, para que seja possível enviá-lo pela rede. Para 
implementar o controle de fluxo, os protocolos de transporte normalmente usam 
mecanismos de confirmação do recebimento pelo destinatário. Assim, caso os 
segmentos enviados não sejam recebidos corretamente pelo destinatário, o 
protocolo de transporte adequará a taxa de envio, buscando obter o melhor 
desempenho possível da rede. 
Figura 16 – Processo de segmentação 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
3.4 As camadas de redes: enlace e física 
Na camada de rede, que é a camada 3 do modelo OSI, é que temos o 
processo de encaminhamento do tráfego entre os terminais. Assim como no 
processo de comunicação por meio da rede telefônica, cada terminal deverá ter 
o seu identificador único e exclusivo, para que possa ser localizado na rede. 
Desse modo, quando você deseja estabelecer uma chamada telefônica, deve 
conhecer o identificador do seu interlocutor. E quando você deseja acessar o 
conteúdo ou serviço de algum servidor na internet, também deve conhecer o 
identificador desse servidor. 
Os dispositivos intermediários de rede, que fazem o encaminhamento do 
tráfego, operando na camada 3, são os roteadores. E outra função dos 
roteadores é fazer a interligação entre as redes, bem como a interligação entre 
a rede LAN e a WAN. Por exemplo, na conexão da sua rede residencial, ou da 
E-mail 
Camada de Transporte 
Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 
 
 
21 
empresa onde você trabalha, certamente existirá um roteador que conecta essa 
rede à rede do seu provedor de acesso à internet. 
Na camada 2 do modelo OSI, que é a camada de enlace de dados, 
também chamada de link de dados, teremos os protocolos que farão o controle 
de acesso ao meio físico. Muitos protocolos de rede acabam contemplando 
também a camada 1, pois o controle de acesso ao meio deverá estar integrado 
ao meio físico utilizado. Assim, poderá ser necessária uma troca do protocolo de 
camada 2, em função da mudança de meio físico no processo de comunicação 
entre dois dispositivos intermediários de rede. 
Na camada física, que é a camada 1 do modelo OSI, teremos a 
codificação dos sinais para que esses sejam transmitidos adequadamente pelo 
meio físico utilizado. E assim o protocolo a ser utilizado dependerá do meio físico 
empregado para a conexão dos dispositivos de rede, sejam os dispositivos 
terminais de usuários, que poderão se conectar à rede através de cabos de rede, 
wireless ou até mesmo fibra óptica; sejam os dispositivos intermediários de rede, 
tais como switches e roteadores, que também poderão utilizar um dos três tipos 
de meio físico para sua interconexão. 
TEMA 4 – O MODELO TCP/IP 
Sendo a principal rede de comunicação, a internet também necessita de 
diversas especificações para garantir a sua operação. Várias organizações, com 
diferentes responsabilidades, estão envolvidas nesse processo, promovendo e 
criando padrões para a internet e, especificamente, para o protocolo TCP/IP, 
como: 
• Internet Society (Isoc) – responsável por promover o desenvolvimento 
aberto e a evolução do uso da internet em todo o mundo. 
• Internet Architecture Board (IAB) – responsável pela gestão geral e 
desenvolvimento de padrões de internet. 
• IETF – desenvolve, atualizae mantém as tecnologias de internet e o 
protocolo TCP/IP. Isso inclui o processo e a documentação para o 
desenvolvimento de novos protocolos e a atualização dos protocolos 
existentes, conhecidos como requests for comments (RFCs). 
• Internet Research Task Force (IRTF) – focado nas pesquisas de longo 
prazo relacionadas à internet e aos protocolos TCP/IP, tais como o Anti-
 
 
22 
Spam Research Group (ASRG), o Crypto Forum Research Group (CFRG) 
e o Peer-to-Peer Research Group (P2PRG). 
Além dessas organizações, temos as instituições envolvidas com o 
gerenciamento do endereçamento e dos domínios da internet: 
• Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (Icann): com sede 
nos Estados Unidos, coordena a alocação de endereços IP, o 
gerenciamento de nomes de domínio e a atribuição de outras informações 
usadas nos protocolos TCP/IP. 
• Internet Assigned Numbers Authority (Iana): responsável por 
supervisionar e gerenciar a alocação de endereços IP, nomes de domínio 
e identificadores de protocolo para a Icann. 
4.1 O modelo em camadas TCP/IP 
O modelo de protocolo TCP/IP para comunicações de redes foi criado no 
início da década de 1970 e, às vezes, é referenciado como sendo o modelo da 
própria internet. Esse tipo de modelo combina de maneira resumida a estrutura 
de um determinado conjunto de protocolos envolvidos no processo de 
comunicação nas redes da dados. O modelo TCP/IP também é chamado de 
modelo de referência de protocolos porque descreve as funções que devem 
ocorrer em cada uma das camadas do conjunto de protocolos TCP/IP. 
Figura 18 – O modelo TCP/IP 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
ACESSO AO 
MEIO 
INTERNET 
TRANSPORTE 
APLICAÇÃO 
 
 
23 
O modelo TCP/IP é um modelo mais reduzido, organizado em apenas 
quatro camadas: 
1. Camada de aplicação: faz a apresentação dos dados para o usuário e 
pode incluir o controle da comunicação e a codificação dos dados. 
2. Camada de transporte: faz o controle da comunicação entre os diversos 
dispositivos, através das diversas redes. 
3. Camada de internet: determina o melhor caminho através da rede. 
4. Camada de acesso ao meio: faz o controle da utilização do meio físico e 
dos dispositivos de hardware de conexão à rede. 
4.2 Os protocolos IETF 
Os protocolos definidos pelo IETF para o modelo TCP/IP estão 
disponíveis nas camadas de aplicação, transporte e internet, porém não definem 
nenhum protocolo TCP/IP para a camada de acesso à rede. Os protocolos para 
a rede LAN, para a camada de acesso de rede mais comuns são os protocolos 
ethernet e rede local sem fio (Wlan), que são responsáveis pela entrega do 
pacote IP para transmissão através do meio físico. 
Na Figura 19, temos um exemplo do processo de comunicação baseado 
no modelo TCP/IP, para uma mensagem enviada através da rede, que requer o 
uso de vários protocolos, sendo que cada protocolo terá suas próprias funções 
e formato. No exemplo, podemos ainda identificar os protocolos de rede 
utilizados quando um dispositivo envia uma solicitação a um servidor web, 
fazendo a requisição de uma página web. 
Figura 19 – O modelo TCP/IP 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
Ethernet 
IP 
TCP 
HTTP 
 
 
24 
Na Figura 19, temos o emprego de quatro protocolos: 
1. Na camada de aplicação: hypertext transfer protocol (HTTP). Esse 
protocolo determina a forma como um servidor web e um cliente da web 
interagem. O protocolo HTTP define o conteúdo e a formatação das 
solicitações e respostas que são trocadas entre o cliente e o servidor e 
utiliza outros protocolos para definir como as mensagens são 
transportadas entre o cliente e o servidor. 
2. Na camada de transporte: TCP. Esse protocolo gerencia as conversas 
individuais, sendo responsável por garantir a entrega confiável das 
informações e gerenciar o controle de fluxo entre os dispositivos finais. 
3. Na camada de internet: IP. Esse protocolo é responsável por entregar 
mensagens do remetente ao receptor, fazendo a sua identificação na 
rede. O protocolo IP também é utilizado pelos roteadores para 
encaminhar as mensagens através das redes existentes. 
4. Na camada de acesso ao meio: ethernet. Esse protocolo é responsável 
pela entrega de mensagens de uma interface de rede para outra, na 
mesma rede LAN. 
Figura 20 – Os protocolos e o modelo OSI 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
 
APRESENTAÇÃO 
APLICAÇÃO 
SESSÃO 
REDE 
TRANSPORTE 
ENLACE DE DADOS 
FÍSICA 
6 
7 
5 
3 
4 
2 
1 
ACESSO AO 
MEIO 
INTERNET 
TRANSPORTE 
APLICAÇÃO 
 
 
25 
Atualmente, o conjunto de protocolos TCP/IP inclui muitos protocolos e 
continua a evoluir para suportar novos serviços, sendo que alguns dos protocolos 
mais utilizados nas redes são: 
• Domain name system (DNS); 
• Dynamic host configuration protocol, versões 4 (DHCPv4) e 6 (DHCPv6); 
• Simple mail transfer protocol (SMTP); 
• Post office protocol version 3 (POP3); 
• Internet message access protocol (Imap); 
• File transfer protocol (FTP); 
• SSH file transfer protocol (SFTP); 
• Trivial file transfer protocol (TFTP); 
• HTTP; 
• HTTP secure (HTTPS). 
Esses protocolos e sua aplicação nas redes serão vistos em detalhes em 
nossas próximas aulas. 
TEMA 5 – O CABEAMENTO ESTRUTURADO 
Outra organização que publica normas para a área de redes é a 
Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association 
(TIA/EIA), que estabelece os padrões que devem ser utilizados para a 
elaboração de projetos de infraestrutura de redes, o que é chamado de 
cabeamento estruturado. Assim, a TIA/EIA publica uma série de normas que 
definem os padrões de instalação bem como os componentes para se 
implementar uma infraestrutura de redes. E a série de normas que especifica as 
regras a serem empregadas na elaboração dos projetos de cabeamento 
estruturado é a TIA-568, que é composta de cinco documentos: 
1. TIA-568.0 – Generic Telecommunications Cabling for Customer Premises 
2. TIA-568.1 – Commercial Building Telecommunications Infrastructure 
Standard 
3. TIA-568.2 – Balanced Twisted-pair Telecommunications Cabling and 
Components Standard 
4. TIA-568.3 – Optical Fiber Cabling and Components Standard 
5. TIA-568.4 – Broadband Coaxial Cabling and Components Standard 
 
 
26 
Para a elaboração de um projeto de cabeamento estruturado de um 
edifício comercial, deveremos, então, utilizar a norma TIA-568.0, que estabelece 
as premissas básicas de um sistema de cabeamento estruturado, em conjunto 
com a TIA-568.1, que define os elementos específicos para a implementação da 
infraestrutura da rede lógica em um edifício de uso comercial. A principal 
finalidade da utilização dos padrões definidos em norma é garantir que o projeto 
seja elaborado de forma que os componentes apresentem o desempenho deles 
esperado. Assim, por exemplo, serão definidas as distâncias máximas entre os 
pontos de conexão dos equipamentos de rede, garantindo-se que, 
independentemente do fabricante dos equipamentos, o processo de 
comunicação através da rede funcione adequadamente e os sinais recebidos 
tenham um nível adequado a sua correta interpretação. E essas normas também 
orientarão os fabricantes dos componentes da infraestrutura, tais como cabos e 
conectores, assegurando que, no seu processo de fabricação, sejam atendidas 
as especificações das normas, de forma que os equipamentos atinjam o 
desempenho requerido para a rede. Assim, podemos ter a certeza de que, 
independentemente do fabricante do cabo, do conector, do switch e do 
computador, o processo de comunicação ocorrerá da maneira esperada. E, além 
de servir como base para a elaboração do projeto de infraestrutura, a adoção 
das normas de cabeamento estruturado permitirá uma operação e manutenção 
mais eficientes da rede, pois o modelo de interconexão dos componentes em 
uma estrutura hierárquica permitirá um processo de análise e diagnóstico de 
falhas da rede de maneira muito mais rápida e eficiente. 
5.1O padrão de hierarquia da rede 
A norma TIA-568.0 define que um sistema de cabeamento estruturado 
deve ser implementado em uma topologia hierárquica em que temos diversos 
elementos de manobra, que são chamados de cross-connect e se interligam 
formando uma topologia em estrela. No ponto central da estrela, teremos o 
elemento de manobra principal, que é chamado de main cross-connect. Nesse 
elemento central da topologia hierárquica, serão feitas as conexões da rede com 
os serviços externos e a distribuição das conexões para a rede interna. Assim, 
no main cross-connect, será realizada a conexão do equipamento de conexão 
principal, que é o switch core, com a infraestrutura de cabeamento estruturado. 
 
 
27 
Figura 21 – A hierarquia do cabeamento estruturado 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
A partir do elemento principal de manobra, que é o main cross-connect, 
teremos o cabeamento que seguirá para as demais áreas da empresa, sendo 
que ele poderá ser do tipo metálico ou fibra óptica, o que dependerá da distância 
e da largura de banda necessárias para a conexão entre o switch core e os 
switches de distribuição ou de acesso. 
Na topologia do cabeamento estruturado, a partir do elemento principal, 
teremos a conexão do segundo nível de manobra, que poderá ser o horizontal 
cross-connect ou o intermediate cross-connect. O intermediate cross-connect é 
um componente opcional, que poderá ser utilizado em uma infraestrutura com 
mais de um prédio, em que teremos um intermediate cross-connect, em cada um 
dos prédios secundários, para realizar a conexão desse intermediate cross-
connect com os horizontal cross-connect daquele edifício. O componente 
também pode ser usado quando temos diversos horizontal cross-connects em 
um mesmo andar, quando será necessária a instalação de um ponto de 
Intermediate 
Cross-Connect 
Main 
Cross-Connect 
Horizontal 
Cross-Connect 
Horizontal 
Cross-Connect 
T T T T T T
TO – Telecomm 
 
 
28 
concentração nesse andar, o que será implementado com o intermediate cross-
connect. Caso contrário, seria necessário realizar a conexão de todos os 
horizontal cross-connects até o main cross-connect, não sendo permitida uma 
interligação entre os horizontal cross-connects, em cascata, pois a topologia 
deve ser necessariamente em estrela. 
E a norma TIA define que devemos ter pelo menos um horizontal cross-
connect por andar, a partir do qual teremos a interligação com os pontos de 
conexão dos equipamentos do usuário, que são chamados de telecomm outlet 
(TO). A norma ainda define que, para cada área de trabalho onde tivermos a 
conexão do usuário, deverão ser disponibilizados dois pontos de conexão. 
Assim, por exemplo, em um sistema de cabeamento estruturado que vise 
atender a uma empresa com 100 funcionários, teremos 200 TOs. 
5.2 Os espaços normatizados 
Além dos elementos de manobra, que devem estar dispostos em uma 
topologia hierárquica em estrela, as normas de cabeamento estruturado também 
definem os espaços onde serão instalados esses elementos de manobra, 
definindo as funções de cada um deles, bem como os requisitos para sua 
implantação em um projeto de infraestrutura de cabeamento estruturado. E 
esses componentes incluem o cabeamento de interconexão entre os elementos 
de manobra e também os espaços físicos que devem ser previstos para a 
instalação dos equipamentos e conexões. Assim, em um sistema de 
cabeamento estruturado de um edifício comercial, deveremos ter os seguintes 
componentes: 
• Entrada de facilidades; 
• Sala de equipamentos; 
• Armário (ou sala) de telecomunicações; 
• Área de trabalho; 
• Cabeamento de backbone; 
• Cabeamento horizontal. 
 
 
 
 
29 
Figura 22 – Os componentes do cabeamento estruturado 
 
Crédito: Luis Jose Rohling. 
Assim, para garantir que a infraestrutura de camada física atenda aos 
requisitos dos equipamentos de comunicação em redes de dados, é necessária 
a aplicação das normas de cabeamento estruturado na elaboração do projeto, 
para que a infraestrutura da rede disponha dos padrões mínimos para o seu 
correto funcionamento, bem como da hierarquia estabelecida nessas normas. 
FINALIZANDO 
Para que as redes sejam confiáveis, conforme vimos no início desta aula, 
devemos, basicamente, preencher os seguintes requisitos: a escalabilidade, a 
tolerância a falhas e a segurança. E, para atender a esses requisitos, diversas 
medidas deverão ser adotadas já na etapa da elaboração do projeto de 
infraestrutura da rede. Dessa forma, a adoção das normas de cabeamento 
Entrada de 
Facilidades 
Sala de 
Equipamentos 
Armário de 
Telecom 
Área de 
Trabalho 
Cabeamento Horizontal 
Cabeamento de Backbone 
Área de 
Trabalho 
Armário de 
Telecom 
Área de 
Trabalho 
Área de 
Trabalho 
Térreo 
1º Andar 
2º Andar 
 
 
30 
estruturado contribuirá para garantir os requisitos de escalabilidade, de 
tolerância a falhas e de segurança, conforme descrito a seguir. 
Ao utilizarmos os padrões descritos nas normas TIA-568 temos a garantia 
da escalabilidade, pois os padrões descritos nessa norma são aplicáveis em uma 
rede com poucos pontos ou em uma rede com milhares de pontos. Assim, ao 
adotarmos essa norma na elaboração do projeto de infraestrutura da rede desde 
o início, mesmo que a rede contenha poucos terminais conectados, certamente 
poderemos adotar os mesmos padrões quando for necessário expandirmos a 
rede, para o atendimento de mais pontos de conexão à rede. Por exemplo, 
podemos implementar uma rede que contenha poucos computadores, utilizando 
apenas um switch, conectado a um roteador, mas já adotando os padrões de 
instalação do cabeamento estruturado. Assim, deverá ser feita a interligação das 
áreas de trabalho à sala de equipamentos, onde estarão instalados os 
equipamentos intermediários de rede, sendo que o cabeamento deverá ser 
terminado no equipamento de manobra, que é o horizontal cross-connect. 
Quando for necessária a ampliação da rede, caso os novos pontos sejam 
instalados no mesmo andar, poderemos apenas instalar mais um equipamento 
de manobra, ou seja, mais um horizontal cross-connect, e instalarmos mais um 
switch na sala de equipamentos. No entanto, nessa expansão dos equipamentos 
de rede, o ideal é também adotarmos a topologia em estrela, com um switch core 
conectado aos dois switches de acesso. Com instalação de um switch core, 
poderemos expandir a rede com a instalação de novos switches de acesso 
conectados a esse switch core, até a ocupação de todas as suas portas, 
mantendo a topologia hierárquica. 
Com a adoção de uma topologia em estrela hierárquica, temos também 
uma maior garantia de segurança da rede, pois todas as conexões poderão ser 
devidamente identificadas e ser nelas aplicadas as regras de segurança do 
acesso de cada um dos terminais de usuário. Ou seja, com a adoção das normas 
de cabeamento estruturado, poderemos identificar corretamente a que porta de 
switch cada usuário está conectado, aplicando-se, assim, as configurações de 
segurança de acordo com o perfil do usuário, asseverando a segurança da rede. 
Além dos requisitos de segurança, para que a comunicação de dados 
ocorra de maneira eficiente, teremos a aplicação dos protocolos, que deverão 
atender aos requisitos do processo de comunicação, o que também dependerá 
do tipo de aplicação utilizada pelo usuário. Assim, em nossas próximas aulas, 
 
 
31 
estudaremos em detalhes os diversos protocolos usados nas redes, tendo como 
base o modelo em camadas, para que possamos identificar quais são as 
funcionalidades de cada um dos protocolos e como eles complementam os 
recursos providos pelos protocolos das demais camadas para garantir o 
cumprimento total dos requisitos de cada processo de comunicação. 
	Conversa inicial
	FINALIZANDO