Buscar

Principais Funções de redes locais

Prévia do material em texto

FUNDAMENTOS 
DE REDES DE 
COMPUTADORES
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
 > Diferenciar comutação de circuitos de comutação de pacotes.
 > Descrever topologias e padrões IEEE.
 > Definir tipos de endereçamento e enquadramento.
Introdução
As redes locais (local area networks — LANs) são elementos fundamentais da 
infraestrutura de comunicação em diversos ambientes, incluindo empresas, 
instituições de ensino e residências. Elas possibilitam a conectividade de 
vários dispositivos, permitindo a troca de dados, recursos e informações entre 
os usuários. As LANs desempenham um papel essencial na sincronização e 
recuperação de dados, tornando-se uma base sólida para o funcionamento 
das redes corporativas e domésticas. 
Neste capítulo, exploraremos os conceitos essenciais relacionados a redes 
locais e abordaremos os dois principais métodos de comutação utilizados em 
sistemas de comunicação: comutação de circuitos e comutação de pacotes. 
Além disso, identificaremos os padrões do Institute of Electrical and Electronics 
Engineers (IEEE) que governam a implementação das redes locais cabeadas e 
mostraremos definições e exemplificações da utilização de endereçamento e 
enquadramento realizado em redes locais.
Principais funções 
e redes locais
Victor de Andrade Machado
Comutação por circuitos e por pacotes
As redes de comunicação desempenham um papel vital na interconexão de 
dispositivos e sistemas em todo o mundo. Para permitir a transferência efi-
ciente de dados entre dispositivos, duas abordagens principais são utilizadas: 
a comutação por circuitos e a comutação por pacotes. Esses métodos diferem 
em sua forma de estabelecer e encaminhar as conexões entre dispositivos, 
cada um apresentando vantagens e limitações distintas (Kurose; Ross, 2013).
Comutação por circuitos
A comutação por circuitos é uma abordagem tradicional que cria um caminho 
dedicado entre os dispositivos conectados antes que os dados sejam transmi-
tidos. Esse caminho permanece ativo durante toda a sessão de comunicação, 
proporcionando uma conexão contínua e de baixa latência. É amplamente 
utilizada em redes de telefonia, onde garante chamadas de voz e vídeo com 
alta qualidade e estabilidade. No entanto, sua eficiência pode ser limitada para 
tráfego variável e pode ser menos adaptável a falhas de rede (Tanenbaum; 
Wetherall, 2011).
No processo de comutação por circuitos, quando um dispositivo deseja 
iniciar uma comunicação com outro, é estabelecido um circuito virtual entre 
os dois dispositivos. Esse circuito é composto por uma série de enlaces físicos, 
como cabos ou linhas de transmissão, que conectam os dispositivos através 
da rede. Uma vez estabelecido o circuito, todos os dados transmitidos entre 
os dispositivos seguem esse caminho dedicado, sem necessidade de ende-
reçamento a cada pacote individual (Tanenbaum; Wetherall, 2011). A Figura 1 
mostra um esquema de funcionamento de comutação por circuitos.
Figura 1. Representação da comutação por circuitos.
Fonte: Kurose e Ross (2013, p. 21).
Principais funções e redes locais2
A comutação por circuitos é amplamente utilizada em redes de telefonia, 
em que as chamadas telefônicas são estabelecidas através de circuitos de-
dicados durante toda a duração da ligação. Essa abordagem é especialmente 
adequada para aplicações que requerem comunicação contínua e em tempo 
real, como chamadas de voz e vídeo, pois garante uma qualidade de serviço 
consistente e baixa latência. Vejamos a seguir algumas vantagens relacionadas 
à comutação por circuitos (Kurose; Ross, 2013):
 � Baixa latência — a comutação por circuitos garante um tempo de res-
posta rápido, ideal para aplicações sensíveis ao atraso, como chamadas 
de voz e videoconferências.
 � Previsibilidade de desempenho — uma vez estabelecido o circuito, a 
largura de banda é reservada e dedicada aos dispositivos envolvidos, 
garantindo um desempenho estável durante toda a comunicação.
 � Utilização eficiente de recursos — a abordagem de circuitos dedicados 
evita o desperdício de recursos de rede, pois os enlaces são utilizados 
apenas pelos dispositivos envolvidos na comunicação.
Ainda que possua vantagens, a comutação por circuitos também apresenta 
alguns desafios e limitações, listadas a seguir (Comer, 2016):
 � Ineficiência para tráfego variável — a comutação por circuitos é mais 
adequada para tráfego constante e estável. Em situações em que o 
tráfego varia ao longo do tempo, a largura de banda alocada pode 
não ser completamente utilizada, levando a uma subutilização dos 
recursos da rede.
 � Dificuldade na adaptação a falhas — em caso de falha em um dos 
enlaces ou dispositivos do circuito, a comunicação pode ser inter-
rompida até que a falha seja corrigida. Isso pode levar a uma redução 
na confiabilidade da comunicação em ambientes propensos a falhas.
Por outro lado, a comutação por pacotes é uma abordagem mais moderna 
e flexível, em que os dados são divididos em pacotes antes da transmissão. 
Vejamos a seguir detalhes sobre a comutação por pacotes.
Principais funções e redes locais 3
Comutação por pacotes
A comutação por pacotes é um método de comunicação utilizado em redes 
de dados, incluindo a internet. Nesse modelo, os dados são divididos em 
pacotes antes de serem transmitidos. Cada pacote é enviado individualmente 
e pode seguir caminhos diferentes para alcançar o destino final (Comer, 2016).
No processo de comutação por pacotes, quando um dispositivo deseja 
enviar dados a outro dispositivo, os dados são divididos em pacotes de ta-
manho fixo ou variável. Cada pacote contém informações de controle, como 
o endereço de origem, o endereço de destino e o número de sequência, além 
dos próprios dados. Os pacotes são transmitidos pela rede e podem seguir 
diferentes caminhos através dos roteadores e switches para alcançar o destino 
final (Forouzan; Mosharraf, 2013). A Figura 2 mostra uma representação da 
comutação por pacotes.
Figura 2. Representação de comutação por pacotes.
Fonte: Adaptada de Kurose e Ross (2013).
Ethernet de 10 Mbits/s
1,5 Mbits/s
A
B
Fila de pacotes
esperando por um
enlace de saída
Legenda:
Pacotes
D E
Principais funções e redes locais4
Ao chegar ao destino, os pacotes são reagrupados e os dados originais 
são reconstituídos. A comutação por pacotes oferece maior eficiência na 
utilização dos recursos da rede, uma vez que os enlaces são compartilhados 
entre diversos dispositivos e as rotas podem ser dinamicamente ajustadas 
conforme a disponibilidade e condições de tráfego. Dentre as vantagens da 
comutação por pacotes, podemos destacar:
 � Maior eficiência de recursos — a comutação por pacotes permite que 
vários dispositivos compartilhem os mesmos enlaces, tornando a uti-
lização dos recursos da rede mais eficiente.
 � Adaptabilidade a diferentes tipos de tráfego — abordagem por pacotes 
permite que a rede lide com diferentes tipos de tráfego, como voz, 
vídeo e dados, de forma adaptável e eficiente.
 � Tolerância a falhas — em caso de falha em um enlace ou dispositivo, 
os pacotes podem seguir rotas alternativas para alcançar o destino, 
garantindo a continuidade da comunicação.
Como a comutação por circuitos, a comutação por pacotes também apre-
senta desafios e limitações, como:
 � Latência variável — devido ao roteamento dinâmico dos pacotes, a 
latência pode variar ao longo do tempo e em diferentes partes da rede, 
o que pode afetar aplicações sensíveis ao atraso.
 � Possibilidade de perda de pacotes — em redes congestionadas, pode 
ocorrer a perda de pacotes, o que pode impactar a qualidade da co-
municação, especialmente em aplicações sensíveis à perda de dados.
A comutação por circuitos e comutação por pacotes são duas aborda-
gens distintas de comunicação em redes, cada qual com suas vantagens e 
limitações. A comutação por circuitos é mais adequada para aplicações que 
requerem comunicação contínua e em tempo real, oferecendo baixa latência 
e previsibilidade de desempenho. Por outro lado, a comutação por pacotes 
é mais eficientena utilização de recursos e adaptável a diferentes tipos de 
tráfego, sendo amplamente utilizada em redes de dados, incluindo a internet. 
A escolha entre as duas abordagens depende das necessidades específicas 
da aplicação e dos requisitos de desempenho de cada rede.
Principais funções e redes locais 5
Fundamentos das redes locais
As redes locais (LANs) são sistemas que conectam dispositivos em determinada 
área geográfica restrita, como um escritório, uma residência ou um campus 
universitário (Kurose; Ross, 2013). A partir das LANs, é possível compartilhar 
recursos como impressoras, arquivos e acesso à internet entre os dispositivos 
conectados. Num ambiente corporativo, por exemplo, as LANs permitem que 
os funcionários colaborem de forma eficiente, compartilhando informações 
e recursos essenciais para o trabalho diário.
Topologias de rede
As topologias de rede referem-se à estrutura física e lógica pela qual os dispo-
sitivos numa rede de computadores estão interconectados. Essa organização 
influencia diretamente a eficiência, a escalabilidade e a confiabilidade da rede. 
Existem diversas topologias, cada qual com suas características específicas. 
As topologias mais comuns incluem: a topologia em estrela, em que todos 
os dispositivos estão conectados a um único ponto central; a topologia em 
anel, em que os dispositivos são conectados formando um circuito fechado; 
e a topologia em barramento, em que os dispositivos são conectados linear-
mente a um cabo compartilhado (Forouzan; Mosharraf, 2013). Cada topologia 
apresenta vantagens e desvantagens, e a escolha adequada depende das 
necessidades e requisitos específicos da rede em questão. Vejamos a seguir 
as principais topologias conhecidas, segundo Comer (2016).
Topologia em barramento
Na topologia em barramento, todos os dispositivos são conectados a um único 
cabo, formando uma espécie de "barramento" de comunicação, conforme 
exemplificado na Figura 3. Quando um dispositivo deseja transmitir dados, 
ele envia os dados diretamente para o cabo compartilhado. No entanto, 
essa topologia é suscetível a problemas de desempenho e confiabilidade 
quando o número de dispositivos aumenta, pois o tráfego de dados precisa 
ser coordenado de forma centralizada.
Principais funções e redes locais6
Figura 3. Topologia em barramento.
Fonte: Adaptada de Comer (2016).
Barramento
Topologia em anel
Na topologia em anel, os dispositivos são conectados em um circuito fechado, 
formando um "anel", conforme mostrado na Figura 4. Cada dispositivo está 
conectado a exatamente dois outros, e os dados são transmitidos numa única 
direção ao longo do anel. Essa topologia oferece eficiência na utilização da 
largura de banda, mas a eventual falha de um dispositivo pode interromper 
toda a rede.
Figura 4. Topologia em anel.
Fonte: Adaptada de Comer (2016).
Anel
Principais funções e redes locais 7
Topologia em estrela
A topologia em estrela é uma das mais comuns em redes locais. Nela, todos 
os dispositivos são conectados a um dispositivo central, como um switch, 
conforme mostrado na Figura 5. Quando um dispositivo deseja transmitir 
dados, ele envia os dados para o switch, que encaminha os dados para o 
dispositivo de destino. Essa topologia oferece facilidade de gerenciamento 
e manutenção, além de alta confiabilidade.
Figura 5. Topologia em estrela.
Fonte: Adaptada de Comer (2016).
Estrela
Topologia em malha
Na topologia em malha, cada dispositivo está conectado diretamente a todos 
os demais dispositivos da rede, formando um padrão de interconexão com-
plexo, conforme exemplo da Figura 6. Essa topologia oferece alta redundância 
e confiabilidade, pois os dados podem ser roteados por múltiplos caminhos. 
No entanto, sua implementação pode ser complexa e custosa.
Figura 6. Topologia em malha.
Fonte: Adaptada de Comer (2016).
Malha (mesh)
Principais funções e redes locais8
Topologia em árvore
A topologia em árvore é uma extensão da topologia em estrela, na qual os 
dispositivos são conectados em segmentos que, por sua vez, são conectados 
a um dispositivo central. O nome surge pois essa topologia se assemelha à 
estrutura de uma árvore, onde o nó central (raiz) é responsável por coordenar 
e controlar a comunicação entre os diferentes segmentos, conforme mostrado 
na Figura 7. 
Figura 7. Topologia em árvore.
Fonte: Adaptada de Kurose e Ross (2013).
Internet
Roterador de borda
B
C
Roteador de acesso
Balanceador
de carga
Comutadores da camada 1
1 2 3 4 5 6 7 8
Comutadores da 
camada 2
Comutadores TOR
Estantes de 
servidores
A
A topologia em árvore é útil em redes maiores, em que há a necessidade 
de hierarquização e organização dos dispositivos em diferentes grupos. 
No entanto, problemas em determinado segmento podem afetar os dispo-
sitivos em toda a árvore.
Topologia híbrida
A topologia híbrida é uma combinação de diferentes topologias numa única 
rede. Isso permite aproveitar as vantagens de várias topologias, atendendo 
a diferentes requisitos e necessidades. Uma representação da topologia 
híbrida é mostrada na Figura 8.
Principais funções e redes locais 9
Figura 8. Topologia híbrida.
Fonte: Adaptada de Forouzan (2010).
Estação Estação Estação
Estação Estação Estação
Estação
Hub
Estação Estação
Uma rede híbrida pode combinar, por exemplo, segmentos de topologia 
em estrela com segmentos de topologia em anel, criando uma infraestru-
tura flexível e adaptável. A topologia híbrida é frequentemente usada para 
redes complexas que exigem equilíbrio entre escalabilidade, redundância e 
eficiência. 
A utilização de várias topologias de rede é motivada pela diversidade de 
requisitos e necessidades das redes de computadores. Cada topologia ofe-
rece vantagens e desvantagens em termos de desempenho, escalabilidade, 
facilidade de gerenciamento e tolerância a falhas. Ao escolher a topologia 
mais adequada, é possível otimizar o funcionamento da rede de acordo com o 
ambiente e as demandas específicas dos dispositivos e usuários conectados.
Padrões IEEE para redes locais
O IEEE é um órgão internacional de padronização que desempenha um papel 
crucial no desenvolvimento de padrões para redes locais e outras tecnologias 
de comunicação. O comitê IEEE 802 é responsável por definir as especifica-
ções para redes locais e redes de área metropolitana (MAN), garantindo a 
interoperabilidade e a compatibilidade entre os dispositivos de diferentes 
fabricantes (Comer, 2016). Vejamos a seguir alguns dos principais padrões IEEE.
Principais funções e redes locais10
Padrão IEEE 802.3 — Ethernet
A Ethernet é a tecnologia de rede cabeada mais amplamente utilizada no 
mundo. Ela tem suas raízes nos laboratórios da empresa Xerox na década de 
1970 e evoluiu para suportar velocidades de transmissão cada vez maiores. 
O padrão IEEE 802.3 define as especificações para redes Ethernet, garantindo 
a compatibilidade entre os dispositivos e a eficiência na transmissão de dados 
(Forouzan, 2010).
As diferentes velocidades da Ethernet exigem cabos de diferentes cate-
gorias para suportar a transmissão de dados apropriada. O uso de cabos de 
categoria mais alta, como Categoria 6 ou Categoria 6a, permite alcançar maio-
res velocidades e distâncias de transmissão (Comer, 2016). O Quadro 1 mostra 
alguns dos principais padrões Ethernet e suas velocidades de transmissão.
Quadro 1. Principais padrões Ethernet
Padrão Ethernet Velocidade de transmissão Referência
Ethernet 10 Mbps IEEE 802.3
Fast Ethernet 100 Mbps IEEE 802.3u
Gigabit Ethernet 1000 Mbps (1 Gbps) IEEE 802.3ab
10 Gigabit Ethernet 10 Gbps IEEE 802.3ae
40 Gigabit Ethernet 40 Gbps IEEE 802.3ba
100 Gigabit Ethernet 100 Gbps IEEE 802.3bm
400 Gigabit Ethernet 400 Gbps IEEE 802.3bs
Esses padrões Ethernet foram definidos pelo IEEE e são amplamente utili-
zados em redes de computadores para fornecer conectividade com diferentes 
níveis de desempenho. Para obter mais informações detalhadas sobre cada 
padrão, você pode consultar as especificações oficiais do IEEE relacionadasa cada um deles.
Os dados transmitidos numa rede Ethernet são encapsulados em quadros 
Ethernet, que contêm informações sobre o endereço de origem, endereço de 
destino, tipo de protocolo e os próprios dados. O processo de enquadramento 
é essencial para que os dispositivos identifiquem o início e o fim dos quadros, 
garantindo a entrega correta dos dados (Comer, 2016).
Principais funções e redes locais 11
Padrão IEEE 802.11 — wi-fi
O padrão IEEE 802.11, também conhecido como wi-fi, revolucionou a forma 
como as pessoas se conectam à internet e interagem com dispositivos móveis. 
Ele possibilita a comunicação sem fio em redes locais, permitindo o acesso à 
internet e o compartilhamento de recursos em dispositivos móveis.
O wi-fi suporta vários modos de operação, incluindo o modo de infraestru-
tura, em que os dispositivos se conectam a um ponto de acesso central, e o 
modo ad hoc, em que os dispositivos se comunicam diretamente uns com os 
outros sem a necessidade de um ponto de acesso. Além disso, o wi-fi opera 
em várias frequências, como 2,4 GHz e 5 GHz, cada uma com características 
e alcances específicos (Kurose; Ross, 2013).
Ao implementar redes locais, é crucial considerar medidas de se-
gurança para proteger os dados e os dispositivos conectados. Crip-
tografia, autenticação forte, segmentação de rede e atualizações regulares de 
firmware são algumas das práticas recomendadas para garantir a integridade 
e confidencialidade das informações transmitidas e armazenadas na rede. A 
segurança é um elemento essencial para evitar ataques cibernéticos e proteger 
a privacidade dos usuários.
A segurança em redes wi-fi é uma preocupação essencial, pois elas são 
suscetíveis a invasões e ataques de hackers. Diversos protocolos de segurança, 
como WEP, WPA, WPA2 e WPA3, foram desenvolvidos para proteger as redes 
contra acesso não autorizado (WRIGHTSON, 2014).
Endereçamento e enquadramento em redes 
locais
Endereçamento e enquadramento são dois aspectos essenciais em redes 
locais, garantindo a entrega correta e eficiente de dados entre os dispositivos 
conectados. O endereçamento em redes locais é realizado a partir de dois 
tipos principais de endereços: o endereço MAC (Media Access Control) e o 
endereço IP (Internet Protocol). O endereço MAC é uma identificação única 
atribuída a cada dispositivo de rede e é usado para direcionar os quadros 
Ethernet para o dispositivo correto. Por outro lado, o endereço IP é uma 
combinação única de números que identifica cada dispositivo conectado à 
Principais funções e redes locais12
rede. O IP é usado para rotear os pacotes de dados através da rede até seu 
destino final (Forouzan, 2010). 
Na camada de enlace de dados (segunda camada) do modelo OSI (Open 
System Interconnection), os dispositivos possuem endereços conhecidos 
como endereços MAC. Um endereço MAC é gravado de forma permanente na 
placa de rede pelo fabricante e é exclusivo para cada dispositivo. Quando um 
pacote de dados é enviado para a rede, ele é direcionado ao endereço MAC 
de destino do destinatário específico.
Em redes locais modernas, o tráfego é comutado através de switches, que 
utilizam tabelas de endereços MAC (também conhecidas como tabelas CAM, 
de Content-Addressable Memory) para encaminhar os quadros corretamente. 
Quando um quadro chega a um switch, o switch analisa o endereço MAC de 
destino e consulta sua tabela para identificar qual porta de saída deve ser 
usada para encaminhar o quadro ao destinatário correto (Forouzan, 2010). Esse 
processo é conhecido como comutação por endereço (MAC address switching).
Imagine uma rede local com três dispositivos: computador A, computador 
B e uma impressora. Cada um desses dispositivos possui um endereço MAC 
exclusivo. Quando o computador A deseja enviar um arquivo para o computador 
B, ele encapsula os dados em um quadro Ethernet, especificando o endereço 
MAC de destino como o do computador B. Ao receber o quadro, o computador 
B verifica o endereço MAC de destino e, se coincidir com o seu, ele processa 
o quadro e extrai os dados.
As redes definidas por software (software-defined networking — SDN) 
representam uma abordagem inovadora para o gerenciamento e 
controle das redes locais. Nesse modelo, a inteligência da rede é centralizada 
em um controlador, que define e controla as políticas de comunicação dos 
dispositivos conectados. Isso confere maior flexibilidade, escalabilidade e 
automação na configuração da rede, tornando-a mais adaptável às necessidades 
em constante mudança das empresas e usuários (Tanenbaum; Wetherall, 2011).
Quanto ao enquadramento, ele se refere à estrutura dos quadros ou pa-
cotes utilizados para encapsular os dados antes da transmissão. Cada quadro 
ou pacote contém informações de controle, como os endereços de origem 
e destino, além dos próprios dados, permitindo que os dispositivos na rede 
identifiquem o início e o fim dos dados transmitidos. O processo de endereça-
Principais funções e redes locais 13
mento e enquadramento é fundamental para garantir a comunicação eficiente 
e confiável em redes locais, permitindo que os dispositivos se comuniquem 
de forma organizada e segura (Tanenbaum; Wetherall, 2011).
Quando um dispositivo envia dados na rede, ele primeiro verifica se o 
meio de transmissão está ocioso e, em seguida, encapsula os dados em um 
quadro, inserindo os endereços MAC de destino e origem, bem como outras 
informações relevantes. O quadro é, então, transmitido na rede e recebido 
por todos os dispositivos conectados ao mesmo segmento. Cada dispositivo 
verifica o endereço de destino do quadro, e apenas o destinatário correto 
processa o quadro, descartando-se os outros.
Durante a transmissão de dados em redes locais, podem ocorrer 
erros. Para garantir a integridade dos dados, os quadros contêm 
mecanismos de detecção e correção de erros. Além disso, nas redes Ethernet 
com topologia de barramento, a detecção de colisões é essencial para evitar 
conflitos e garantir a correta transmissão dos dados (Kurose; Ross, 2013).
Os principais campos presentes em um quadro Ethernet, segundo Forouzan 
e Mosharraf (2013), são:
 � Preambulo e SFD (Start Frame Delimiter) — sequências de bits utilizadas 
para sincronizar os relógios dos dispositivos emissor e receptor.
 � Endereços MAC: endereço de origem e endereço de destino, que iden-
tificam os dispositivos de envio e recebimento do quadro.
 � Tipo/comprimento — indica o tipo de protocolo de camada superior 
(como IP) ou o comprimento dos dados no quadro.
 � Dados — os próprios dados a serem transmitidos, podendo variar de 
tamanho, a depender do tipo de quadro e dos dados a serem enviados.
 � CRC (Cyclic Redundancy Check) — um campo de verificação de integri-
dade que permite ao receptor verificar se os dados foram transmitidos 
corretamente.
Suponha que o computador A deseja enviar um e-mail para o computador 
B. O computador A encapsula o e-mail em um quadro Ethernet, inserindo o 
endereço MAC de destino do computador B e o endereço MAC de origem do 
computador A. O quadro também inclui informações sobre o tipo de protocolo 
Principais funções e redes locais14
(tal como IP) usado para o transporte do e-mail. O quadro é então transmi-
tido na rede e chega ao computador B. Ao receber o quadro, o computador 
B verifica o CRC para garantir que os dados não tenham sido corrompidos 
durante a transmissão e, se estiverem corretos, ele processa o quadro, extrai 
o e-mail e entrega-o ao usuário.
O enquadramento em LANs é uma técnica que divide os dados em quadros 
bem definidos e os encapsula com informações necessárias para o correto 
envio e recebimento na rede. A presença do preâmbulo e SFD permite a 
sincronização dos dispositivos, e o CRC ajuda a garantir a integridade dos 
dados transmitidos. Essa abordagem torna a comunicação em redes locais 
mais eficiente e confiável.
Tipos de comunicação
No vasto ecossistema das redes de computadores, diferentes métodos de 
comunicação são empregados para transmitirinformações entre dispositi-
vos interconectados. Esses métodos definem como os dados são enviados 
e recebidos, variando de comunicações direcionadas a múltiplos destinos. 
Entre os principais métodos de comunicação, estão o unicast, o broadcast e 
o multicast, cada qual com suas características, usos e implicações únicas.
O unicast é um tipo de comunicação em que os dados são enviados de um 
único remetente para um único destinatário na rede. Nesse método, o reme-
tente conhece o endereço de destino específico e direciona os dados apenas 
para esse dispositivo. O tráfego unicast costuma ser usado para comunicações 
ponto a ponto, como transferência de arquivos, acesso a páginas da web e 
envio de e-mails. Embora seja eficiente para comunicações diretas, o unicast 
pode sobrecarregar a rede quando muitos dispositivos individuais precisam 
se comunicar simultaneamente com vários outros dispositivos.
Quando você envia um e-mail para um amigo, o servidor de e-mail direciona 
a mensagem para o endereço de e-mail específico do destinatário, garantindo 
que somente ele receba a mensagem.
Por sua vez, o broadcast é um método de comunicação em que um dispo-
sitivo envia dados para todos os dispositivos na mesma rede ou segmento. 
No entanto, em redes maiores, a transmissão de broadcast pode ser proble-
mática, pois todos os dispositivos na rede receberão e processarão os dados, 
mesmo que esses dados não sejam relevantes para todos. Isso pode causar 
congestionamento na rede e reduzir sua eficiência.
Principais funções e redes locais 15
Podemos exemplificar essa comunicação por meio de um dispositivo que 
precisa anunciar sua presença ou descobrir serviços numa rede. Nesse caso, 
ele pode enviar um pacote de broadcast. Isso ocorre em protocolos como o 
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), em que os dispositivos enviam 
um broadcast para obter um endereço IP.
Por fim, o multicast é uma abordagem intermediária entre o unicast e 
o broadcast. Nele, os dados são enviados de um remetente para um grupo 
específico de destinatários. Os dispositivos que desejam receber os dados do 
grupo multicast se inscrevem nesse grupo, e o roteador de multicast encaminha 
os pacotes somente para os membros do grupo. Isso economiza largura de 
banda em comparação com o broadcast, pois os dados são entregues apenas 
aos interessados.
Imagine uma transmissão de vídeo em certa empresa que seja do interesse 
apenas de funcionários de determinado departamento. Ao usar multicast, 
o vídeo é enviado para o grupo multicast, e somente os dispositivos nesse 
grupo recebem os dados, economizando largura de banda na rede.
Compreender os princípios da comutação por circuitos e comutação por 
pacotes, assim como o funcionamento do endereçamento e enquadramento 
em redes locais, é essencial para projetar e administrar redes de comunicação 
eficientes e confiáveis. Cada abordagem apresenta suas vantagens e limi-
tações, sendo a comutação por circuitos mais adequada para comunicações 
contínuas e em tempo real, como chamadas telefônicas, enquanto a comutação 
por pacotes é ideal para redes de dados que precisam lidar com diversos 
tipos de tráfego e dispositivos. Os endereçamentos MAC e IP desempenham 
papéis cruciais na identificação e direcionamento dos dispositivos e dados 
na rede, enquanto o enquadramento garante a entrega correta dos pacotes. 
Ao considerar esses conceitos e aplicá-los de forma adequada, é possível 
criar redes locais que atendam às demandas crescentes de conectividade, 
impulsionando a eficiência das comunicações e contribuindo para um mundo 
cada vez mais interconectado.
Referências 
COMER, D. E. Redes de computadores e internet. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2016.
FOROUZAN, B. A. Comunicação de dados e redes de computadores. 4. ed. Porto Alegre: 
AMGH, 2010.
FOROUZAN, B. A.; MOSHARRAF, F. Redes de computadores: uma abordagem top-down. 
Porto Alegre: AMGH, 2013.
KUROSE, J.; ROSS, K. Redes de computadores e a internet: uma abordagem top-down. 
6. ed. Rio de Janeiro: Pearson, 2013.
Principais funções e redes locais16
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de computadores. 5. ed. Rio de Janeiro: Pe-
arson, 2011.
WRIGHTSON, T. Segurança em redes sem fio: guia do iniciante. Porto Alegre: Bookman, 
2014.
Leitura recomendada
PETERSON, L. L.; DAVIE, B. S. Redes de computadores: uma abordagem de sistemas. 
Rio de Janeiro: Campus, 2013.
Principais funções e redes locais 17

Mais conteúdos dessa disciplina