Infraestrutura de Redes

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INFRAESTRUTURA E 
CONECTIVIDADE DE REDES
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Izabelly Soares de Morais
Londrina 
Editora e Distribuidora Educacional S.A. 
2020
INFRAESTRUTURA E CONECTIVIDADE DE REDES
1ª edição
3
2020
Editora e Distribuidora Educacional S.A.
Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza
CEP: 86041-100 — Londrina — PR
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Morais, Izabelly Soares de
M827i Infraestrutura e conectividade de redes/ Izabelly Soares 
 de Morais, – Londrina: Editora e Distribuidora Educacional 
 S.A., 2020.
 44 p.
 ISBN 978-65-5903-075-0
 1. Infraestrutura. 2. Redes. 3. Arquitetura. I. Título. 
 
CDD 005 ____________________________________________________________________________________________
Raquel Torres – CRB 6/2786
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sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, 
por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A.
4
SUMÁRIO
Conceito e história (infraestrutura e cabeamento) __________________ 05
Cabeamento estruturado e redes Wi-fi ______________________________ 20
Arquiteturas e protocolo ___________________________________________ 35
Switching e roteamento _____________________________________________ 51
INFRAESTRUTURA E CONECTIVIDADE DE REDES
5
Conceito e história 
(infraestrutura e cabeamento) 
Autoria: Izabelly Soares de Morais
Leitura crítica: Gustavo de Lins e Horta
Objetivos
• Conhecer a história da rede de computadores e da 
internet.
• Identificar a importância da infraestrutura de redes.
• Descrever conceitos sobre a infraestrutura e 
cabeamento de redes.
6
1. Conceitos e história da infraestrutura e do 
cabeamento de redes
Alguns conceitos da computação são oriundos da evolução ocorrida no 
contexto tecnológico, desde os primeiros relatos sobre o tema. Portanto, 
falar em redes de computadores abrange conteúdos que acompanham 
toda essa trajetória. Além disso, faz com que possamos compreender 
que o que temos hoje tem uma base sólida de padrões e metodologias.
A rede de computadores existe devido à criação de vários recursos e 
tecnologias que, ao longo dos anos, foram se aperfeiçoando e hoje 
permitem resolvermos quase tudo de nossas atividades cotidianas. 
Como exemplo, podemos mencionar o computador e a internet.
Desde a sua criação, o computador passou a ser utilizado com 
diversas finalidades, tanto para pesquisas universitárias quanto como 
equipamento de apoio na automatização de processos governamentais. 
Então, com o passar dos anos, as empresas que desenvolviam esse tipo 
de equipamento tecnológico começaram a expandir seus negócios para 
poderem atender a todos os perfis de usuários ou clientes possíveis. A 
partir daí, os demais recursos da época também eram desenvolvidos e 
aperfeiçoados em paralelo, como é o caso dos equipamentos voltados à 
rede de internet.
Para operar com excelência, as redes de computadores necessitam de 
uma infraestrutura, e, por isso, é tão relevante conhecer os conceitos 
que norteiam a conexão entre os diversos contextos dentro da 
nossa sociedade moderna. Dessa forma, serão abordados conceitos 
relacionados à história e à evolução da rede de computadores e de seus 
respectivos componentes, como a internet, e serão apresentados os 
principais dispositivos que compõem a infraestrutura e o cabeamento de 
redes.
7
1.1 A rede de computadores e a internet
Mensurar a abrangência da rede de computadores é praticamente 
impossível, tendo em vista que, considerando a internet e as possíveis 
conexões existentes entre diversos dispositivos, a dimensão já 
ultrapassa qualquer unidade de medida que se possa imaginar. A 
sociedade contemporânea produz diariamente milhares de dados e 
informações, graças ao uso da rede de computadores e principalmente 
da conexão de internet. Sem falar que, a cada dia, todo esse contexto 
passa por atualizações urgentes, visando atender à demanda das 
necessidades sociais.
A rede de computadores pode ser compreendida como a conexão 
entre dois ou mais dispositivos. Porém, não devemos subestimar seu 
significado. Ela é bem mais complexa do que parece, tendo em vista a 
quantidade e os tipos de conexões que proporciona. Sob o ponto de 
vista do cenário atual, a conexão pode ocorrer até mesmo entre um 
smarthphone e um relógio digital, sem contar os demais equipamentos, 
como eletrodomésticos e automóveis.
Essa trajetória histórica acontece desde o início da humanidade, quando 
o homem percebeu que evoluir era uma questão de sobrevivência. 
Dessa forma, podemos afirmar que nossa espécie se adapta ao longo 
dos anos conforme o seu meio.
Dando longos passos nesse processo, podemos começar com o 
surgimento dos primeiros computadores e, juntamente com eles, outros 
recursos tecnológicos começaram a ser desenvolvidos quase que em 
paralelo, como os celulares, a internet, entre outros. Vamos conhecer 
um pouco sobre a história desses componentes primordiais para a rede 
de computadores.
8
1.1.1 A evolução dos computadores
Primeiro, é preciso entender que a rede de computadores só é 
possível, porque proporciona a conexão entre mais de um dispositivo 
computacional. Dessa forma, falaremos brevemente sobre a linha 
histórica desse componente tão importante.
É quase impossível pensar que um recurso computacional, como uma 
memória ou um processador, demandaria um espaço físico de várias 
salas, ou até mesmo de um prédio inteiro. A primeira geração de 
computadores (1951-1959) utilizava circuitos eletrônicos com o objetivo 
de substituir os circuitos que, antes, eram totalmente mecânicos e 
analógicos. Nesse momento, a modernidade evoluiu com o uso de 
válvulas e capacitores.
Alguns anos depois, as válvulas foram trocadas pelos transistores, 
dando início à Segunda Geração de Computadores (1959-1965). No 
entanto, o imediatismo já começava a tomar conta dos interessados 
nessa tecnologia tão revolucionária que era o computador. Assim, 
passaram a utilizar os circuitos integrados, substituindo os transistores 
e proporcionando dimensões menores com maior capacidade para 
realizar os processamentos dos dados, que também começaram a 
apresentar uma demanda maior. Todo esse marco caracterizou a 
Terceira Geração (1965-1975).
Na Figura 1, é possível ver exemplares da chamada Quarta Geração.
9
Figura 1 – Evolução dos computadores
Fonte: iStock – Macrovector/iStock.com.
A Quarta Geração de computadores começou em meados de 1975 e 
dura até hoje. Percebe-se claramente a mudança não só física, mas 
também na forma em como o computador lida com suas demandas, 
cada vez mais complexas. Outros dispositivos, como relógios e 
smartphones, que possuem pequenos computadores e softwares 
capazes de atender ao mais variado tipo de demandatambém podem 
ser citados como exemplo.
A geração atual continua contando com a colaboração de algumas 
criações das gerações passadas, como circuitos integrados, mas, 
além disso, existe também a inteligência artificial, a nanotecnologia, 
a robótica e os componentes computacionais, que reduziram seu 
tamanho físico, mas aumentaram sua capacidade de armazenamento 
e de processamento. Em paralelo com o avanço dos recursos 
10
computacionais, acontecia também a evolução da internet, que é o 
assunto do nosso próximo tópico.
1.1.2 A história da internet
As primeiras ideias sobre a conexão de redes, que chamamos de 
internet, surgiu em meados de 1969. Ela foi criada pelo Departamento 
de Defesa dos Estados Unidos com o objetivo de utilizar essa ideia 
tecnológica para pesquisas, que antes tinham cunho educacional, mas 
que iriam contribuir e muito para a corrida espacial e para demonstrar 
a superioridade tecnológica militar entre os Estados Unidos e a União 
Soviética. Foi então que surgiu a ARPANET, uma rede de computadores 
desenvolvida pela Advanced Reserarch Projects Agency (ARPA).
Como o objetivo inicial era a realização de pesquisas, o Massachusetts 
Institute of Technology (MIT) também passou a colaborar nessa jornada. 
Então, começou-se a perceber que essa ação só teria sentido caso 
outros departamentos e outras universidades tivessem interesse em 
desenvolver a ideia, ou seja, a interação computacional precisava 
acontecer.
O objetivo era compartilhar informações, mas como isso poderia 
ser feito? Ao fazermos esse questionamento, devemos levar em 
consideração que naquela época não existia nem metade dos recursos 
tecnológicos que temos hoje.
O Information Processing Techniques Office (IPTO), fundado em 1962, 
começou a desenvolver uma rede interativa de computadores, e, para 
isso, utilizou as tecnologias criadas pela Rand Corporation e pelo British 
National Physical Laboratory. É importante ressaltar que, aqui, serão 
mencionados alguns fatos desse trajeto, apenas os mais importantes, 
como a mudança da perspectiva que diversos centros de estudos no 
mundo passaram a ter sobre essa rede interativa e a possibilidade 
11
de formar algum meio de comunicação entre pessoas que estavam 
geograficamente distantes.
Seguindo a trajetória para que seja possível ter a percepção de toda a 
estrutura atual da internet, é possível mencionar que em 1971 existiam 
15 nós criados para gerar a interação. Como naquela época o acesso a 
esses recursos era limitado, todos esses nós e interesses pela internet 
se limitavam bastante ao ambiente acadêmico. Porém, após esses 
primeiros passos, muita coisa aconteceu, entre elas a criação dos 
protocolos padrões, que foram essenciais para que a internet existente 
hoje surgisse, até mesmo porque o termo “internet” só passou a ser 
mais utilizado após a criação dos protocolos TCP/IP, em meados dos 
anos 1970 e 1980.
Porém, a ideia da internet foi difundida em maior escala por meio 
do desenvolvimento da World Wide Web (WWW). A conexão que 
tanto utilizamos hoje em dia só é possível porque existem recursos 
desenvolvidos para proporcionar a transmissão de sinais, sejam eles 
por meios físicos, com os fios, ou pelos chamados “sem fio”, que são 
os mais utilizados na atualidade. Esse tipo de sistema proporciona a 
comunicação entre computadores e usuários de todo o mundo, fazendo 
com que haja troca de informações, arquivos, textos, entre outros 
recursos.
Uma das definições que mais contemplam o termo é a internet 
interconectar dispositivos computacionais em todo o mundo, como 
computadores, smartphones, aparelhos de televisão, relógios e muitos 
outros. Então, por meio da web, foram criadas várias plataformas 
habilitadas para diversas novas aplicações, que abrangem transações 
financeiras, serviços de mídia, entre outros.
Outro grande acontecimento foi a criação do correio eletrônico, 
conhecido como e-mail, que passou a contar com a internet para o envio 
de anexos. Hoje essa invenção atende a todas as nossas demandas, e os 
12
tipos de arquivos variam entre documentos com textos, imagens, vídeos 
e dimensões diversas.
As inovações continuam ocorrendo, tanto de serviços disponibilizados 
pela internet quanto de novas aplicações e meios de transmissão, como 
wi-fi, fibra ótica, redes de alta velocidade, além da criação e atualização 
dos protocolos de rede. A seguir, falaremos sobre os conceitos de 
infraestrutura e cabeamento de redes.
1.2 Conhecendo a infraestrutura e o cabeamento de 
redes
A dinamicidade das redes de computadores faz com que seja preciso 
lidar com a complexidade da alta demanda e da diversidade. Em 
contrapartida, as empresas criam soluções e serviços que usam a 
tecnologia como recurso e como meio de transmitir tudo aquilo que for 
necessário. Os padrões da internet acompanham essas criações.
Entre as características que compõem a rede de computadores, é 
possível destacar que ela deve abranger a aplicação e os programas 
de redes, além de proporcionar a comunicação de dados, a comutação 
de pacotes por meio do uso de tecnologias voltadas às redes de 
computadores e o uso de protocolos, como o TCP/IP.
A seguir iremos conhecer o que compõe a infraestrutura de redes, a 
qual também abrange como recurso o cabeamento.
1.2.1 Infraestrutura de redes
Uma infraestrutura pode ser vista como um pilar, como o próprio 
nome já diz, que fornece uma estrutura para algo. No nosso cotidiano, 
podemos nos deparar com vários tipos de estruturas, como a estrutura 
13
de um prédio, ou, vendo por outra perspectiva, uma estrutura 
organizacional de uma empresa ou o comportamental de certo grupo.
Como uma rede é formada por muitas conexões, dos mais variados 
tipos, precisa de uma infraestrutura que proporcione essas conexões 
e as adeque às necessidades dos usuários, tanto em questões de 
equipamentos quanto de configurações. Assim, podemos dizer que uma 
infraestrutura de redes é formada por protocolos, equipamentos físicos 
(roteadores, data centers), projetos de redes, entre outros.
Os meios de comunicação acompanham as mudanças e atendem às 
demandas; porém, alguns elementos são primordiais para que exista 
essa ligação entre, no mínimo, dois dispositivos. Entre eles, podemos 
destacar o transmissor, que transmite a mensagem; o receptor, que 
irá recebê-la; e o meio pelo qual ela foi enviada. Dentro desse meio 
(ou seja, a forma pela qual a mensagem segue de seu transmissor 
até o seu receptor), existem os protocolos, que são responsáveis pela 
padronização do formato e da sequência em que as mensagens irão ser 
trocadas entre os dispositivos envolvidos.
Além dos protocolos, podemos mencionar os sistemas denominados 
como clientes e servidores, em que os clientes são aqueles que recebem 
os serviços, como nossos computadores pessoais e smarthphones; 
e os servidores são aqueles que proporcionam os serviços que 
utilizamos, ou seja, possuem uma estrutura profissional e mais robusta, 
proporcionando todo o aparato para que possamos utilizar desde sites 
de busca, como o Google, a e-mails, como o Yahoo. Conforme Kurose e 
Ross (2013, p. 8), “o Google tem 30 a 50 datacenters, com muitos deles 
tendo mais de cem mil servidores”. E é certo afirmamos que, a cada dia, 
a tendência é que esses números aumentem.
As mensagens enviadas são fragmentadas e transformadas em 
dados menores, os quais são chamados de pacotes. Então, entre 
a origem e o destino, cada um deles percorre dispositivos que 
14
promovem a comunicação. Além disso, existem alguns recursos físicos 
que proporcionam essa comunicação, como o comutador (switch), 
responsável por proporcionar a conexão dos dispositivos da rede.
A localização geográfica das pessoas e dos locais, como cidades, 
países, bairros e até mesmo salas diferentes em um escritório, 
influencia diretamente de qual tipo de rede eles podem fazer uso 
quando necessitam de conexão de internet. Além disso, outros fatores 
também influenciam nessa escolha, como a quantidade de dispositivos 
e a respectivadistância entre eles, tipo de conexão, necessidade de 
transmissão, entre outros aspectos.
Por isso, existe a rede local (Local Area Network – LAN), que conecta 
alguns sistemas finais, ou seja, sistemas receptores, em um único espaço 
físico, ou até mesmo em uma sala ou um prédio. Já as redes de longa 
distância (Wide Area Network – WAN) abrangem uma possibilidade de 
conexão geograficamente maior que a LAN, podendo ligar países ou até 
mesmo continentes.
As redes que abrangem as cidades são conhecidas como Metropolitadas 
(Metropolitan Area Network – MAN), sendo a televisão a cabo um 
exemplo. Existem também as Redes Pessoais (Personal Area Networks – 
PANs), que são caracterizadas por uma comunicação que alcança apenas 
uma pessoa, como quando um computador é conectado a outros 
dispositivos (teclado, monitor, entre outros).
Alguns padrões são definidos para a rede de computadores, e, entre 
eles, podemos mencionar o modelo de referência OSI (Open Systems 
Interconnection) da ISO (International Organization for Standardization), 
que possui as seguintes camadas: aplicação, apresentação, sessão, 
transporte, rede, enlace e camada física. Essas camadas podem ser 
vistas com mais clareza na Figura 2.
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Figura 2 – A pilha de protocolos da internet (a) e o 
modelo de referência OSI (b)
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Físico
a. Pilha de protocolos da internet de cinco camadas.
Apresentação
Sessão
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Físico
b. Modelo de referência ISO de sete camadas.
Fonte: adaptada de Kurose e ROSS. (2013, p. 37).
A divisão em camadas é útil aos que projetam a estrutura de uma 
rede de computadores, tendo em vista que é sempre uma mistura de 
hardware e software. Nela, cada protocolo de rede faz parte de uma 
camada, e cada camada possui seu conjunto de funcionalidades.
Conforme Kurose e Ross (2013, p. 37), “a divisão em camadas 
proporciona um modo estruturado de discutir componentes de 
sistemas. A modularidade facilita a atualização de componentes de 
sistema”.
Abordando as camadas do Modelo de referência ISO, temos as seguintes 
funções para cada uma delas:
• Física: proporciona a transmissão de bits normais por um canal de 
comunicação.
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• Enlace: é responsável por interligar os dados; exemplo: Ethernet, WiFi, 
PPP (protocolo ponto a ponto).
• Rede: é responsável por controlar todas as operações de rede em si, 
como conexão entre pacotes, relacionamento cliente-servidor, entre 
outras.
• Transporte: transporta mensagens da camada de aplicação entre o 
receptor e o transmissor de uma aplicação; exemplo: TCP e UDP.
• Sessão: fornece a delimitação e a sincronização da troca de dados, 
principalmente maneiras para a definição de pontos de verificação e 
recuperação.
• Apresentação: fornece serviços que permitem que as aplicações de 
comunicação interpretem o significado dos dados trocados.
• Aplicação: onde estão presentes as aplicações de redes e seus 
respectivos protocolos, como o HTTP e o FTP.
O modelo OSI propriamente dito não é uma arquitetura de rede, pois 
não especifica os serviços de protocolos exatos que devem ser usados 
em cada camada. Na verdade, ele informa o que cada camada deve fazer. 
No entanto, a ISO também produziu padrões para todas as camadas, 
embora esses padrões não façam parte do próprio modelo de referência 
(TANEMBAUM; WETHERALL, 2011, p. 26).
O contexto de uma rede de computadores é bem amplo, e citamos 
até então os mais relevantes para esta etapa. A seguir, falaremos 
especificamente do cabeamento de redes, sendo o objetivo dar uma ideia 
mais concisa de como o sinal de rede é transmitido entre os dispositivos 
físicos responsáveis por disseminar o sinal de uma rede.
17
1.2.2 Cabeamento de rede
O desenvolvimento do cabeamento ocorre atendendo a algumas 
demandas, entre elas a confiabilidade e a qualidade de serviço (QoS). Esses 
requisitos são atendidos tendo como base várias exigências, que podem 
partir tanto do cliente quanto da equipe responsável pela infraestrutura da 
rede. O tráfego que ocorre na rede, para proporcionar que uma informação 
saia do remetente ao destinatário, exige que vários pontos sejam 
atendidos.
O cabeamento de rede faz parte da infraestrutura geral de uma rede, sendo 
possível destacar formas de transmissão e conexão entre dispositivos e 
redes distintas que ocorrem por meio de cabos. A transmissão via cabo é 
vista como relevante desde a década de 1960. Seus conceitos fazem parte 
da camada Física, a primeira camada da arquitetura e infraestrutura da 
rede, já que é primordial para proporcionar a grande maioria das conexões 
entre dois ou mais dispositivos.
No decorrer dos anos, surgiram vários tipos de cabeamentos, como o 
cabo coaxial, o par trançado e o de fibra ótica. Com isso, surgiram também 
algumas entidades envolvidas com a padronização e normatização dessas 
tecnologias, entre as quais Associação Brasileira de Normas Técnicas 
(ABNT), Eletronic Industries Alliance (EIA), Telecomunications Industry 
Association (TIA) e American National Standarts Institute (ANSI).
As principais características dos cabos utilizados para conexões de rede são:
O cabo condutor metálico do tipo coaxial é formado por um fio de 
cobre revestido por uma proteção plástica que funciona com dielétrico. 
Em seguida, há uma camada de malha de cobre ou uma luva de alumínio 
utilizada como blindagem. Por fim, há uma capa física para a proteção 
mecânica do cabo (LOUREIRO et al., 2014, p. 82).
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Já o cabo de par trançado diferencia-se pela quantidade de pares de fio. 
Ele contém quatro pares de fios trançados em espiral, dois a dois, fazendo 
com que haja uma proteção interna entre os pares de fio e possibilitando a 
permanência das propriedades elétricas dos fios.
É importante ressaltar que existem normas voltadas ao cabeamento 
estruturado, como a série de normas norte-americanas EIA/TIA-568. A EIA/
TIA-568-A, criada em 1994 e posteriormente atualizada para EIA/TIA-568-B, 
possui definições para o sistema genérico de cabeamento para edifício 
comercial (EIA/TIA 568-B.1), para componentes do cabeamento metálico 
de par trançado em rede de computadores (EIA/TIA 568-B.2) e para 
componentes do cabeamento ótico em rede de computadores (EIA/TIA 
568-B.3). (Todas as normas apresentadas aqui foram citadas por Loureiro 
(2014)).
A norma EIA/TIA 568-C e a ABNT NBR 14.565 (norma brasileira criada em 
1994), citadas em Loureiro (2014, p. 107), fazem referência ao cabeamento 
estruturado para edifícios comerciais e data centers, e são algumas das 
regulamentações que certificam o cabo de par trançado (twisted pair) 
para o cabeamento estruturado. Essas normas passam por atualizações 
frequentes, dentro de um espaço cinco anos em média; porém, podem ser 
alteradas a qualquer momento para atender às demandas de mercado.
Já o cabo de fibra ótica é um tipo de cabo que transmite sinal de luz dentro 
de um espectro específico de frequência – o infravermelho –, a partir de 
um meio (filamento) ótico formado por sílica ou plástico, com dimensões 
próximas de um fio de cabelo humano. Estruturalmente, a fibra é formada 
por um núcleo por onde o sinal de luz trafega e que tem dimensões entre 8 
ou 9 e 62,5 mm (LOUREIRO et al., 2014, p. 92).
Além desse meio de comunicação, podemos mencionar também o que 
ocorre pelo ar, conhecido como “meios não guiados”, já que ocorrem 
por meio de difusão ou de forma direcional, como ondas de rádio, 
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infravermelho, micro-ondas, entre outras, tendo o ar como seu principal 
meio de transmissão e recepção de sinais. Atualmente, são um dos meios 
mais comuns de transmissão de sinais para conexão de internet.
Existem duas tecnologias populares de acesso à internet sem fio: Wi-fi, em 
que os usuários recebem e enviam pacotes de estações-base que servem 
de ponto de acesso sem fio, como um roteador; e as redes de acesso sem 
fio de área ampla 3G e 4G. Nesses sistemas, os pacotes são transmitidos 
pela mesma infraestrutura sem fio usada para telefonia celular, sendo 
a estação-base gerenciadapor um provedor de telecomunicações, 
fornecendo acesso sem fio aos usuários em um raio de dezenas de 
quilômetros.
Neste Tema, aprendemos que a internet é capaz de proporcionar 
muito mais que uma simples conexão entre inúmeros dispositivos 
computacionais e tecnológicos. Além disso, para acontecer, a rede de 
conexão precisa de uma infraestrutura formada por protocolos e meios de 
conexão, sejam eles físicos ou por radiofrequência. Essa estrutura se torna 
complexa conforme novos recursos e novos serviços vão sendo criados; 
portanto, devemos sempre nos manter atualizados sobre o tema, que é 
extremamente interessante.
Referências Bibliográficas
KUROSE, James F.; ROSS, Keith W. Redes de computadores e a internet: uma 
abordagem top-down. 6. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.
LOUREIRO, César A. H. et al. Redes de computadores III: Níveis de Enlace e Físico. 
Porto Alegre: Bookman Companhia, 2014.
MARIN, Paulo S. Cabeamento Estruturado. São Paulo: Érica, 2014.
TANEMBAUM, Andrew S.; WETHERALL, David. Redes de computadores. 5. ed. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011.
20
Cabeamento estruturado 
e redes Wi-fi
Autoria: Izabelly Soares de Morais
Leitura crítica: Gustavo de Lins e Horta
Objetivos
• Compreender a infraestrutura da transmissão via 
redes.
• Conhecer os tipos de transmissão por tipo de 
caminho. 
• Conhecer os tipos de transmissão por forma de 
energia.
21
1. Conectividade das redes de computadores
A chamada rede de computadores se refere à criação e à existência 
de ligações, definidas como conexões, ou seja, são formas como 
dispositivos diferentes são capazes de se comunicar. Até mesmo porque, 
com o passar dos anos, falar apenas em conexão entre computadores se 
tornou obsoleto, tendo em vista que a tendência é conectar vários tipos 
de dispositivos ao mesmo tempo, e não só computadores.
Tanto é que existe um termo chamado Internet das Coisas (Internet of 
things–IoT), que tem como ideia principal inserir a presença da internet, 
ou seja, a capacidade de conexão, em todos os tipos de equipamentos, 
como luzes, portões, cortinas e outros itens dos mais variados contextos. 
Porém, neste momento, serão abordados os conceitos sobre a 
infraestrutura em si das conexões, para que seja possível compreender 
como elas ocorrem atualmente e como aconteciam antigamente, 
quando foram desenvolvidas.
Na Figura 1, é possível observar os principais meios físicos de 
transmissão, os quais são classificados conforme a fonte de energia 
utilizada para a transmissão de dados.
22
Figura 1 – A taxonomia dos tipos de meios de acordo 
com a forma de energia usada
Fonte: adaptada de Comer (2016, p. 102)
Entre os meios de transmissão apresentados na Figura 1, no próximo 
tópico será abordado o cabeamento estruturado, o qual é primordial 
para a conexão utilizada até hoje.
Falando em meios de transmissão, é possível dividi-los em duas classes, 
que, conforme Comer (2016, p. 102), podem ser:
• Por tipo de caminho: a comunicação pode seguir um caminho exato, tal 
como um fio, ou pode não ter nenhum caminho específico, tal como uma 
transmissão por ondas de rádio.
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• Pela forma de energia: a energia elétrica é transmitida por fios, a 
transmissão por rádio é realizada sem fios e a luz é utilizada com a fibra 
óptica. (COMER, 2016, p. 102)
Esses termos são utilizados para diferenciar as mídias físicas e as mídias 
de transmissão via rádio. A seguir são apresentadas as definições 
de algumas dessas mídias, começando pelo meio físico, que é o 
cabeamento.
1.1 Cabeamento estruturado
A transmissão de dados foi o maior objetivo da criação da internet, já 
que, naquela época, essa tecnologia, assim como a do computador, 
estava em desenvolvimento. Foi por meio desse primeiro passo que 
o investimento na área se tornou um forte aliado a diversos setores, 
que vão desde interesses educacionais até interesses estratégicos e 
corporativos.
O cabeamento e os demais meios de transmissão são necessários 
porque os sistemas receptores e transmissores precisam ser 
conectados, não só por esses meios, mas também por todos os demais 
elementos que compõem a infraestrutura da rede, como protocolos, 
aplicações, entre outros. Esses meios se diferenciam quanto aos seus 
canais, à velocidade suportada, à taxa de erros, ao suporte a conexões 
(podendo ser ponto a ponto ou multiponto), à confiabilidade, à 
disponibilidade, à limitação geográfica e a alguns outros aspectos.
Esses sistemas recebem também a nomeação de cliente-servidor, em 
que cliente é uma aplicação que funciona em um sistema final (algum 
dispositivo do usuário) e que faz solicitações para receber de um sistema 
servidor os seus serviços. Um exemplo é quando o serviço de e-mail 
é utilizado; ele é disponibilizado por um servidor, que pertencente 
às empresas que disponibilizam o serviço, como Google e Yahoo. 
24
Então, para proporcionar o envio e a entrega da mensagem via e-mail, 
internamente a infraestrutura da rede se conecta.
Devido à grande variação estrutural que foi sendo definida aos 
cabeamentos, foram criadas algumas normas para padronizá-los, 
entre as quais é possível citar a EIA/TIA 568 (ANSI, 2009), criada em 
1994. Desde então, ela passou por diversas atualizações. No Brasil, o 
cabeamento também recebeu definições para sua padronização por 
meio das normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) 
14565:2000 (ABNT, 2000) (Cabeamento estruturado para edifícios 
comerciais e data centers), que também foi sendo atualizada ao longo 
dos anos, tendo sido sua última atualização em 2019, com base na ISO/
IEC 11801 (ISSO, 2019).
Par de fios de cobre trançado (cabo de par trançado)
O meio de transmissão via cabo não é algo tão recente; além disso, 
possui diversas finalidades que não estão ligadas diretamente apenas 
à conexão com a internet, sendo também muito utilizado para 
transmissão de canais televisivos. Antigamente, a estrutura de um 
cabo era simples, limitando-se apenas a cabos de pares trançados, 
sem blindagem, conhecidos como UTP (Unshielded Twisted Pair), mas, 
normalmente, esses pares são conjugados dentro de um cabo, para 
que seja possível fazer o isolamento e proporcionar certa blindagem e 
proteção.
São muito utilizados em redes de computadores de edifícios, em redes 
locais (LANs), que possuem uma taxa de transmissão de 10 Mbps a 1 
Gbps, já que são consideradas como redes locais aquelas que abrangem 
de 10 m a 10 km. A Figura 2 apresenta um exemplo desse cabo, que 
inclusive é utilizado para conexões Ethernet.
25
Figura 2 – Fio utilizado para Ethernet
Fonte: iStock–Bet_Noire/iStock.com.
Os cabos são traçados de dois em dois com o objetivo de proporcionar 
uma blindagem, a qual reduz ruídos e evita a chamado “ligação 
cruzada” (ou diafonia, conhecida também por crosstalk). Eles podem ser 
classificados de acordo com:
• Blindagem
A blindagem ocorre porque o campo magnético é anulado, devido à 
disposição em que os fios são trançados. De acordo com Loureiro et 
al. (2014, p. 89), “o formato é X/YYY, em que X identifica a blindagem 
do cabo em relação ao conjunto de seus pares e YYY representa a 
blindagem dos pares isoladamente”. A blindagem do cabo pode ser: U 
– Unshielded (sem blindagem); F – Foil (quando a blindagem é realizada 
com a fita plástica aluminizada); e S – Screened (quando a blindagem é 
realizada com a malha de fios metálicos composta por alumínio, cobre e 
outros materiais).
• Categoria
As categorias do cabo de par trançado foram definidas pelo American 
National Standards Institute (ANSI), pela Telecommunications Industry 
Association (TIA) e pela Electronic Industries Alliance (EIA), mas as 
considerações quanto a isso podem variar. Por exemplo, de acordo com 
Marin (2014):
26
as normas brasileiras reconhecem categorias de desempenho e classes 
de aplicação. As normas americanas reconhecem apenas categorias de 
desempenho. As normas ISO (internacionais) reconhecem classes de 
aplicações e categorias de desempenho. As normas CENELEC (europeias)reconhecem apenas classes de aplicações. (MARIN, 2014, p. 12)
No Quadro 1, é possível observar as categorias do cabo e suas 
respectivas especificações.
Quadro 1–Quadro com as categorias de desempenho especificadas 
para sistemas de cabeamento estruturado
Categoria/classe Normas aplicáveis Tipos de cabos 
reconhecidos
Largura de 
banda
Categoria 3/ Classe C TIA/EIA, ISO/IEC, NBR, CENELEC U/UTP E F/UTP 16 MHz
Categoria 5e/ Classe D TIA/EIA, ISO/IEC, CENELEC U/UTP E F/UTP 100 MHz
Categoria 6/ Classe E TIA/EIA, ISO/IEC, NBR, CENELEC U/UTP E F/UTP 250 MHz
Categoria 6A/ Classe E a TIA/EIA, ISO/IEC U/UTP E F/UTP 500 MHz
Categoria 7/ Classe F ISO/IEC, NBR S/UTP E F/UTP 600 MHz
Categoria 7A/ Classe F a ISO/IEC S/UTP E F/UTP 1 GHz
Fonte: adaptado de Marin (2014, p.12).
Além das categorias listadas no Quadro 1, existe também a categoria 8, 
descrita por Moraes (2020) da seguinte forme:
cabo que pode ser utilizado para Gigabit Ethernet a 25 Gbps e 40 Gbps. 
Trabalha com frequências de até 2.000 MHz. Assim como o cabo categoria 
7, o cabo categoria 8 também é blindado para evitar crosstalk, mas, por 
conta da alta frequência, permite enlaces de até 30 metros. Devido às 
inovações e às capacidades desse cabo, ele também apresenta o maior 
custo. (MORAES, 2020, p. 32)
27
• Cabo coaxial
Este tipo de cabo é formado por um fio de cobre revestido por uma 
proteção plástica que funciona como um isolador de eletricidade. Em 
volta dessa estrutura, existe uma camada de malha composta por cobre 
ou luva de alumínio, para blindagem. Por fim, existe uma capa física 
utilizada para a proteção mecânica do cabo, como mostra a Figura 3.
Figura 3 – Estrutura de um cabo coaxial
Fonte: iStock – ra3rn\iStock.com.
• Fibra óptica
Este tipo de cabo se diferencia dos demais por transportar sinais 
luminosos, os fótons, ao contrário dos demais tipos, que transportam 
elétrons. De acordo com Moraes (2020).
As fibras ópticas são compostas por fios muito finos de sílica, vidro ou 
plástico, revestidos por uma casca de material com o índice de refração da 
luz diferente do miolo da fibra. As fibras utilizam o conceito da reflexão da 
luz, ou seja, o raio luminoso é refletido na casca da fibra e fica confinado 
em seu núcleo. (MORAES, 2020, p. 33)
A Figura 4 mostra a estrutura de um cabo de fibra ótica, que, apesar de 
fazer uso do cabeamento para transmissão de sinal, também pode ser 
vista como uma mídia de transmissão por luz.
28
Figura 4 – Estrutura de um cabo de fibra ótica
Fonte: iStock – vinap/iStock.com.
Esse tipo de cabo ainda pode ter duas classificações, as quais se 
diferenciam devido ao diâmetro de seu núcleo: fibras multimodo e 
monomodo. No Quadro 2, são apresentadas algumas características de 
cada uma.
Quadro 2 – Características das fibras multímodo e monomodo
Monomodo Multímodo
Alcance de até 100 km. Alcance do sinal de até 2 km.
Velocidade máxima de 100 Gbps. Velocidade máxima de transmissão de 
1.2 Gbps.
Usa o laser de alta capacidade como fonte 
de luz uniforme e pontual.
Usa led como fonte de luz, o que sig-
nifica dispositivos mais baratos nas 
pontas.
A conectorização é um processo mais com-
plexo, necessitando de microscópio. Na 
maioria dos casos, para não aumentar muito 
a atenuação na emenda, é utilizada a fusão 
em vez da conectorização.
A conectorização é mais simples nas 
pontas.
29
Atenuação de 0,25 db/km a 0,45 db/km. Atenuação de 1 db/km a 6 db/km. 
Banda 10 a 100 ghz. Banda passante de 20 mhz a 1.2 ghz.
Fonte: adaptado de Moraes (2020, p. 33).
2. Conexões sem fio
Assim como o cabeamento, existe a padronização das redes sem fio. 
As redes se diferenciam conforme a sua capacidade de transmissão, e, 
por isso, mesmo nos dias de hoje, existem as redes cabeadas, quando 
às vezes pode parecer mais moderno utilizar apenas redes sem fio 
(wireless). Elas são utilizadas quando outras formas de transmissão 
são inapropriadas, seja pela necessidade do usuário, seja pela questão 
estrutural para utilizar o cabeamento.
Nesse cenário, é importante verificar vários outros pontos para que 
se tenha uma boa conexão. Isso porque a escolha do tipo de rede e 
consequentemente do tipo de infraestrutura que deverá ser instalada 
no local desejado dependerá da necessidade do cliente ou usuário e 
de sua infraestrutura local, como quantidade de paredes, existência de 
equipamentos eletrônicos no local, entre outros aspectos importantes.
É preciso ter em vista que o investimento a ser realizado também irá 
depender dos pontos mencionados anteriormente. O cliente deve 
compreender que o retorno nem sempre é imediato; porém, investir 
em uma boa infraestrutura de rede compensa. Até mesmo porque, 
atualmente, a grande maioria dos processos faz uso da rede de conexão 
da internet para operar em sua totalidade.
30
A seguir serão apresentados alguns tipos de conexões que podem ser 
realizadas sem fio.
2.1 Radiofrequência
Por possuir uma infraestrutura diferente, a radiofrequência pode sofrer 
algumas interferências. Se a pessoa utiliza o modem em um cômodo 
da casa e não consegue sinal ao tentar acessar de um cômodo mais 
distante, ou até mesmo da parte externa da casa, é por causa das 
interferências. Elas podem ser causadas por alguns fatores que afetam 
a propagação dos sinais das redes, entre quais o tipo de construção e a 
existência de alguns materiais que contribuem para problemas com a 
propagação do sinal.
Além disso, elencamos outras situações em que o sinal da rede pode 
ser prejudicado, como a frequência (quanto maior a frequência, maior é 
o consumo de energia, sendo o alcance, consequentemente, reduzido); 
a potência de transmissão (quanto maior a potência, maior será o 
consumo de bateria); e a transmissão de televisão, caso as antenas 
estejam com o posicionamento inadequado, pode haver problema na 
propagação de sinais.
De acordo com Moraes (2020), as redes que utilizam rádio podem ser de 
duas topologias:
• Ponto a ponto: nessa topologia, existe um enlace de rádio ponto a ponto 
entre dois locais. Para esses enlaces, é necessário visada das antenas.
• Ponto multiponto: nessa topologia, a partir de um ponto, é possível 
transmitir as ondas de rádio para múltiplos pontos. (MORAES, 2020, p. 37)
31
2.1.1 Wi-Fi (Wireless Fidelity)
A implementação de qualquer tipo de rede irá depender da demanda. 
Dessa forma, alguns pontos principais são primordiais para garantir 
que a escolha do é coerente com as necessidades do cliente. Um desses 
aspectos é a viabilidade, devendo ser avaliado o tipo de estrutura do 
prédio. Outro ponto que deve ser levado em consideração é o retorno 
do investimento.
Diante de várias tentativas na criação desse tipo de rede, o Instituto de 
Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (Institute of Electrical and Electronic 
Engineers – IEEE) decidiu definir padrões, com o objetivo de amenizar a 
interoperabilidade, ou seja, os ruídos presentes nas redes existentes 
até então. A padronização tem como objetivo tornar a comunicação 
transparente entre os dispositivos.
O conjunto de normas e padrões de transmissão em redes sem fio foi 
definido pelo Padrão 802.11 e suas variações:
• 802.11 – Padrão utilizado para redes sem fios locais.
• 802.15 – Padrão utilizado para redes de área pessoal.
• 802.16 – Padrão utilizado para redes metropolitanas.
Para prover seu sinal, esse tipo de rede possui um ponto de acesso, 
o qual faz a ligação entre as diversas estações de rede sem fio. 
Geralmente, ele possui uma infraestrutura física, ou seja, uma rede 
cabeada. O Quadro 3 traz as características dos padrões de transmissão 
e redes sem fio.
32
Quadro 3 – Principais características dos padrões de WLAN
802.11 a 802.11b 802.11g 802.11n
Velocidade 
máxima 54Mbps 11Mbps 54Mbps 150-600Mbps
Banda ISM 5GHz 5GHz 5GHz 2,4 ou 5GHz
Quantidade de ca-
nais 23
Mundo –13
Estados Uni-
dos – 11
Japão – 14
Mundo – 13
EUA – 11
Mundo – 13 (w,4GHz 
-20MHz)
Estados Unidos – 11 (2,4 
-20MHz)
24 (5GHz -20MHZ)
12 (5GHz–40MHz)
Canais que não se 
sobrepõem- 1, 6, 11, 14 1, 6, 11 1,6,11(2,4GHz -20MHz)
Sinalização OFDM HR-DSS OFDM MIMO-OFDM
Fonte: adaptado de Loureiro et al. (2014, p. 39).
2.1.2 Micro-ondas por satélite
O satélite desempenha uma função dupla na transmissão de sinais de 
uma rede, na qual, ao mesmo tempo que está apto a receber o sinal 
em determina frequência, tem a capacidade de fazer a reemissão desse 
sinal recebido em outra frequência.
As micro-ondas podem ser transmitidas por satélites de órbitas, como o 
MEO (Medium-Earth Orbit – até 5.000 km) e LEO (Low-Earth Orbit – entre 
15.000 e 20.000 km). Existe também o satélite geoestacionário, que fica 
posicionado de forma fixa em relação à Terra, em altitudes acima de 
35.000 km. Esse tipo de transmissores fica posicionado a quilômetros 
33
de distância, e, dessa forma, acaba causando um atraso na transmissão. 
Além disso, a criptografia se torna primordial para esse tipo de 
transmissão (LOUREIRO et al., 2014).
2.2 Infravermelho (IR, InfraRed)
Esta tecnologia não possui requerimentos regulamentados por órgãos 
ou instituição dos países, o que agrega uma vantagem, tendo em vista 
que não são necessárias licenças para seu uso. Conforme Comer (2016, 
p. 109), “uma forma de radiação eletromagnética que se comporta como 
a luz visível, mas está fora do intervalo que é visível pelo olho humano. 
Como a luz visível, a luz infravermelha se dispersa rapidamente.” Essa 
irradiação é classificada como não ionizante, não trazendo malefícios ao 
ser humano. É muito utilizada para aplicações mais simples, como em 
controles remotos, portões elétricos e celulares.
2.3 Laser
Sob o ponto de vista de Comer (2016),
A tecnologia a laser pode ser utilizada para criar um sistema de 
comunicação ponto-a-ponto. Como um laser emite um feixe estreito de luz, 
o transmissor e o receptor devem ser alinhados com precisão; instalações 
típicas fixam o equipamento a uma estrutura permanente, tal como o 
telhado de um edifício. (COMER, 2016, p. 110)
Além disso, é uma mídia de transmissão utilizada para distâncias de 200 
metros a 500 metros.
Referências Bibliográficas
ANSI. American National Standards Institute. ANSI/TIA-568: generic 
telecommunications cabling for customer premises. Arlington: ANSI/TIA, 2009.
34
ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 14565: cabeamento de 
telecomunicações para edifícios comerciais. Rio de Janeiro: ABNT, 2000.
COMER, Douglas E. Redes de computadores e internet. 6. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2016.
ISO. International Organization for Standardization. ISO/IEC 11801: Tecnologia da 
informação–Sistemas de cabeamento genérico para instalações do cliente. 2019. 
Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=382888. Acesso 
em: 3 nov. 2020.
LOUREIRO, César A. H. et al. Redes de computadores III: Níveis de Enlace e Físico. 
Porto Alegre: Bookman Companhia, 2014.
MARIN, Paulo S. Cabeamento Estruturado. São Paulo: Érica, 2014.
MORAES, Alexandre Fernandes. Redes de computadores: fundamentos. 8. ed. São 
Paulo: Érica, 2020.
https://www.abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=382888
35
Arquiteturas e protocolo 
Autoria: Izabelly Soares de Morais
Leitura crítica: Gustavo de Lins e Horta
Objetivos
• Compreender a arquitetura de redes.
• Conhecer os protocolos e suas particularidades. 
• Diferenciar os protocolos e os itens de uma 
arquitetura de redes.
36
1. Arquitetura de redes
Uma rede proporciona conexão, e, independentemente do que faça 
parte dessa conexão, existe uma ligação entre elementos diferentes. 
Quando se fala em rede de internet, estamos nos referindo a 
componentes que podem seguir perspectivas diferentes, e uma delas 
são os componentes de hardware e software, como hosts, servidores, 
roteadores, comutador da camada de enlace (switch), modens, estações 
de transmissão, computadores, smarthphones, entre outros. Além 
disso, esses itens também compõem certa infraestrutura, que se torna 
responsável pela conexão de internet.
Ainda dentro do contexto que envolve a composição de uma rede 
de internet, é possível mencionar que, quando essa tecnologia 
surgiu, o foco principal era apenas o de prover a comunicação entre 
computadores, que na época eram os tradicionais desktops. Porém, 
atualmente, outros dispositivos estão fazendo parte dessa rede, os 
chamados sistemas finais ou hospedeiros, os quais são conectados 
entre si pelos chamados enlaces, ou links de comunicação, que podem 
ser exemplificados por cabos (coaxial, fios de cobre, fibras óticas, 
radiofrequência, entre outros), também fazendo parte desse contexto os 
comutadores (switches).
1.1 Arquitetura de redes
A arquitetura de um prédio é formada pela organização de seus espaços 
sob o ponto de vista físico, e não apenas visual. Ela envolve projeto, 
planejamento e análise de toda a estrutura.
Na arquitetura de uma rede de computadores, não é diferente. A 
forma como os sistemas finais se comunicam e a escolha dos recursos 
utilizados fazem parte da arquitetura de redes, que é responsável 
37
por fazer a ponte entre a camada lógica (software) e a camada física 
(hardware) de todos os elementos.
Dada a variedade de componentes que compõem uma rede de internet, 
faz-se necessária a presença de uma arquitetura de rede em que serão 
definidas todas as transações necessárias para que a comunicação 
entre sistemas finais, comutadores (switches), mídias em nível de enlace, 
pacotes e protocolos seja realizada de forma correta. Seu projeto deverá 
ser conforme as necessidades dos usuários.
Fazendo uma observação da evolução dos tipos de redes, podemos 
destacar algumas como: LAN (Local Area Network), utilizada em redes 
locais; WAN (Wide Area Network), estrutura para redes de longa distância, 
como em países diferentes; MAN (Metropolitan Area Network), para 
redes utilizadas em regiões metropolitanas; e PANs (Personal Area 
Networks), que são utilizadas para as Redes Pessoais, as quais possuem 
um menor alcance de transmissão, como o uso do mouse ou teclado 
via bluetooth. Além destas, existem algumas outras. Também é notório 
que a existência de uma não elimina as funcionalidades da outra, já que 
atendem a necessidades diferentes.
Uma rede é extremamente complexa, como já mencionado, uma vez 
que é composta por componentes de hardware e software, com o mais 
variado tipo de funcionalidade. Dessa forma, para organizá-la da melhor 
maneira possível, foi desenvolvida uma pilha de camadas, ou seja, elas 
separam em níveis algumas particularidades existentes na rede. Essa 
divisão tem o sentido de setorização, em que um nível, ou uma camada, 
fornece serviços para sua camada superior a partir de uma comunicação 
que ocorre por meio dos protocolos, que podem se enquadrar em 
algumas terminologias, como protocolo de comunicação e protocolo de 
rede.
Para Kurose et al. (2013), a composição da arquitetura em camadas,
38
[...]provê modularidade, tornando muito mais fácil modificar a execução 
do serviço prestado pela camada. Contato que a camada forneça o mesmo 
serviço para a que está acima e uso os mesmos serviços da que vem 
abaixo dela, o restante do sistema permanece inalterado quando a sua 
realização é modificada. (KUROSE et al., 2013, p. 36)
Para compreender melhor, a Figura 1 expressa como a comunicação 
entre as camadas pode ocorrer. Essa comunicação entre as mesmas 
camadas, mas em sistemas finais diferentes, é chamada de comunicação 
em pares (peers).
Figura 1 – Camadas, protocolos e interfaces
Fonte: adaptada de Tanembaum et al. (2011, p. 18)
A modularidade das camadas permite que cada uma tenha suas 
particularidades. Dessa forma, possuem recursos específicos para 
39
operar, sejam eles de hardware ou software, como os protocolos, que 
são responsáveis pela comunicação entre elas. Na Figura 1, é possível 
perceber que cada camada se comunica com uma camada igual, ou 
seja, do mesmo tipo, mas de hospedeiros diferentes, ou seja, o host 1 é 
diferente do host 2. A identificação de máquinas, sejam elas receptoras 
ou transmissoras, ocorre devidoao endereçamento. As informações que 
são transmitidas entre as redes compõem blocos, que podem possuir 
diversas denominações, como pacotes ou datagramas, registros, frame, 
entre outros.
Como um protocolo estabelece um padrão, por exemplo, quando um 
protocolo de atendimento é estabelecido em um local, quer dizer que 
aquele atendimento deverá ser realizado sempre da mesma maneira. 
Na conectividade de uma rede, acontece o mesmo, o protocolo define 
regras que são empregadas nos pacotes ou nas mensagens trocados 
entre os receptores e os transmissores, por meio das camadas. A seguir 
veremos o que compõe cada camada.
Primeiro é bom observar como essa arquitetura está organizada, sendo 
possível notar que é composta por cinco camadas, como mostra a Figura 
2. Ela é chamada de pilha de protocolos TCP/IP: o TCP (Transmission 
Control Protocol), que é o protocolo de controle de transmissão, e o 
IP (Internet Protocol). Devemos levar em consideração que a primeira 
camada é a camada Física, e a camada de aplicação é a quinta camada.
40
Figura 2 – Pilha de protocolos da internet com cinco camadas
Fonte: elaborada pela autora.
Compreender o conceito de aplicação atualmente não é difícil, pois estão 
presentes em quase todas as atividades cotidianas. Portanto, a camada 
de aplicação foi criada para lidar com o mais variado tipo de aplicação. 
Ela é responsável por possibilitar a comunicação entre aplicações 
diferentes, criando uma interface que fará a ligação entre o protocolo de 
comunicação e os dispositivos em rede.
Quando um desenvolvedor cria uma aplicação, ele deve definir uma 
arquitetura que permita o seu uso em diversos tipos de sistemas finais. 
As mais comuns são a arquitetura cliente-servidor (como as aplicações 
Web, e-mail, entre outras) e a arquitetura peer to peer (ponto a ponto, 
que também pode receber a abreviação P2P, tendo como exemplos 
BitTorrent, Skype, entre outros). Além disso, deve definir também quais 
protocolos de transporte irão atender às demandas da aplicação. Esses 
protocolos podem ser analisados conforme suas dimensões:
• Transferência confiável de dados: os dados são disponibilizados 
por meio de um socket, que é uma interface entre a camada 
de aplicação e de transporte, sendo normalmente conhecido 
como API (Application Programming Interface, ou interface de 
programação da aplicação). Um exemplo de uma falha na 
transferência de dados é quando os vídeos ou áudios não chegam 
completos em seus sistemas finais.
41
• Vazão: é a taxa de bits estabelecida para que um sistema receptor 
receba as informações ou os arquivos durante a transmissão.
• Temporização: é o prazo estabelecido para que a transmissão 
de sinal seja realizada. Em sistemas de tempo real, atrasos são 
inaceitáveis.
• Segurança: pode assumir diversas perspectivas, como a 
integridade e a autenticação dos dados do ponto terminal e o sigilo 
dos dados.
A camada inferior proporciona serviços para sua camada superior, e, 
dessa forma, outros serviços são prestados pela camada de transporte, 
mas que são utilizados pela camada de aplicação. A camada de 
transporte viabiliza serviços de ligação entre diversos processos de 
aplicação, que são executados em sistemas finais, ou seja, hospedeiros 
diferentes.
O endereçamento de processos ocorre por meio das informações dos 
sistemas receptores e transmissores, como nome ou endereço da 
máquina. Essa camada, juntamente com a camada de aplicação, utiliza 
seus protocolos para prover o endereçamento de processos. Uma 
analogia que pode ser realizada é quando enviamos uma carta e nela 
inserimos destinatário e endereço (rua, bairro, CEP); o mesmo ocorre 
na transmissão dos dados, pois são necessárias as informações do 
destinatário.
A comunicação fornecida pela camada de transporte é lógica, ou seja, ela 
proporciona a conexão entre hospedeiros, que podem estar localizados 
próximos, tendo uma perspectiva geográfica, mas também que estejam 
em distâncias consideráveis, como em continentes diferentes. Ou seja, 
por meio dessa comunicação lógica, os protocolos proporcionam a 
conexão entre roteadores em todo o percurso, entre o sistema receptor 
e transmissor do sinal, utilizando, assim, uma variedade de tipos de 
42
enlace. Esses protocolos são implementados em sistemas finais, e não 
nos roteadores.
Para Kurose et al. (2013, p. 140),
a tarefa de entregar os dados contidos em um segmento da camada de 
transporte ao socket correto é denominada demultiplexação. O trabalho 
de reunir, no hospedeiro de origem, partes de dados provenientes de 
diferentes sockets, encapsular cada parte de dados com informações 
de cabeçalho (que mais tarde serão usadas na demultiplexação) para 
criar segmentos, e passar esses segmentos para a camada de rede é 
denominada multiplexação. (KUROSE et al., 2013, p. 140)
A camada de rede, que pode ser chamada também de camada de 
internet, é responsável por proporcionar a comunicação entre os 
hospedeiros. Ela deve garantir que os pacotes trafeguem entre uma 
rede e outra, o que ocorre por meio da identificação de cada rede, ou 
seja, de cada hospedeiro. O ser humano possui algumas documentações 
que são únicas e são utilizadas para identificá-lo diante dos demais; e o 
mesmo ocorre com as redes, elas possuem endereços.
É nessa camada que o repasse e o roteamento podem acontecer. 
O primeiro refere-se à capacidade de transferir um pacote entre 
sua interface de chegada e de saída; enquanto o segundo faz 
referência a uma perspectiva geral, em que o roteamento apenas 
define o caminho a ser percorrido pelo pacote, e não como ele será 
conduzido ao sistema receptor. Portanto, algumas de suas funções 
são realizar o endereçamento e o roteamento e garantir qualidade 
do serviço de transporte dos dados, fazendo também o controle de 
congestionamento.
Ainda sob essa perspectiva, a camada de rede possui alguns serviços 
específicos, como limitar o tempo de atraso de alguma entrega, ordenar 
os pacotes para garantir a sua entrega na ordem correta, disponibilizar 
uma largura mínima de banda, entre outros. Possui também o 
43
datagrama, que é um pacote de camada de rede, que possibilita o 
roteamento independente dos pacotes, os quais possuem informações 
de endereçamento adequados para seu transporte entre um 
hospedeiro e outro. Isso ocorre porque o pacote recebe uma marcação, 
caracterizando esse tipo de serviço como não orientado para conexão.
Outro serviço prestado pela camada de rede é a de circuito virtual. 
Nesse caso, os pacotes atuantes dentro do circuito são dependentes; já 
este é caracterizado por possuir uma conexão orientada.
A camada de enlace é responsável pela comunicação em conexões 
físicas e controle de acesso ao meio, além de ser responsável pela 
detecção e pelo tratamento de erros. O enlace é a conexão entre os 
canais de comunicação entre os nós. Os protocolos dessa camada 
podem oferecer alguns serviços, como enquadramento de dados; acesso 
ao enlace (por meio da especificação das regras fornecidas pelo MAC – 
medium access control protocol, ou protocolo de controle de acesso ao 
meio); entrega confiável; controle de fluxo; detecção e correção de erros; 
transmissões half-duplex (quando um nó não executa a ação de enviar 
e receber um pacote ao mesmo tempo); e full-duplex (quando os nós de 
diferentes enlaces enviam e recebem pacotes ao mesmo tempo).
Já a camada física é responsável por estabelecer meios de transmissão 
para que o sinal de rede seja disponibilizado. Além disso, ela o associa 
aos hardwares que devem ser utilizados nessa comunicação. De 
acordo com Moraes (2020), dentro dessas definições, também são 
contemplados
cabeamento, os sinais elétricos e luminosos a serem trocados no meio, 
as pinagens e os conectores da rede. Ela também é responsável pela 
modulação dos bits zeros e uns em sinais elétricos ou ópticos para 
serem transportados pelo meio físico. A camada física determina, ainda, 
características mecânicas das placas de rede e dos dispositivos. Exemplos 
do que é padronizadopela camada física: cabo UTP categoria 5; fibra 
óptica; hubs. (MORAES, 2020, p. 59)
44
Um exemplo que pode ser mencionado sobre essa camada é a Ethernet, 
que possui muitos protocolos de camada física, já que utiliza diferentes 
meios de transmissão de sinais e, consequentemente, precisa ter uma 
comunicação para cada tipo. O que acontece é que os protocolos 
utilizados nessa camada são dependentes de outras decisões, que serão 
tomadas na camada de enlace, que também abrange a Ethernet.
A Open Systems Interconnection Reference Model (RM-OSI) criou um 
modelo de arquitetura de redes, o chamado Modelo de Referência ISO, 
que foi criado com o intuito de ser referência aos projetos de protocolos 
de rede. A necessidade da criação desse modelo de referência foi a 
adição de duas camadas, como mostra a Figura 3.
Figura 3 – Modelo de referência ISO OSI de sete camadas
Fonte: adaptada de Tanembaum et al. (2011, p. 26).
45
A diferença entre as arquiteturas é que nesta foram adicionadas duas 
novas camadas. Dessa forma, a nova ordem das camadas ficou: a 
camada física sendo a primeira camada e, posteriormente, a camada 
de enlace de dados, de rede, de transporte, de sessão, de apresentação 
e, por fim, como sétima camada, a de aplicação. Sob uma perspectiva 
mais ampla, esse modelo acrescentou as novas camadas na camada de 
aplicação; assim, é como se a de apresentação e a de sessão fizessem 
parte da camada de aplicação. Porém, podem ser vistas também de 
forma individual, já que possuem suas particularidades.
• Camada de apresentação: Conforme Sousa (2013), essa camada
faz a conversão de diferentes códigos ou formatos de dados, como o ASCII1 
e o EBCDIC2, serviços de criptografia, MPEG3, MIDI4, JPEG5 e outros tipos 
de conversões, codificações e decodificações de dados da aplicação.[...] o 
objetivo dessa camada é estruturar os dados de forma legível ao receptor, 
caso os dados estejam em um formato diferente do receptor. (SOUSA, 
2013, p. 84)
• Camada de sessão: é responsável por criar formas de verificação 
e recuperação dos dados, caso seja necessário. Além disso, 
delimita e sincroniza a troca de dados, possibilitando que a 
transmissão seja interrompida e retomada e tendo como base 
os pontos de sincronização que foram definidos. Ela camada 
estabelece conexões com outros usuários e retorna relatório de 
exceções, caso ocorra algo inesperado.
1 ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
2 EBCDIC(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code).
3 MPEG (Moving Picture Expert Group).
4 MIDI (Musical Instrument Digital Interface).
5 JPEG (Joint Photographic Experts Group).
46
2. Protocolos
A comunicação está presente na história da humanidade desde seus 
primórdios; portanto, o homem vem evoluindo os meios de tornar 
essa ação possível, seja utilizando recursos, hoje, computacionais ou 
por meio de dialetos ou idiomas diferentes. O importante nesse fluxo 
é que todos consigam compreender a mensagem dos diálogos. Com a 
rede de internet ocorre o mesmo; portanto, cada camada possui seus 
protocolos, os quais são responsáveis por proporcionar a comunicação 
entre camadas, que estão presentes em sistemas finais diversos.
Os principais protocolos de cada camada são:
• Camada de aplicação: os protocolos que fazem parte da camada 
de aplicação são o FTP (File Transfer Protocol); o HTTP (Hypertext 
Transfer Protocol), que é responsável pela transferência de mídias, 
já que “determina a sequência e o formato das mensagens que são 
passadas entre o browser e o servidor Web” (KUROSE et al., 2013, 
p. 71); e o SMTP (Simple Mail Transfer Protocol ).
• Camada de Apresentação: por ser responsável pela formatação 
das informações, um exemplo que pode ser mencionado é a 
transformação de um texto de EBCDIC para ASCII.
• Camada de Sessão: o protocolo utilizado entre as sessões é 
dividido em unidades de dados chamadas UDPS (Unidade de 
Dados do Protocolo de Sessão).
• Camada de Transporte: os protocolos atuantes nesta camada 
são o UDP (User Datagram Protocol) e o TCP (Transmission Control 
Protocol). A diferença ocorre porque o TCP realiza a checagem 
de todos os dados antes de enviá-los, ou seja, provê a segurança 
durante a transmissão, evitando ao máximo os erros; já o UDP não 
utiliza os bits de controle, ou seja, não consegue garantir que os 
47
dados chegarão ao sistema receptor e muito menos que estarão 
íntegros ou na ordem correta em que foram enviados.
• Camada de Rede: um dos principais protocolos desta camada 
é o IP (Internet Protocol), protocolo da internet. Ele estabelece 
uma identificação aos dispositivos, fazendo uma analogia, e é 
semelhante ao Cadastro de Pessoa Física (CPF), que é um número 
de identificação único para cada pessoa.
Figura 4 – Contemplando o interior da camada de rede da internet
Fonte: adaptada de Kurose et al. (2013, p. 245).
A Figura 4 contempla informações importantes sobre a camada de 
rede, sendo possível observar quais protocolos fazem parte da camada 
e suas respectivas funcionalidades. Dessa forma, o protocolo IP é 
responsável pela convenção de endereçamento, formato de datagrama 
e convenções de manuseio de pacotes. Essas responsabilidades 
fazem com que este seja um protocolo bastante utilizado por outros 
componentes da internet. O ICMP (Internet Control Message Protocol–
Protocolo de Mensagens de Controle de Internet) faz parte do IP e 
48
tem a responsabilidade de prover a comunicação de erro e sinalização 
de roteador. Existem também os protocolos de roteamento, que são 
responsáveis pela seleção de caminho, como o RIP (Routing Information 
Protocol – Protocolo de Informação de Roteamento), o OSPF (Open 
Shortest Path First – Primeiro o Caminho Mais Curto) e o BGP (Border 
Gateway Protocol – Protocolo de Gateway de Fronteira).
O IP possui algumas versões, entre elas o IPv4 e o IPv6, que foi 
desenvolvido para sanar algumas necessidades deixadas pelo IPv4. A 
Figura 5 descreve as características de cada datagrama do protocolo IP, 
em suas versões 4(a) e 6(b).
Figura 5 – Formato do datagrama do IPv4 e IPv6
49
Fonte: adaptada de Kurose et al. (2013, p. 246-264).
Conforme apresentado na Figura 5, é possível notar que houve uma 
evolução no protocolo. Além disso, cada datagrama contém uma 
série de campos, importantes para a identificação do pacote, tais 
como: número da versão, comprimento do cabeçalho, tipo de serviço, 
comprimento do datagrama, identificador, tempo de vida, protocolo, 
entre outros. É notória a diferença entre o formato de cada uma das 
versões do IP.
Na década de 1980 foi criada a Versão 4 do Protocolo de Internet, o 
IPv4. Para a época, o limite dado por essa versão era suficiente, quando 
estimava-se que seria acima de 4 bilhões de endereços. Porém, com 
o passar do tempo, a demanda aumentou substancialmente, e, para 
atendê-la, foi criado um novo protocolo, com capacidade expandida 
de 32 bits, do IPv4, para 128 bits, do IPv6. Além disso, outras melhorias 
foram adicionadas no novo protocolo, as quais podem ser visualizados 
na Figura 5.
50
• Camada de enlace: os principais protocolos dessa camada são 
Ethernet (IEEE802.2.), IEEE802.11 (Rede sem fio – Wi-Fi) e PPP 
(protocolo ponto a ponto, ou em inglês point-to-point protocol).
• Camada física: os protocolos desta camada atuam nos meios 
de transmissão dos dados, sendo utilizados modens e conexões 
Ethernet. Dessa forma, são dependentes dos protocolos da 
camada de enlace. Também podem ser mencionados outros meios 
físicos, como cabo de par de fio trançado, cabo coaxial, fibra, entre 
outros.
Alguns dos protocolos fornecem serviços fundamentais para as demais 
camadas Dessa forma, apesar de cada um possuir suas funções, é 
possível observar que, para prover os serviços das camadas, o trabalho 
é realizado em conjunto, já que a arquitetura de uma rede acaba 
envolvendo os componentes de hardware e software.
Referências Bibliográficas
KUROSE, James F.; ROSS, Keith W. Redes de computadores e a internet: uma 
abordagem top-down.6. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013.
MORAES, Alexandre Fernandes. Redes de computadores: fundamentos. 8. ed. São 
Paulo: Érica, 2020.
SOUSA, Lindeberg Barros. Projetos e implementação de redes: fundamentos, 
soluções, arquiteturas e planejamento. 3. ed. São Paulo: Érica, 2013.
TANEMBAUM, Andrew S.; WETHERALL, David. Redes de computadores. 5. ed. São 
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011.
51
Switching e roteamento
Autoria: Izabelly Soares de Morais
Leitura crítica: Gustavo de Lins e Horta
Objetivos
• Descrever os conceitos e a aplicação da comutação 
(switching).
• Descrever os conceitos e a aplicação do roteamento.
• Diferenciar a aplicação da comutação (switching) e do 
roteamento.
52
1. Rede de internet
A rede de internet é formada por uma estrutura complexa, que envolve 
recursos de hardware e software. Além disso, houve uma evolução 
no seu campo de uso e aplicação, que antes era limitado apenas 
aos computadores. Com o passar dos anos, cada aplicação passou a 
demandar uma arquitetura e recursos específicos, fazendo com que a 
rede também evoluísse. 
Uma conexão ocorre entre dois ou mais dispositivos, os quais, no 
contexto da internet, podem ser chamados de hospedeiros, sistemas 
finais, hosts ou até sistema receptor e transmissor. O importante é 
compreender que haverá a transmissão do sinal e que ela pode ser 
vista por diversas perspectivas diferentes. Em uma delas, os sistemas 
transmissores e os sistemas receptores são conectados pelo chamado 
enlace, ou seja, por link, e por comutadores, responsáveis por contribuir 
com o processo de transmissão que ocorre na rede.
Olhando sob um ponto de vista macro de uma rede de computadores, 
existem elementos que atuam em sua borda, fazendo a ponte entre os 
recursos da rede e o ambiente externo, como aplicações e hospedeiros. 
Em seu núcleo, é possível destacar roteadores e os meios de 
transmissão, ou redes de acesso, como enlaces de comunicação (cabo 
coaxial, fios de cobre, fibras, entre outros). 
O envio de dados em uma rede de internet é inicializado por meio 
de um sistema final, ou host, que, ao realizar essa ação, deve inserir 
informações necessárias para que os elementos da rede sejam capazes 
de identificar o sistema receptor dos dados. Por esse motivo, há um 
endereçamento que ocorre por meio da inserção de bytes de cabeçalho 
em cada parte dos dados. Dessa forma, os pacotes com os dados podem 
seguir viagem até o sistema final que irá recebê-los. 
53
Ainda sobre a arquitetura de uma rede, é possível mencionar a TCP/IP e 
a arquitetura do Modelo de referência ISO/OSI, as quais se diferenciam 
devido ao modelo de referência ter amplificado a camada de aplicação, 
adicionando mais duas camadas, o que totaliza sete camadas. A primeira 
camada é a física, posteriormente existem as de enlace de dados, redes, 
transporte, sessão, apresentação e aplicação, ocupando o local da 
sétima camada. A comunicação ocorre por meio dos protocolos, os quais 
são responsáveis por prover serviços às camadas superiores, levando 
em consideração a hierarquia entre elas. 
Assim como os protocolos, as redes de acesso são de extrema 
importância, sendo comumente chamados de enlaces físicos, já que 
fazem conexões entre roteadores, modens, comutadores etc. A divisão 
em camadas proporciona flexibilidade, tendo em vista que, apesar 
de cada uma possuir suas particularidades, suas ações não afetam as 
outras. Portanto, é como se as camadas conseguissem adaptar seus 
serviços às necessidades de cada demanda, podendo a arquitetura de 
uma rede ser moldada conforme sua utilidade. 
Dessa forma, a estrutura física de enlace recebe nomenclaturas 
conforme seu tipo, podendo ser em barra, quando possui um meio físico 
que é utilizado por todos os dispositivos. Por mais simples que pareça, 
essa estrutura oferece um ponto que merece atenção. Por exemplo, 
caso haja algum rompimento nesse meio físico de transmissão, o que 
normalmente é algum tipo de cabeamento, toda a rede se desconectará; 
a mesma coisa ocorrerá caso qualquer alteração tenha que ser realizada 
na rede.
Já as redes em estrela se diferem de uma rede em barra, pois, em vez 
de os dispositivos fazerem parte da mesma rede por meio de uma 
única ligação, na rede em estrela todos os dispositivos são conectados 
individualmente a um hub. Na realidade, esse equipamento, que era 
muito utilizado para permitir que vários sistemas se conectassem 
a ele, foi substituído pelos switches, que trazem funcionalidades 
54
mais avançadas e conseguem coordenar melhor a comunicação dos 
dispositivos, tendo como base as particularidades da camada de enlace.
Por fim, existe a estrutura de rede em anel, que é utilizada em 
situações mais particulares. Ela recebe esse nome, pois os sistemas 
são conectados em formato de anel, em que cada um recebe o sinal 
individualmente e, posteriormente, repassa para o próximo sistema. 
Devido a sua estrutura, possui algumas limitações semelhantes à 
estrutura em barra, em que, caso ocorra algo em alguns dos sistemas, a 
conexão com os demais será afetada. 
Essas topologias que podem ser utilizadas para realizar a conexão entre 
diversos dispositivos fazem parte da complexidade da rede de internet, 
que também é composta por outros elementos. Portanto, nos próximos 
tópicos, serão abordados os conceitos sobre comutação, conhecida 
também como switching, e roteamento. 
1.1 Comutação (switching)
A comutação (switching) compõe a estrutura vista como o núcleo da rede 
de internet, que possibilita a transmissão de dados em uma rede. Uma 
das funções de um comutador (switch) é fazer o encaminhamento dos 
pacotes durante seu fluxo pela rede, ou seja, ele verifica e garante que 
o pacote será direcionado à porta adequada, além de ter elação com a 
comutação de circuitos. 
Os recursos para cada tipo de comutação são diferentes, já que, 
durante a comutação de circuitos, a comunicação entre o transmissor 
e o receptor ocorre de forma reservada, utilizando buffers e taxas de 
transmissão de enlaces. Além disso, em redes de comutação de pacotes, 
não há reserva de recursos; dessa forma, não possuem privilégios para 
utilizá-los, o que causa possíveis atrasos.
55
1.1.1 Comutação de circuitos
A comutação de circuitos tem como característica principal a 
independência entre os sistemas receptores e transmissores de sinais. 
Esse tipo de comutação serviu como base para o sistema telefônico mais 
tradicional, ou seja, com características que são comuns aos tempos em 
que a telefonia foi criada e disseminada. Ela é caracterizada por algumas 
propriedades e suas respetivas características, as quais são expostas no 
Quadro 1. 
Quadro 1 – Propriedades da comutação de circuitos
Característica Descrição
Comunicação ponto a ponto Quando o circuito é formado por mais 
de um sistema final, ou seja, possui um 
sistema transmissor do sinal e outro 
receptor.
Etapas separadas para criação, uso e 
término dos circuitos
Diferencia quando as redes possuem 
circuitos permanentes das redes que 
possuem o circuito apenas quando 
existe a necessidade, ou seja, são 
comutadas.
Desempenho equivalente a um 
caminho físico isolado
Diferencia redes de comutação de 
circuitos das demais redes existentes.
Fonte: adaptado de Comer (2016, p. 192).
Ainda sob a perspectiva de Comer: 
a comutação de circuitos significa que a comunicação entre as duas 
partes não pode ser afetada de forma alguma pela comunicação entre 
as outras entidades que se comunicam na rede, mesmo que toda a 
comunicação seja multiplexada através de um único meio comum. Em 
56
particular, a comutação de circuitos deve fornecer a ilusão de um caminho 
isolado para cada par de entidades comunicantes. Assim, técnicas como a 
multiplexação por divisão de frequências ou a multiplexação síncrona por 
divisão de tempo devem ser usadas para multiplexar os circuitos através 
de um meio compartilhado. (COMER, 2016, p. 192)
Portanto, esse tipo de comutação estabelece certa conexão entre 
os sistemas receptorese transmissores. Além disso, enquanto a 
transmissão dos dados ocorre, os recursos ficam alocados, aguardando 
a finalização da transmissão. A seguir, serão apresentados conceitos 
sobre o outro tipo de comutação, que é a de pacotes, conhecida também 
como comutação de sistemas sem conexão.
1.1.2 Comutação por pacotes
Kurose e Ross (2013) fazem uma analogia entre as redes comutadas por 
pacotes. Os autores mencionam que é possível fazer um comparativo 
com as vias do trânsito de veículos, que possuem cruzamentos, 
semáforos e vias de diversos tipos de pavimento, como estradas e 
rodovias. 
Sob esse ponto de vista inicial, incluem em sua analogia a existência 
de uma fábrica que transporta um grande fluxo de cargas para um 
depósito em uma localidade geograficamente distante. Essas cargas 
são divididas e transportadas por caminhões, que podem ser vistos 
como os pacotes utilizados na rede, já que também trafegam de forma 
independente por rodovias r estradas, podendo ser comparados aos 
enlaces de comunicação, já que fazem a ligação entre o local de saída e o 
de chegada. Os cruzamentos, por sua vez, representam os comutadores, 
pois são responsáveis por direcionar e indicar a melhor rota para que 
os caminhões cheguem ao destino, que é o depósito, podendo também 
ser comparado com o sistema final, que na prática, diante do contexto 
de uma rede de internet, pode ser visto como o computador pessoal do 
usuário.
57
Enquanto a comutação por circuitos foi utilizada na telefonia tradicional, 
a comutação de pacotes também tem sua contribuição no ramo, pois 
empresas começaram a utilizar seus conceitos para a tecnologia VoIP 
(Voz sobre Protocolo de Internet), que utiliza o Protocolo da Internet (IP) 
para a conversão de sinais analógicos em digitais e a internet como meio 
de transmissão.
Quadro 2 – Propriedades da comutação por pacotes
Característica Descrição
Comunicação assíncrona para 
receptores arbitrários
Essa propriedade descreve os 
meios de comunicação pertinentes 
a esse tipo de comutação, em que 
um sistema transmissor pode 
estabelecer comunicação entre um 
ou mais sistemas receptores. Essa 
comunicação está relacionada tanto 
ao fato de transmitir quanto ao de 
receber mensagens de um ou vários 
transmissores.
Não é necessário inicialização antes do 
início da comunicação
O sistema não precisa de uma conexão 
pré-estabelecida antes para realizar o 
envio dos pacotes, dessa forma, fica 
livre para fazê-lo a qualquer momento, 
independente do destino.
O desempenho varia devido à 
multiplexação estatística entre os 
pacotes
A multiplexação ocorre entre os 
pacotes, já que, quando um sistema 
transmissor faz a conexão com o canal, 
o pacote é enviado em sua totalidade.
Fonte: adaptado de Comer (2016, p. 192).
A comutação por pacotes é utilizada em diversos contextos, entre 
eles o fator mais presente na caracterização de seu uso é a distância 
geográfica. As categorias principais são a Rede local, conhecida também 
58
por sua sigla LAN, oriunda do termo em inglês Local Area Nework, que é 
utilizada para distâncias consideradas curtas, como em escritórios, sala 
e edifícios. Além disso, fazendo um comparativo com as demais redes, é 
considerada de baixo custo.
Outro tipo de rede é a MAN, sigla de Metropolitan Area Network, que 
em português significa rede de área metropolitana. Ela abrange uma 
localização geográfica um pouco mais abrangente que a LAN, podendo 
atender a uma cidade ou até mesmo a uma região metropolitana. 
Devido ao investimento exigido para a utilização da rede, possui um 
custo médio. As redes de longo alcance, conhecidas também como 
WAN (Wide Area Network), possuem custos mais elevados devido ao seu 
alcance, podendo ser utilizada para fazer a conexão entre várias cidades.
Existem alguns softwares que podem ser utilizados para a simulação 
de situações ou projetos de redes, um deles é o Packet Tracer. Ele foi 
desenvolvido pela Cisco e é um software de simulação de rede que 
permite ao usuário experimentar o comportamento desta. Fornece 
recursos de simulação, visualização, autoria, avaliação e colaboração 
para facilitar o ensino e a aprendizagem de conceitos de tecnologia.
2. Roteamento
Os roteadores fazem parte do núcleo da rede, diferentemente dos 
comutadores de camada de enlace, que são utilizados como meios de 
acesso. Fazem parte dos recursos físicos presentes na infraestrutura 
de uma rede, sendo sua principal função receber, analisar e determinar 
qual caminho cada pacote irá seguir para atingir seu objetivo, que é o de 
chegar até o sistema receptor. Todos esses procedimentos ocorrem em 
um nó da rede.
Conforme Moraes,
59
Cada nó por onde um pacote vai trafegar, da origem até o destino, é 
responsável pela escolha do melhor caminho para o pacote trafegar em 
determinado instante. Se um roteador acabou de rotear um pacote para o 
endereço 120.1.2.3, caso o roteador receba um segundo pacote vindo do 
mesmo destino também para 120.1.2.3, não quer dizer que o pacote será 
roteado pelo mesmo caminho, visto que as informações sobre topologia e 
rotas podem ter se alterado nesse intervalo de tempo. (MORAES, 2020, p. 
115)
Ainda sob ponto de vista do exemplo mencionado pelo autor, é possível 
notar que o roteamento deve fazer, antes de tudo, o reconhecimento 
da topologia da rede, e cabe a ele definir as demais informações 
necessárias para garantir a entrega. Cada tipo apresenta benefícios 
e alguns pontos fracos; então, enquanto uma rede que utiliza o 
barramento possui uma instalação fácil, também possui limitações em 
relação à velocidade, sendo indicado que não ultrapasse 10 Mbps.
Já a topologia em anel traz uma estrutura mais organizada que o 
barramento, uma vez que sua conexão ocorre geralmente por meio de 
cabo blindado, o que, consequentemente, também eleva um pouco seu 
custo de implantação. Permite transmissões entre 4 Mbps e 16 Mbps.
Por último, a topologia estrela faz uso de uma maior quantidade de 
cabos, o que acaba aumentando seu custo. Porém, sua arquitetura é 
simples, fazendo com que, além dos cabos, sejam utilizados também 
switches.
Assim, fica claro que cada tipo de topologia possui suas particularidades, 
e, logo, exigem que, ao se elaborar um projeto para uma rede, a forma 
como o roteamento será realizado deve conter a perspectiva acerca 
das topologias. Essa função é possível graças a sua arquitetura, que, se 
for vista de forma ampla, permite listar como parte de sua estrutura as 
portas de entrada e de saída (responsáveis por receber e transferir os 
pacotes), os elementos de comutação (que fazem conexões entre as 
portas do roteador) e o processador de roteamento.
60
O roteador faz parte da camada de rede, e, dessa forma, além de 
seus componentes físicos, como cabos, e os que fazem parte de sua 
arquitetura (mencionados anteriormente), possui uma tabela de 
repasse, mostrada na Figura 1.
Figura 1 – Algoritmos de roteamento determinam valores 
em tabelas de repasse
Fonte: adaptada de Kurose e Ross (2013, p. 227).
O algoritmo funciona por meio da determinação das etapas que devem 
ser seguidas, podendo, no contexto da computação, ser aplicado 
em diversas situações. Na infraestrutura de uma rede de internet, é 
chamado de algoritmo de roteamento e tem como função coordenar as 
61
tabelas de repasse com o intuito de tomar as decisões de roteamento. 
Portanto, pode assumir dois estados: o centralizado, sendo executado 
em apenas um local e posteriormente disseminado entre os demais 
roteadores que fazem parte da rede; e o descentralizado, quando seu 
funcionamento é particionado para cada roteador.
A Figura 1 mostra também, além da função do algoritmo de roteamento, 
a da tabela de repasse, a qual contém o valor do cabeçalho do 
pacote que está chegando e as informações de enlace de saída. Esses 
algoritmos podem receber algumas classificações: estáticos, quando 
as mudanças de rota ocorrem gradualmente, ou por meio de edições 
na tabela de repasse, que podem ser realizadas manualmente; ou 
dinâmicos,