APOSTILA DA DISCIPLINA

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Professor Esp. Júlio César Pereira
ELEMENTOS DE UMA REDE
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 FICHA CATALOGRÁFICA
 
 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação - CIP
 P436e Pereira, Júlio César
 Elementos de uma rede/Júlio César Pereira.Paranavaí:
 EduFatecie, 2024.
 131p.: il. Color.
 1.Redes de computadores
 2.Roteadores (Redes decomputadores)
.
 I. Centro Universitário UniFatecie. II. Núcleo de
 Educação a Distância. III. Título.
 CDD: 23 ed.004.62
 Catalogação na publicação: Zineide Pereira dos Santos – CRB 9/1577
As imagens utilizadas neste material didático 
são oriundas do banco de imagens 
Shutterstock .
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AUTOR
• Especialista em Tecnologia em Desenvolvimento Web pela UEM (Universidade 
Estadual de Maringá.
• Bacharel em Ciência da Computação pela UNIPAR (Universidade Paranaense).
• Possuo créditos de mestrado em Ciência da Computação pela UEM 
(Universidade Estadual de Maringá).
• Professor do Curso de Sistemas para Internet na UniFatecie.
Entusiasta por tecnologia, e atuando na área desde os anos 90, em especial na 
área de infraestrutura, atualmente sou Analista de Sistemas concursado na Prefeitura do 
Município de Paranavaí-PR e atuando como Professor Universitário. Com ampla experiência 
na área de Ciência da Computação, com ênfase em Sistemas de Computação. Atuando 
principalmente nos seguintes temas: Internet / Redes /Virtualização / Segurança. 
Informações e contato:
 Currículo Plataforma Lattes: http://lattes.cnpq.br/0760354840378863
Professor Esp. Júlio 
César Pereira
http://lattes.cnpq.br/0760354840378863
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APRESENTAÇÃO
Seja muito bem-vindo(a)!
Prezado(a) aluno(a), se você se interessou pelo assunto desta disciplina, isso já é 
o início de uma grande jornada que vamos trilhar juntos a partir de agora. Proponho, junto 
com você, construir nosso conhecimento sobre os conceitos fundamentais sobre elementos 
de uma rede, ou seja, praticamente todo modelo de funcionamento da grande rede de 
computadores à Internet e das redes menores, as domésticas e corporativas. Além de 
conhecer seus principais conceitos e definições vamos explorar as mais diversas aplicações 
que esta tecnologia pode proporcionar e que a torna tão indispensável para todos.
Na unidade I começaremos a nossa jornada pelo conceito do início e da evolução 
das redes, o surgimento da Internet, conceitos de ISP e backbone, veremos o modelo de 
referência e as classificações das redes. Esta noção é necessária para que possamos 
trabalhar as demais unidades, que consiste no funcionamento básico de uma rede.
Já na unidade II vamos ampliar nossos conhecimentos sobre o que é comutação 
de pacotes. Para isso, vamos detalhar o conceito interface, protocolos e serviços, quais os 
modos de transmissão, fatores de desempenho e finalizando a unidade detalharemos a 
questão do atraso e perda de pacotes.
Após, na unidade III vamos tratar especificamente das redes P2P e modelo cliente-
servidor. Ao longo da unidade vamos destacar o conceito das topologias de rede, protocolos 
de rede tipos de pacotes e por fim a segmentação da rede. Na unidade IV, vamos entender 
o papel dos protocolos de roteamento, noções e boas práticas para administração de uma 
rede, como podemos monitorá-la e por fim a parte de segurança que é essencial para 
termos um ambiente seguro.
Aproveito para reforçar o convite a você, para junto conosco percorrer esta jornada 
de conhecimento e multiplicar os conhecimentos sobre tantos assuntos abordados em 
nosso material. Esperamos contribuir para seu crescimento pessoal e profissional.
Muito obrigado e bom estudo!
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SUMÁRIO
Noções de Algoritmos e Protocolos de 
Roteamento
Exemplos de Arquiteturas de Aplicação de 
Topologias de Rede
Visão Geral de Conceitos Fundamentais
Introdução aos Elementos de uma Rede
Professor Especialista Júlio César Pereira
INTRODUÇÃO 
AOS ELEMENTOS 
DE UMA REDE1UNIDADEUNIDADE
PLANO DE ESTUDO
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Plano de Estudos
• Histórico da evolução das redes de computadores e a internet;
• Conceito de ISP e Backbones arquiteturas de rede;
• O modelo de referência RM-OSI o modelo TCP/IP;
• Classificação das redes de computadores Lan, Man, Wan, Han, Pan organizações 
de padronização.
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar os elementos de uma rede;
• Compreender os tipos de rede;
• Estabelecer a importância da padronização;
• Conceituar as topologias de uma rede.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
8
INTRODUÇÃO
No decorrer entre as duas primeiras décadas de sua existência, os sistemas 
computacionais eram imensamente concentrados, usualmente instalados em uma grande 
sala, frequentemente com paredes de vidro, por onde os visitantes podiam admirar, 
encantados, com aquele grande fenômeno eletrônico. Segundo Tanenbaum (2011, p. 
3) uma empresa de médio porte ou uma universidade contava apenas com um ou dois 
computadores, enquanto as grandes instituições tinham, no máximo, algumas dezenas. 
Na sequência das décadas seguintes foram evoluindo os componentes eletrônicos, sendo 
miniaturizados, começando a tornar-se viávelser roteados de 
modo a contornar switches inativos.
Outra diferença entre a comutação de circuitos e a de pacotes é o algoritmo de 
tarifação. Na comutação de circuitos, a tarifação se fundamentava historicamente na 
distância e no tempo. Exemplificando nos telefones móveis, em geral, a distância não é 
importante, exceto para chamadas internacionais, e o tempo executa apenas um papel 
secundário (tendo como exemplo, um plano de chamadas com 4 mil minutos gratuitos custa 
mais que um plano com 2 minutos gratuitos e, ocasionalmente, chamadas noturnas ou nos 
finais de semana são mais econômicas que o normal).
Já no caso da comutação de pacotes, o tempo de conexão não é um obstáculo, 
mas o volume de tráfego sim. Para usuários domésticos, os ISPs geralmente cobram 
uma tarifa fixa mensal, visto que tal modelo é menos complicado para eles e mais fácil de 
compreender para os clientes, mas as concessionárias de backbone cobram das redes 
regionais com base no volume de seu tráfego.
UNIDADE 2 VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS
42
Provavelmente a maior contribuição do modelo OSI seja tornar explícita a 
distinção entre esses três conceitos. Cada camada executa alguns serviços 
para a camada acima dela. A definição do serviço informa o que a camada faz, 
e não a forma como as entidades acima dela a acessam ou como a camada 
funciona. Essa definição estabelece a semântica da camada (TANENBAUM, 
2011, p. 30).
 
O modelo OSI tem três conceitos fundamentais:
1. Serviços.
2. Interfaces.
3. Protocolos.
A interface de uma camada informa como os processos acima dela podem 
acessá-la. Também especifica quais são os parâmetros e os resultados a 
serem esperados. Ela também não revela o funcionamento interno da 
camada. Finalmente, os protocolos utilizados em uma camada são de 
responsabilidade dessa camada. Esta pode usar os protocolos que quiser, 
desde que realize o trabalho (ou seja, forneça os serviços oferecidos). 
Ela também pode alterar esses protocolos sem influenciar o software das 
camadas superiores (TANENBAUM, 2011, p. 30).
Intencionalmente, o modelo TCP/IP não diferenciava com clareza a diferença entre 
serviços, interface e protocolo, apesar de que as pessoas tenham tentado deixá-lo mais 
semelhante com o modelo OSI. Exemplificando, os únicos serviços reais disponibilizados 
pela camada de rede interligada (Internet) são send ip packet (enviar pacote IP) e receive 
ip packet (receber pacote IP). Consequentemente, os protocolos no modelo OSI são mais 
INTERFACES, PROTOCOLOS 
E SERVIÇOS2
TÓPICO
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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encapsulados que os do modelo TCP/IP e conseguem ser alterados com eventual facilidade, 
de acordo com a tecnologia muda. Um dos substanciais objetivos das diversas camadas de 
protocolos é permitir a execução transparente dessas alterações.
Essas ideias se adaptam perfeitamente aos novos conceitos da programação 
orientada a objetos. Um objeto, assim como uma camada, tem um conjunto 
de métodos (operações) que os processos externos ao objeto podem invocar. 
A semântica desses métodos define o conjunto de serviços que o objeto 
oferece. Os parâmetros dos métodos e os resultados deles formam a interface 
do objeto. O código interno do objeto é seu protocolo, que não é visível nem 
interessa aos elementos fora do objeto (TANENBAUM, 2011, p. 30).
Serviços – podemos definir que um serviço é definido formalmente por um conjunto 
de primitivas (operações) à disposição para que os processos do usuário se comuniquem 
com o serviço. Essas primitivas informam ao serviço que ele deve executar determinada 
ação ou relatar uma ação executada por uma entidade. Se a pilha de protocolos estiver 
situada no sistema operacional, como acontece com frequência, as primitivas serão 
geralmente chamadas de sistema.
Para diminuir a complexidade de seu projeto, a maior parte das redes é estruturada 
como uma pilha de camadas (ou níveis), posicionadas umas sobre as outras. O número, 
nome, conteúdo e a função de cada camada divergem de uma rede para outra. Entretanto, 
em todas as redes o objetivo de cada camada é ofertar estipulados serviços às camadas 
superiores, isolando essas camadas das particularidades de implementação real desses 
recursos.
Entre cada par de camadas adjacentes existe uma interface. Esta define as 
operações e os serviços que a camada inferior tem a oferecer à camada que se encontra 
acima dela (TANENBAUM, 2011, p. 19).
As camadas ainda podem disponibilizar dois tipos diferentes de serviços às camadas 
posicionadas acima delas: serviços orientados a conexões e serviços não orientados a 
conexões. Cada tipo de serviço pode ser descrito por sua confiabilidade. Alguns serviços 
são confiáveis, na definição de nunca perderem dados. Via de regra, um serviço confiável é 
executado para que o receptor confirme o recebimento de cada mensagem, de forma que 
o transmissor se certifique de que ela chegou. O processo de validação introduz overhead 
e atrasos, que regularmente compensam, mas às vezes são inoportunos.
Interfaces – na camada 1 (física), este conceito é usado com referência à conexão 
física e operacional entre dois sistemas ou dispositivos. A interface, dessa forma, é uma 
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
44
conexão entre duas máquinas de qualquer tipo, fornecendo-lhes assim um suporte para a 
interligação entre vários níveis. É possível entender a interface como um dispositivo ou a 
placa de rede do equipamento.
Ainda, é conhecido como “interface de rede”, trata-se de um programa de 
computador (software) ou um hardware (periférico) que pertence a uma interface numa rede 
de computadores e que se encontra entre dois protocolos. Esse tipo de interface permite, 
por exemplo, transmitir mensagens. O mais comum tipo de interface de rede é o Ethernet
Protocolos - basicamente, um protocolo é um acordo entre as partes que se 
comunicam, estabelecendo como se dará a comunicação. Nem sequer é necessário que 
as interfaces de todas as máquinas de uma rede sejam iguais, desde que cada uma delas 
possa usar todos os protocolos da maneira correta. Uma lista de protocolos usados por 
um determinado sistema, um protocolo por camada, é chamada de pilha de protocolos. 
Arquiteturas de rede, pilhas de protocolos e os próprios protocolos podem ser visualizados 
na figura a seguir.
FIGURA 3 – O MODELO TCP/IP COM ALGUNS PROTOCOLOS
Fonte: TANENBAUM	2011	(p.	29).
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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Segundo Tanenbaum (2011), o objetivo da camada física é transmitir um fluxo rude 
de bits de uma máquina para outra. Diversos meios físicos podem ser usados para efetuar 
a transmissão real. Cada um tem seu respectivo nicho em termos de largura de banda, 
atraso, custo e facilidade de instalação e manutenção. Os meios físicos são classificados 
em meios guiados, como fios de cobre e fibras ópticas, e em meios não guiados, como as 
redes terrestres sem fios, satélite e os raios laser transmitidos pelo ar.
Pares trançados: embora as características de largura de banda da fita 
magnética sejam excelentes, as características de atraso são ruins. O tempo 
de transmissão é medido em minutos ou horas, e não em milissegundos. 
Muitas aplicações precisam de uma conexão online. Um dos meios de 
transmissão mais antigos e ainda mais comuns é o par trançado. Um par 
trançado consiste em dois fios de cobre encapados, que, em geral, tem 
cerca de 1 mm de espessura. Os fios são enrolados de forma helicoidal, 
assim como uma molécula de DNA. O trançado dos fios é feito porque dois 
fios paralelos formam uma antena simples. Quando os fios são trançados, 
as ondas de diferentes partes dos fios se cancelam, o que significa menor 
interferência. Um sinal é normalmente transportado a partir da diferença das 
tensões terminais (diferença de potencial – ddp) entre os dois fios no par. 
Isso oferece melhor imunidade ao ruído externo, pois o ruído tende a afetar 
os dois fios da mesma forma,mantendo a ddp inalterada. (TANENBAUM, 
2011, p. 59).
 
O par trançado pode ser usado na transmissão de sinais analógicos ou digitais. 
A largura de banda sujeita-se da espessura do fio e da distância percorrida, contudo, em 
muitos casos, é possível alcançar inúmeros megabits/s por alguns quilômetros. Em atributo 
MODOS DE TRANSMISSÃO: 
FATORES QUE DEGRADAM O 
DESEMPENHO3
TÓPICO
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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do custo e do desempenho obtidos, o par trançado é usado em larga escala e é possível 
que permaneçam assim nos próximos anos. O cabeamento de par trançado pode ser de 
vários tipos. O tipo mais comum utilizado em muitos prédios de escritórios é chamado 
cabeamento de Categoria 5, ou ‘Cat 5’. Um par trançado de categoria 5 constitui-se em dois 
fios isolados e levemente trançados. Quatro pares desse tipo são geralmente agrupados 
em uma capa plástica para proteger os fios e mantê-los juntos.
A aplicação mais comum do par trançado é o sistema telefônico. Quase todos 
os telefones estão conectados à estação central da companhia telefônica por 
um par trançado. Tanto as chamadas telefônicas quanto o acesso à Internet 
por ADSL utilizam essas linhas. Os pares trançados podem se estender por 
diversos quilômetros sem amplificação, mas, quando se trata de distâncias 
mais longas, o sinal é atenuado e existe a necessidade de repetidores. 
Quando muitos pares trançados percorrem paralelamente uma distância 
muito grande, como acontece na ligação entre um prédio e a estação central 
da companhia telefônica, eles são envolvidos por uma capa protetora. Se não 
estivessem trançados, esses pares provocariam muitas interferências. Em 
locais onde as linhas telefônicas são instaladas em postes, é comum vermos 
cabos de pares trançados com vários centímetros de diâmetro (TANENBAUM, 
2011, p. 59).
Diferentes padrões de LAN podem usar os pares trançados de formas diferentes. 
Por exemplo, a Ethernet de 100 Mbps usa dois (dos quatro) pares, um para cada direção. 
Para alcançar velocidades mais altas, a Ethernet de 1 Gbps usa todos os quatro pares nas 
duas direções simultaneamente; isso requer que o receptor decomponha o sinal transmitido 
localmente.
A Categoria 6, os fios são renomados como par trançado não blindado, ou UTP 
(Unshielded Twisted Pair), ao consistirem apenas em fios e isolamento. Ao contrário, os 
cabos de Categoria 7 apresentam uma blindagem nos pares de fios individuais e também 
ao redor do cabo inteiro (na capa plástica protetora). A blindagem reduz a sensibilidade 
à interferência externa e linha cruzada com outros cabos vizinhos, respondendo às 
especificações de desempenho exigidas. 
Cabo coaxial: outro meio de transmissão comum é o cabo coaxial (conhecido por 
muitos apenas como ‘coax’). Ele tem melhor blindagem que os pares trançados e, assim, 
pode se estender por distâncias mais longas em velocidades mais altas. Dois tipos de cabo 
coaxial são amplamente utilizados. Um deles, o cabo de 50 ohms, é comumente empregado 
nas transmissões digitais. O outro tipo, o cabo de 75 ohms, é usado com frequência nas 
transmissões analógicas e de televisão a cabo. Essa distinção se baseia mais em fatores 
históricos do que técnicos (por exemplo, as primeiras antenas dipolo tinham uma impedância 
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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de 300 ohms e era fácil desenvolver transformadores de casamento de impedância de 4:1). 
Começando em meados da década de 1990, as operadoras de TV a cabo começaram a 
oferecer acesso à Internet por cabo, o que tornou o cabo de 75 ohms, mais importante para 
a comunicação de dados (TANENBAUM, 2011, p. 60).
Os cabos coaxiais foram muito usados no sistema telefônico para linhas de longa 
distância, porém agora estão sendo trocados por fibras ópticas nas rotas de longa distância.
Um cabo coaxial consiste em um fio de cobre esticado na parte central, 
protegido por um material isolante. O isolante é envolvido por um condutor 
cilíndrico, geralmente como uma malha sólida entrelaçada. O condutor externo 
é coberto por uma camada plástica protetora. A construção e a blindagem do 
cabo coaxial proporcionam a ele uma boa combinação de alta largura de 
banda e excelente imunidade ao ruído. A largura de banda possível depende 
da qualidade e do tamanho do cabo. Os cabos modernos têm uma largura de 
banda de até alguns Ghz (TANENBAUM, 2011, p. 60).
Apesar disso, os cabos coaxiais ainda são empregados em larga escala pelas 
redes de televisão a cabo e em redes metropolitanas.
Linhas de energia elétrica: esse meio de transmissão têm sido usadas pelas 
companhias distribuidoras de eletricidade para a comunicação de baixo nível, como a 
medição remota, há vários anos, bem como para controlar dispositivos em casa (do padrão 
X10). Nos últimos anos, existe um interesse renovado na comunicação de alto nível por 
essas linhas, para dentro de casa, como uma LAN, quanto fora dela, para o acesso de 
banda larga à Internet.
A dificuldade em usar a fiação elétrica domiciliar como uma rede é que ela 
foi projetada para distribuir energia elétrica. Essa tarefa é muito diferente de 
distribuir sinais de dados, algo para o qual a fiação doméstica é pouco eficiente. 
Os sinais elétricos são enviados a 50-60 Hz e a fiação atenua os sinais de 
frequência muito mais alta (Mhz) necessários para a comunicação de dados 
de alto nível. As propriedades elétricas da fiação variam de uma casa para 
outra e mudam à medida que os aparelhos são ligados e desligados, fazendo 
com que os sinais de dados oscilem pela fiação. As correntes transitórias 
quando os aparelhos são ligados e desligados criam ruído por uma larga 
faixa de frequências. Sem o trançado cuidadoso dos pares trançados, a 
fiação elétrica atua como uma boa antena, apanhando sinais externos e 
emitindo sinais próprios. Esse comportamento significa que, para atender aos 
requisitos da regulamentação, o sinal de dados precisa excluir frequências 
licenciadas, como as faixas de radioamador (TANENBAUM, 2011, p. 61).
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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Independentemente dessas dificuldades, é possível destinar pelo menos 100 Mbps 
pela fiação elétrica doméstica usando estruturas de comunicação que resistem a frequências 
enfraquecidas e surgimento de erros. Vários produtos usam padrões próprios para as redes 
de energia elétrica, de modo que os padrões internacionais estão em desenvolvimento 
ativo.
Fibra óptica: com a atual tecnologia de fibra óptica, a largura de banda pode 
ultrapassar a casa dos 50.000 Gbps (50 Tbps) e nem estamos perto de alcançar esses 
limites. 
O meio de transmissão é uma fibra de vidro ultrafina. O detector gera um 
pulso elétrico quando a luz incide sobre ele. Conectando uma fonte de luz em 
uma ponta de uma fibra óptica e um detector na outra, temos um sistema de 
transmissão de dados unidirecional que aceita um sinal elétrico, o converte 
e o transmite por pulsos de luz e depois novamente converte a saída para 
um sinal elétrico na ponta receptora. No entanto, se o diâmetro da fibra for 
reduzido a alguns comprimentos de onda de luz, a fibra agirá como um 
guia de onda e a luz só poderá se propagar em linha reta, sem ricochetear, 
produzindo, assim, uma fibra de modo único ou fibra monomodo. As fibras de 
modo único são mais caras, mas são amplamente utilizadas em distâncias 
mais longas (TANENBAUM, 2011, p. 62).
O limite prático atual é de cerca de 100 Gbps, em razão de nossa incapacidade de 
realizar a conversão entre sinais elétricos e ópticos em uma velocidade maior. Para criar 
enlaces de maior capacidade, muitos canais correm em paralelo por uma única fibra.
A fibra óptica é usada para transmissão por longa distância nas backbones 
da rede, LANs de alta velocidade (embora, até aqui, o cobre sempre tenha 
conseguido acompanhar) e acesso à Internet em alta velocidade, como 
FTTH (Fiber to the Home). Um sistema de transmissão óptico tem três 
componentes-chave: a fonte de luz, o meio de transmissão e odetector. 
Convencionalmente, um pulso de luz indica um bit 1 e a ausência de luz 
indica um bit 0 (TANENBAUM, 2011, p. 62).
Transmissão	sem	fios:	vimos que a moderna comunicação digital sem fios teve 
início nas ilhas havaianas, onde os usuários estavam isolados de seu centro de computação 
por grandes distâncias no Oceano Pacífico e onde o sistema de telefonia era totalmente 
inadequado.
Segundo Tanenbaum (2011), no espectro eletromagnético, quando os elétrons se 
movem, eles criam ondas eletromagnéticas que conseguem se propagar pelo espaço livre 
(até mesmo no vácuo). O número de oscilações por segundo de uma onda eletromagnética 
é chamado frequência, f, sendo medido em Hz. E a distância entre dois pontos máximos 
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
49
(ou mínimos) consecutivos é chamada comprimento de onda, designada pela letra grega l 
(lambda).
As propriedades das ondas de rádio dependem da frequência. Em baixas 
frequências, as ondas de rádio atravessam bem os obstáculos, mas a 
potência cai abruptamente à medida que a distância da origem aumenta - 
pelo menos cerca de 1/r 2 no ar - pois a energia do sinal se espalha de forma 
mais estreita por uma superfície maior. Essa atenuação é chamada perda no 
caminho. Em altas frequências, as ondas de rádio tendem a viajar em linha 
reta e a ricochetear nos obstáculos (TANENBAUM, 2011, p. 67).
Quando se instala uma antena de tamanho adequado em um circuito elétrico, as 
ondas eletromagnéticas conseguem ser transmitidas e recebidas com eficiência por um 
receptor posicionado a uma distância bastante coerente. Toda comunicação sem fio é 
baseada nesse princípio.
Transmissão de rádio: as ondas de rádio são fáceis de gerar, podem 
percorrer longas distâncias e penetrar facilmente nos prédios; portanto, são 
amplamente utilizadas para comunicação, seja em ambientes fechados, seja 
em locais abertos. As ondas de rádio também são omnidirecionais, o que 
significa que elas viajam em todas as direções a partir da origem; desse 
modo, o transmissor e o receptor não precisam estar cuidadosa e fisicamente 
alinhados (TANENBAUM, 2011, p. 67).
As propriedades das ondas de rádio dependem da frequência. Em baixas 
frequências, as ondas de rádio atravessam bem os obstáculos, mas a 
potência cai abruptamente à medida que a distância da origem aumenta - 
pelo menos cerca de 1/r 2 no ar - pois a energia do sinal se espalha de forma 
mais estreita por uma superfície maior. Essa atenuação é chamada perda no 
caminho. Em altas frequências, as ondas de rádio tendem a viajar em linha 
reta e a ricochetear nos obstáculos (TANENBAUM, 2011, p. 67).
A ausência do caminho ainda reduz a potência, apesar do sinal recebido que também 
consiga depender muito das reflexões. Ondas de rádio de alta frequência similarmente são 
absorvidas pela chuva e outros obstáculos, até mesmo, mais do que as frequências baixas. 
Em quaisquer frequências, as ondas de rádio estão sujeitas à interferência de motores e 
outros equipamentos elétricos.
 
Transmissão de micro-ondas: acima de 100 MHz, as ondas trafegam 
praticamente em linha reta e, portanto, podem ser concentradas em uma faixa 
estreita. A concentração de toda a energia em um pequeno feixe através de 
uma antena parabólica (como a conhecida antena de TV por satélite) oferece 
uma relação de sinal/ruído muito mais alta, mas as antenas de transmissão 
e recepção devem estar alinhadas com o máximo de precisão. Além disso, 
essa direcionalidade permite o alinhamento de vários transmissores em uma 
única fileira, fazendo com que se comuniquem com vários receptores também 
alinhados sem que haja interferência, desde que sejam observadas algumas 
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
50
regras mínimas de espaçamento. Antes da fibra óptica, durante décadas 
essas micro-ondas formaram o núcleo do sistema de transmissão telefônica 
de longa distância (TANENBAUM, 2011, p. 68).
Determinadas ondas podem ser refletidas nas camadas atmosféricas mais baixas 
e, por consequência, sua chegada pode ser mais demorada que a das ondas diretas. As 
ondas atrasadas são capazes de chegar fora de fase em relação à onda direta, desse modo, 
cancelar o sinal. Esse efeito é chamado enfraquecimento por múltiplos caminhos (multipath 
fading) e, em geral, é um obstáculo sério. Ele depende das condições atmosféricas e da 
frequência. 
Transmissão em infravermelho: as ondas de infravermelho não guiadas 
são extensamente utilizadas na comunicação de curto alcance. Todos 
os dispositivos de controle remoto utilizados nos aparelhos de televisão, 
videocassetes e equipamentos estereofônicos empregam a comunicação 
por infravermelho. Eles são relativamente direcionais, econômicos e fáceis 
de montar, mas têm uma desvantagem importante: não atravessam objetos 
sólidos (para provar essa afirmação, posicione-se entre o controle remoto 
e o televisor e veja se ele funciona). Em geral, quando nos deslocamos 
do rádio de onda longa em direção à luz visível, as ondas assumem um 
comportamento cada vez mais parecido com o da luz, perdendo pouco a 
pouco as características de ondas de rádio” (TANENBAUM, 2011, p. 70).
De outro modo, o fato de as ondas de infravermelho não traspassarem paredes 
sólidas pode ser observado como uma qualidade. É por essa capacidade que um sistema 
infravermelho instalado em um ambiente fechado não interfere em um sistema semelhante 
instalado nas salas ou nos prédios adjacentes: não é aceitável controlar o aparelho de 
televisão do vizinho com o seu controle remoto. Além disso, a segurança dos sistemas de 
infravermelho contra bisbilhotamento é melhor que a dos sistemas de rádio. 
Transmissão via luz: a transmissão óptica não guiada, ou óptica do espaço 
livre, vem sendo utilizada há séculos. Uma aplicação mais moderna consiste 
em conectar as LANs em dois prédios por meio de lasers instalados em seus 
telhados. Por sua própria natureza, a transmissão óptica usando raios laser 
é unidirecional; assim, cada prédio precisa de seu próprio raio laser e de 
seu próprio fotodetector. Esse esquema oferece uma largura de banda muito 
alta e é relativamente seguro, pois é difícil interceptar um raio laser estreito. 
Ele também é relativamente fácil de ser instalado e, ao contrário das micro-
ondas, não precisa de uma licença da FCC (TANENBAUM, 2011, p. 71).
Isso poderia permitir todo o tipo de possibilidade de computação ubíqua. As luzes 
piscando nos veículos de emergência podem alertar os sinais de trânsito e veículos mais 
próximos para abrir um caminho. Os sinais de informação conseguiriam transmitir mapas 
por difusão. 
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
51
Satélites de comunicações: os satélites de comunicações possuem 
algumas propriedades interessantes, que os tornam atraentes para muitas 
aplicações. Em sua forma mais simples, um satélite de comunicações pode 
ser considerado um grande repetidor de micro-ondas no céu. Ele contém 
diversos transponders; cada um deles ouve uma parte do espectro, amplifica 
os sinais de entrada e os transmite novamente em outra frequência, para 
evitar interferência com o sinal de entrada. Esse modo de operação é 
conhecido como um canal em curva (bent pipe) (TANENBAUM, 2011, p. 72).
Quando nos referimos aos fatores que degradam o desempenho de uma rede de 
dados temos as questões relativas ao desempenho. Por exemplo, quando centenas de 
milhares de computadores estão interconectados, são comuns comunicações complexas 
que trazem resultados imprevistos. Com regularidade, essa complicação resulta em um 
fraco desempenho, cujas razões todos desconsideram.
O processamento digital pode ser acrescentado para manipular ou redirecionar 
separadamente os feixes de dados na banda geral, ou informações digitais 
ainda podem ser recebidas pelo satélite e retransmitidas. A regeneração 
de sinais dessa maneira melhora o desempenho em comparação com um 
canal em curva, pois o satélite não amplifica o ruído no sinal ascendente. Os 
feixes descendentespodem ser largos, cobrindo uma fração substancial da 
superfície terrestre, ou estreitos, cobrindo uma área com apenas centenas de 
quilômetros de diâmetro (TANENBAUM, 2011, p. 72).
Problemas de desempenho em redes de computadores, como o congestionamento, 
são causados pela sobrecarga temporária de recursos. Se, de repente, um roteador receber 
um tráfego maior do que é capaz de manipular, haverá um congestionamento e uma queda 
de desempenho.
O desempenho também é prejudicado quando há um desequilíbrio nos 
recursos estruturais. Por exemplo, se uma linha de comunicação de gigabits 
estiver associada a um PC com poucos recursos, o fraco host não será capaz 
de processar os pacotes recebidos com a rapidez necessária, e alguns deles 
serão perdidos. Esses pacotes serão retransmitidos, aumentando o atraso, 
desperdiçando largura de banda e geralmente reduzindo o desempenho.
As sobrecargas também podem ser disparadas de forma sincronizada. Por 
exemplo, se um segmento contiver um parâmetro inadequado (como a porta 
a que ele se destina), em muitos casos o receptor, muito solícito, retornará 
uma notificação de erro. Agora, imagine o que poderia acontecer se um 
segmento inadequado fosse transmitido por broadcast para 10 mil máquinas; 
cada uma delas poderia enviar de volta uma mensagem de erro. Isso causaria 
um congestionamento de broadcasts que poderia paralisar a rede. O UDP 
sofreu com esse problema até que o protocolo ICMP fosse alterado para 
impedir que os hosts respondessem a erros nos segmentos UDP enviados 
a endereços de broadcast. As redes sem fios, particularmente, precisam ter 
cuidado para evitar respostas de broadcast não verificadas, pois o broadcast 
ocorre naturalmente e a largura de banda sem fios é limitada.
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
52
Um segundo exemplo de sobrecarga sincronizada é o que acontece depois 
de uma falha no fornecimento de energia elétrica. Quando a energia retorna, 
todas as máquinas reiniciam ao mesmo tempo. Uma sequência de reinício 
típica poderia exigir o acesso a um servidor qualquer (DHCP), para confirmar 
a identidade do usuário, e depois a algum servidor de arquivos para obter uma 
cópia do sistema operacional. Se centenas de máquinas em um centro de 
dados fizerem isso ao mesmo tempo, o servidor provavelmente interromperá 
seu funcionamento devido à sobrecarga (TANENBAUM, 2011, p. 366).
Outro contratempo de desempenho que ocorre com as aplicações em que o prazo 
de transmissão tem importância fundamental, como sinais de áudio e vídeo, denominado 
de jitter.
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
53
Quando nos referimos às redes tolerantes a atrasos, temos a premissa de que 
o TCP e a maioria dos outros protocolos de transporte são fundamentados na hipótese 
de que o transmissor e o receptor estão constantemente conectados por algum caminho 
funcional, ou então o protocolo falha e os dados não podem ser transportados. Em algumas 
redes, em geral, não existe um caminho fim a fim. 
Esse modelo oferece uma generalização útil da Internet, em que o 
armazenamento e os atrasos podem ocorrer durante a comunicação. A 
entrega de dados é semelhante à entrega no sistema postal, ou correio 
eletrônico, em vez da comutação de pacotes nos roteadores” (TANENBAUM, 
2011, p. 376 e 377).
Arquitetura DTN: a principal conjectura na Internet que as DTNs buscam reavaliar é 
que existe um caminho fim a fim entre uma origem e um destino por toda a duração de uma 
sessão de comunicação. No momento em que isso não acontece, os protocolos normais da 
Internet falham. As DTNs contornam a falta de conectividade fim a fim com uma arquitetura 
que é fundamentada na comutação de mensagens. Ela similarmente tem a finalidade de 
tolerar enlaces com pouca confiabilidade e grandes atrasos. A arquitetura é especificada 
na RFC 4838.
Na terminologia DTN, uma mensagem é chamada de bundle. Os nós DTN são 
equipados com armazenamento, normalmente armazenamento persistente, 
como um disco ou memória flash. Eles armazenam bundles até que os 
enlaces fiquem disponíveis e depois encaminham os bundles. Os enlaces 
funcionam de modo intermitente (TANENBAUM, 2011, p. 377).
ATRASOS E PERDA DE 
PACOTES4
TÓPICO
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
54
Uma dúvida importante que não é especificada pela arquitetura é como achar boas 
rotas por meio de nós DTN. Boas rotas dependem da natureza que a arquitetura representa 
quando envia dados e também de quais são os contatos.
Na ocasião em que há imprevisibilidade nos contatos, um método de roteamento 
é enviar cópias do bundle por diferentes rotas, na expectativa de que uma das cópias seja 
entregue ao destino antes que o tempo de vida, seja alcançado.
O protocolo Bundle: especificado na RFC 5050. Ele é responsável por aceitar 
mensagens da aplicação e enviá-las como um ou mais bundles por meio de 
operações store-carry-forward ao nó DTN de destino, o protocolo Bundle roda 
acima do nível do TCP/IP. Em outras palavras, TCP/IP pode ser usado sobre 
cada contato para mover bundles entre nós de DTN. Esse posicionamento 
aumenta a questão se o protocolo Bundle é um protocolo da camada de 
transporte ou um protocolo da camada de aplicação (TANENBAUM, 2011, p. 
379 e 378). 
Tal como protocolo Bundle é fixo, embora precise ser executado sobre uma enorme 
variedade de transportes, deve haver uma brecha na funcionalidade entre os protocolos. A 
camada de convergência é somente uma camada de união que combina as interfaces dos 
protocolos que ela une. Por esse motivo, há uma camada de convergência diferente para 
cada transporte diferente na camada inferior. As camadas de convergência são usualmente 
encontradas em padrões para juntar protocolos novos aos existentes.
Um enlace funcionando é chamado de contato. Desse modo, os bundles 
são repassados por meio de contatos da origem para o seu destino. O 
armazenamento e o encaminhamento de bundles em nós DTN parecem 
semelhantes ao enfileiramento e encaminhamento de pacotes nos 
roteadores, mas existem diferenças qualitativas. Nos roteadores da Internet, 
o enfileiramento ocorre por milissegundos ou, no máximo, segundos. Nos 
nós DTN, os bundles podem ser armazenados por horas, até que um 
ônibus chegue à cidade, enquanto um avião completa um voo, até que um 
nó de sensores colha energia solar suficiente para funcionar, até que um 
computador dormindo acorde e assim por diante. Esses exemplos também 
apontam para uma segunda diferença, ou seja, que os nós, podemos se 
mover (com um ônibus ou avião) enquanto mantêm dados armazenados, 
e esse movimento pode até mesmo ser uma parte essencial da remessa 
de dados. Os roteadores na Internet não têm permissão para se mover. O 
processo inteiro de mover bundles poderia ser mais conhecido como ‘store-
carry-forward’ (TANENBAUM, 2011, p.378).
Em referência a perda de pacotes, dois problemas com essa técnica são como 
identificar o início do congestionamento e como informar à fonte que ela precisa diminuir 
sua velocidade. Para responder o primeiro problema, os roteadores podem supervisionar a 
carga média, o atraso com enfileiramento ou a perda de pacotes.
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
55
O argumento por trás dessa lógica é que o TCP foi projetado para redes fisicamente 
conectadas, as quais são muito confiáveis; daquele modo, a perda de pacotes se deve muito 
mais ao overflow dos buffers do que a erros de transmissão. As ligações sem fios precisam 
readquirir erros de transmissão na camada de enlace para funcionarem bem com o TCP.
As rajadas de tráfego são mais morosas de lidar do que o tráfego com taxa constante, 
pois elas podem ocupar os buffers e causar perda de pacotes. As redes são capazes de 
facilmente se tornar congestionadas, aumentando o atraso e a perda de pacotes. 
8	dicas	para	melhorar	o	desempenho	da	sua	rede
	Regras	 simples	 de	 configuração	 podem	 ampliar	 a	 performance	 da	 rede	 de	 computadores,	
garantindo maior produtividade nas empresas.A	 rede	 de	 computadores	 é	 responsável	 por	 conectar	 todos	 os	 sistemas	 tecnológicos	 de	 uma	
empresa,	assim	como	boa	parte	de	seus	colaboradores.	Por	apresentar	sintomas	como	lentidão,	quedas	de	
conexão,	ruídos	e	até	falhas	em	ligações	telefônicas,	a	rede	de	computadores	muitas	vezes	é	alvo	de	críticas	
por	parte	de	seus	usuários.	Rodrigo	Alabarce,	diretor	operacional	da	Nap	IT,	apresenta	8	dicas	para	melhorar	
o	desempenho	da	sua	rede.
	 1.	Segmente
	Aplique	a	segmentação	de	rede	por	meio	da	utilização	de	switches	e	configurações	adequadas.	E	
não	se	esqueça:	jamais	utilize	hubs	e	outras	tecnologias	compartilhadas.
	2.	Evite	a	saturação	de	links	WAN
	Trabalhe	proativamente	e	impeça	a	saturação	dos	links	WAN.	Mantenha	a	utilização	do	link	em	
até	70%	da	sua	capacidade.
	3.	Controle	o	tempo	de	resposta
	O	tempo	de	resposta	é	geralmente	inferior	a	100	ms	(um	décimo	de	segundo),	mais	comumente,	
menos	de	2	ms	em	uma	LAN.
	4.	Evite	a	saturação	por	broadcast	ou	multicast
	Nenhum	segmento	de	rede	deve	ter	mais	de	20	de	broadcast	ou	multicast.	Broadcasts	são	enviados	
para	todos	os	hosts	em	uma	rede	e	deve	ser	limitado	usando	VLANs.	O	tráfego	multicast	é	enviado	para	um	
grupo	de	máquinas,	mas	também	deve	ser	controlado	e	limitado	apenas	aquelas	máquinas	registradas	para	
receber.
	5.	Mantenha	seus	segmentos	sem	erros	de	CRC
	Nenhum	segmento	deve	ter	erros	na	camada	2	ou	camada	de	enlace,	ou	seja,	não	pode	haver	um	
único	CRC	a	cada	milhão	de	bytes	de	dados	trafegados.
	6.	Não	permita	colisão	de	pacotes
	Nos	segmentos	Ethernet	deve	haver	menos	do	que	0,1%	de	colisão	de	pacotes.
	7.	Monitore	a	utilização	de	CPU
	A	utilização	de	CPU	igual	ou	superior	a	75%	para	um	intervalo	de	cinco	minutos,	provavelmente,	
sugere	problemas	de	rede.	A	utilização	de	CPU	normal	deve	ser	muito	menor	do	que	os	75%	em	períodos	
normais.
	8.	Implemente	priorização	de	tráfego
	QoS:	O	QoS	deve	ser	ativado	em	dispositivos	de	rede	para	permitir	a	priorização	das	aplicações	
que	sejam	sensíveis	ao	tempo	de	resposta	ou	sensíveis	à	largura	de	banda.
Fonte:	 8	 dicas	 para	 melhorar	 o	 desempenho	 da	 sua	 rede,	 NapIT	 Global	 Network	 Solutions,	 	
Disponível	 em	 https://www.napit.com.br/8-dicas-para-melhorar-o-desempenho-da-sua-rede/	 .	 Acesso	 em:	
15 de mar. 2021 
SAIBA
MAIS
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
https://www.napit.com.br/8-dicas-para-melhorar-o-desempenho-da-sua-rede/
56
 
Apesar	de	todas	essas	siglas	que	temos	para	os	protocolos	possam	parecer	difíceis	para	pessoas	
comuns,	entenda	que	são	graças	a	cada	uma	delas	que	todo	o	mundo	tem	acesso	a	esta	 imensidão	de	
recursos	que	só	a	internet	nos	proporciona.	
Fonte:	o	autor,	2021.
REFLITA
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
57
Apresentamos nesta unidade o conceito do que é a comutação. A comutação por 
circuitos exige que as estações comunicantes possuam um caminho dedicado exclusivo. 
A comutação por pacotes não exige o estabelecimento de um circuito dedicado para a 
comunicação, o que implica menores custos com meios físicos.
A interface de rede é um hardware e/ou software de um sistema de Interface entre 
dois protocolos, em uma rede de computadores. Uma interface de rede, em geral, tem 
determinada forma de endereço de rede, que pode consistir em um ID de nó e um número 
de porta, ou pode ser um ID de nó único à sua própria direita. 
Protocolo que é a “língua” dos computadores, melhor dizendo, um tipo de 
linguagem que segue normas e padrões determinados. É por meio dos protocolos que é 
viável a comunicação entre um ou mais computadores. Os protocolos de rede vieram da 
necessidade de interligar equipamentos de fornecedores distintos, executando sistemas 
distintos, sem necessitar escrever a cada circunstância programas específicos.
Um serviço de rede é um grupo de operações implementado por um protocolo 
através de uma interface, sendo disponibilizado à camada imediatamente superior. Ele 
determina o que uma camada é capaz de desempenhar sem se preocupar com a maneira 
nas quais as operações serão executadas.
Os sistemas de transmissão utilizam meios para o envio das informações, estes 
meios podem ser de dois tipos: meios físicos, cabeados, exemplo, cabo coaxial e fibra 
óptica, e meios não-físicos, não cabeados ou sem fio.
Na questão da degradação do desempenho da rede temos a interferência que 
contribui para a degradação do sinal de conexão e a estabilidade da rede de internet, é 
uma das mais graves.
E finalizamos com a rede de atraso que pode ser uma alternativa para contornar os 
problemas de degradação e consequentemente da perda de pacotes.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
58
LEITURA COMPLEMENTAR
Conheça os principais protocolos de rede e internet
Entenda como funcionam os principais protocolos de rede e internet, além das 
comunicações que cada um exerce em sua determinada função.
Os protocolos de rede ou de internet são ferramentas que têm o objetivo de controlar 
e facilitar determinados tipos de conexões e comunicações dentro das interwebs como, por 
exemplo, transferência de dados, envio e recebimento de mensagens e e-mails, proteção 
de dados, etc.
São esses protocolos os grandes responsáveis por toda a comunicação 
na internet, independente do tipo e marca do dispositivo que o usuário tenha, 
se ele possui as especificações necessárias para “entender” a linguagem dos 
protocolos de rede e internet, então este dispositivo poderá se comunicar com todos. 
 
Quais são os principais tipos de protocolos de rede e internet?
 
IP: A partir do momento que um dispositivo possui um número de IP, este estará 
apto a enviar e receber dados de outro dispositivo. Este protocolo é o grande responsável 
pela identificação de um dispositivo, além do envio e recebimento dos pacotes de dados.
TCP/IP: Sem dúvidas, desde os primórdios, este é o protocolo mais popular que 
existe, sendo o responsável direto para realizar a conexão entre duas máquinas que estejam 
em um mesmo tipo de rede. Por isso seu nome é TCP (Transmission Control Protocol), ou 
seja, Protocolo de Controle de Transmissão.
HTTP e HTTPS: Graças ao HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) que existe a 
possibilidade de navegação na internet. Este protocolo executa uma conexão direta entre 
servidor e cliente, ou seja, entre uma página da internet e um dispositivo que você possua 
em mãos e que esteja conectado na rede.
Enquanto o HTTP permite a conexão direta entre servidor web e cliente, o protocolo 
HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure), que possui um “S” a mais, chegou para garantir 
segurança entre esta conexão. Permitindo que, tanto o cliente e o servidor se comuniquem 
de forma segura, sem risco de sofrerem interceptações no meio desse processo.
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
59
Inclusive, atualmente, um site ou blog que não possui a segurança do protocolo 
HTTPS está fadado ao fracasso, pois há algum tempo a preferência da SERP (Páginas de 
Resultados dos Mecanismos de Pesquisa) são, somente, por sites que utilizam o HTTPS.
SSL e TLS: SSL (Secure Socket Layer) faz parte da camada extra de segurança 
de um site ou blog nas interwebs, como o protocolo citado anteriormente, o HTTPS. Seu 
objetivo é realizar a proteção dos dados, certificando-se que não haverá interceptações 
entre a conexão site/cliente.
Da mesma forma que o SSL, o protocolo TLS (Transport Layer Security) oferece 
ainda mais privacidade dos dados entre os dispositivos conectados. Inclusive, tem sido muito 
utilizado na segurança e privacidade entre as comunicações de aplicativos de mensagens 
instantâneas, trocas de emails, VoIP, além da própria navegação web.
DNS: DNS, ou Sistema de Nomes de Domínio, é o protocolo responsável para 
identificação entre um nome de site ou blog e seu respectivo IP no servidor. Quando 
um usuário digita o nome de um site no navegador, é o DNS que faz a conversão deste 
nome de domínio para o seu respectivo número IP.FTP e SFTP: Para quem ainda não conhece a sigla, FTP (File Transfer Protocol) 
significa Protocolo de Transferência de Arquivos, sendo justamente isso que ele faz: permite 
exclusivamente a troca de arquivos, ou seja, recebimento e envio de arquivos entre um 
cliente e um determinado servidor web.
Também para este tipo de função existe o SFTP (SSH File Transfer Protocol), que é 
a sua versão mais segura, com uma camada extra de segurança durante uma transferência. 
Por exemplo, com o SFTP a troca de arquivos é feita utilizando o canal SSH (Secure Shell) 
que, por sua vez, é o responsável pela proteção dos dados durante a transferência de 
arquivos.
SSH: O protocolo SSH, ou Secure Shell, talvez seja o principal e mais usado 
protocolo de segurança para troca e transferência de arquivos entre um servidor web e um 
cliente.
Com este protocolo, o usuário possui todos os recursos disponíveis para transferência 
de dados e arquivos, mas com uma camada extra de segurança. Principalmente com 
a autenticação de uma chave pública, com login e senha, para dar sequência a todo o 
processo.
POP, SMTP e IMAP: Chegamos aos protocolos exclusivos para envio e recebimento 
de emails. E, para que você envie e receba emails são necessários dois tipos de protocolos 
independentes.
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
60
Por exemplo, para enviar um email é necessário que o protocolo SMTP (Simple Mail 
Transfer Protocol) esteja devidamente configurado. E, para receber um email, do protocolo 
POP (Post Office Protocol) ou do IMAP (Internet Message Access Protocol).
Fonte: JUNIOR, Celso. Conheça os principais protocolos de rede e internet, Portofácil, 24 nov, 
2020. Disponível em https://www.portofacil.net/conheca-os-principais-protocolos-de-rede-e-internet.html . 
Acesso em: 15 de mar. 2021
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
61
MATERIAL COMPLEMENTAR
LIVRO
• Título: REDES DE INFRAESTRUTURAS CRÍTICAS - Análise 
de Desempenho e Riscos dos Setores de Energia, Petróleo, Gás, 
Água, Finanças, Logística e Comunicações 
• Autor Iony Patriota de Siqueira.
• Editora: Interciência. 
• Sinopse: redes de infraestruturas críticas, de energia, petróleo, 
gás, saneamento, finanças, logística e comunicações fazem parte 
dos serviços essenciais ao funcionamento de cidades, regiões, 
nações e continentes. Preservar sua integridade física e funcional 
é requisito para a qualidade de vida e segurança das sociedades 
modernas, é um fator crítico de sucesso da geopolítica, estratégia 
militar e segurança de todas as nações. A formação de blocos 
coesos de países - por razões geopolíticas, econômicas, militares 
ou religiosas - promove a interligação e extensão das redes de 
infraestrutura além das fronteiras nacionais. A possibilidade de 
ataques terroristas ou militares transforma essas redes em alvos 
e objetivos estratégicos prioritários à defesa nacional. A ocorrência 
de grandes desligamentos ou apagões nesses sistemas tem 
gerado questionamentos da sociedade sobre sua segurança e 
responsabilidades. Para responder a essas questões, este livro 
propõe uma metodologia formal para análise de contingências e 
contabilização de indicadores de desempenho e riscos associados 
à exploração de redes de infraestrutura sociais críticas. O 
livro poderá ser útil para: planejadores e projetistas de redes 
sociotécnicas; reguladores, auditores e legisladores de serviços 
públicos e privados; investidores e proprietários de redes de 
infraestrutura; operadores e mantenedores de redes sociotécnicas 
críticas; estrategistas e militares responsáveis pela segurança e 
defesa das estruturas nacionais; público em geral e usuários de 
redes de infraestrutura; estudantes e profissionais das áreas de 
Engenharia, Administração, Economia, Meio Ambiente, Pesquisa 
Operacional, Planejamento e Políticas Públicas.
• Link do livro: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/
Publicacao/42056
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
62
FILME/VÍDEO
• Título: Antitrust
• Ano: 2001.
• Sinopse: Milo (Ryan Phillippe) é um jovem gênio da informática, 
que namora uma artista (Claire Forlani) e tem um futuro brilhante 
pela frente. Ele está prestes a abrir uma nova empresa juntamente 
com seu amigo Teddy, até que recebe uma proposta irrecusável 
para trabalhar na empresa de seu ídolo, Gary Winston (Tim 
Robbins). Milo aceita a oferta, mas logo descobre que a empresa 
em que agora está trabalhando tem sérias implicações com a lei 
antitruste americana.
• Link do vídeo (trailer): https://www.youtube.com/watch?v=_
mPaQtZPb4A
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
https://www.youtube.com/watch?v=_mPaQtZPb4A
https://www.youtube.com/watch?v=_mPaQtZPb4A
Professor Especialista Júlio César Pereira
EXEMPLOS DE 
ARQUITETURAS 
DE APLICAÇÃO E 
TOPOLOGIAS DE 
REDE3UNIDADEUNIDADE
PLANO DE ESTUDO
64
Plano de Estudos
• Cliente-servidor, Peer To Peer (p2p) Barramento, Estrela, Mesh;
• Topologia física X topologia lógica, protocolos de aplicação, protocolos de 
transporte;
• Protocolos de Rede, Pacotes Unicast, Multicast e Broadcast;
• Domínio de colisão X domínio de broadcast, segmentação de rede.
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar arquiteturas de rede;
• Compreender os tipos de pacotes;
• Contextualizar as topologias;
• Estabelecer a importância da segmentação.
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
65
As redes de computadores têm inúmeros usos, tanto por empresas quanto por 
indivíduos, veremos o modelo cliente-servidor que provê vários serviços para organizações 
e usuários. Nesse modelo o cliente solicita um serviço e o servidor provê as respostas da 
solicitação. Já no modelo P2P (peer to peer) não existe a figura central do servidor, todos os 
hosts participantes da rede podem ser considerados como clientes e servidores ao mesmo 
tempo, basta seu computador estar conectado à rede.
As topologias de rede definem a forma física das redes de computadores, como, 
por exemplo, a topologia barramento, que foi bastante utilizada, e, com o decorrer dos anos 
e o desenvolvimento de novas tecnologias, foi substituída pela topologia estrela, que usa 
um concentrador central como ponto de acesso para todos os outros hosts da rede. Já a 
topologia mesh é mais atual e tem a finalidade de manter todos os hosts interconectados 
entre si, traremos alguns aspectos das vantagens e desvantagens destas topologias.
Continuando sobre as topologias físicas teremos as Topologia em Barramento ou 
Bus, Topologia em Estrela ou Star, Topologia em Anel ou Ring, Topologia em Malha ou 
Mesh, Topologia em Árvore, Topologia em Espinha Dorsal ou Backbone e Topologia em 
Duplo Anel ou FDDI. Quanto às topologias lógicas temos os protocolos que atuam junto aos 
concentradores de rede ou switchs. Veremos os protocolos da camada de aplicação que 
trabalham diretamente com os programas que são a interface entre a máquina e o usuário, 
as camadas de transportes temos os protocolos TCP e UDP. Sem deixar de citar os outros 
inúmeros protocolos de rede, cada um com sua função específica.
E finalizando veremos as conexões do tipo unicast, multicast e broadcast, o que são 
os domínios de colisão e broadcast e o conceito de segmentação de rede e seus aspectos.
INTRODUÇÃO
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
66
No modelo cliente-servidor, encontram-se as figuras do cliente e do servidor. O 
cliente é o dispositivo que solicita um serviço, enquanto o servidor adquire, processa e 
responde às solicitações do cliente. Um servidor suporta ser encarregado por um ou mais 
serviços, tais como serviços de arquivo e impressão, serviços de comunicação, serviços 
Web e serviços de banco de dados. Como os servidores centralizam todas as solicitações, 
essas máquinas devem ter características de hardware e software que permitam atender 
aos requisitos mínimos de disponibilidade e desempenho, o que influencia no parâmetro de 
custo.O modelo cliente-servidor é amplamente utilizado em redes locais onde questões de 
desempenho e administração centralizada são importantes.
A Internet é um dos melhores exemplos de rede cliente-servidor, na qual inúmeros 
serviços são oferecidos por equipamentos especializados, como servidores de correio 
eletrônico e Web. A título de exemplo, o serviço Web é fornecido por servidores como 
Apache, Microsoft IIS, Tomcat, entre outros. O cliente desse serviço é o navegador web, 
que pode ser, por exemplo, o Mozilla Firefox, Microsoft Internet Explorer ou Edge, Google 
Chrome, entre outros. O navegador solicita uma página ao servidor Web, que processa a 
solicitação e retorna a página solicitada. A página é então exibida pelo navegador na tela 
do usuário.
Toda essa disposição é chamada de modelo cliente-servidor, o qual é amplamente 
utilizado e constitui a base de grande parte do uso da rede. A utilização mais popular 
atualmente é a de uma aplicação Web, na qual o servidor fornece páginas Web com base 
em seu banco de dados em resposta às solicitações do cliente. O modelo cliente-servidor é 
CLIENTE-SERVIDOR, PEER TO 
PEER (P2P) BARRAMENTO, 
ESTRELA, MESH1
TÓPICO
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
67EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
apropriado tanto quando o cliente e o servidor estão no mesmo local (e pertencem à mesma 
empresa), quanto quando estão distantes. Por exemplo, quando um indivíduo em casa 
acessa uma página na World Wide Web, o mesmo modelo é utilizado, com o servidor Web 
remoto desempenhando o papel do servidor e o computador pessoal do usuário agindo 
como o cliente. Sob a maioria das condições, um único servidor pode lidar com um grande 
número (centenas ou milhares) de clientes simultaneamente.
Se observarmos o modelo cliente-servidor em detalhes, notaremos que envolve 
dois processos (por exemplo, programas em execução), um na máquina cliente e outro 
na máquina servidora. A comunicação ocorre quando o processo cliente envia uma 
mensagem pela rede ao processo servidor. Em seguida, o processo cliente espera por uma 
mensagem de resposta. Assim que o processo servidor recebe a solicitação, ele executa a 
tarefa solicitada ou busca pelos dados solicitados e envia uma resposta de volta, conforme 
ilustrado na figura a seguir.
FIGURA 1 – O MODELO CLIENTE-SERVIDOR ENVOLVE SOLICITAÇÕES E 
RESPOSTAS
Fonte:	Adaptado	de	TANENBAUM	(2011)
Outro serviço é o de solicitação/resposta. Nele, o transmissor envia um 
único datagrama contendo uma solicitação; a resposta contém a réplica. A 
solicitação/resposta é, em geral, usada para implementar a comunicação no 
modelo cliente-servidor: o cliente emite uma solicitação e o servidor responde. 
Por exemplo, um cliente de telefones e fontes de entretenimento, bem como 
um modo de comprar e vender produtos e serviços. Em geral, as pessoas 
têm acesso à Internet com a utilização de um telefone ou provedores a cabo 
em casa, embora um número cada vez maior de pessoas tenha uma conexão 
sem fio para laptops e telefones. Os avanços na tecnologia estão permitindo 
novos tipos de aplicações móveis e redes com computadores embutidos em 
aparelhos e outros dispositivos do usuário. Os mesmos avanços levantam 
questões sociais, como preocupações acerca da privacidade móvel poderia 
enviar uma consulta a um servidor de mapa para receber os dados de mapa 
para seu local atual” (TANENBAUM, 2011, p. 23).
68EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
Um outro formato de oferecer os serviços de rede é utilizar o modelo peer-to-peer. 
No modelo peer-to-peer ou P2P, são disponibilizados por qualquer dispositivo da rede de 
modo igual, não existindo a imagem de um servidor individualizado.
As redes P2P são fáceis de instalar e, como não existe a imagem do servidor, 
oferecem baixo custo, grande escalabilidade e disponibilidade. A figura a seguir exemplifica 
uma rede P2P.
FIGURA 2 – REDE P2P
Fonte:	https://image.shutterstock.com/image-vector/vector-tech-icon-internet-peering-600w-1281824551.jpg
Por outro lado, as redes peer-to-peer convencionais oferecem baixo desempenho 
e administração descentralizada, o que torna o gerenciamento da rede mais difícil. As 
redes P2P conseguem ser utilizadas em pequenas redes locais, em que questões de 
desempenho não são importantes. No momento atual, o modelo peer-to-peer vem sendo 
aplicado por usuários da Internet para o compartilhamento de arquivos, como música e 
vídeo. Independentemente do tipo de rede, é possível usufruir dos benefícios de ambas as 
filosofias integrando serviços cliente-servidor e peer-to-peer. Para informações adicionais 
sobre o modelo cliente-servidor, consultar (ORFANI, 1999).
A topologia em barramento é outro item importante nas redes quando nos referimos 
à sua configuração, pois define como os dispositivos estão fisicamente conectados. De 
maneira geral, as topologias de rede podem ser classificadas como ponto a ponto ou 
multiponto. Nas redes ponto a ponto, existe uma conexão dedicada ligando dois dispositivos, 
ou seja, não há compartilhamento físico do canal de comunicação. Nas redes multiponto, o 
canal de comunicação é compartilhado por todos os dispositivos da rede.
69EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
FIGURA 3 - REPRESENTAÇÃO DE UMA TOPOLOGIA BARRAMENTO
Fonte:	https://image.shutterstock.com/image-vector/bus-network-topology-vector-black-600w-1491041666.
jpg
Resumidamente, uma rede em barramento é a forma mais simples de distribuição 
de uma rede. Numa topologia em barramento, todos os hosts estão interligados por uma 
mesma linha de transmissão através de cabo, geralmente coaxial. A palavra ‘barramento’ 
refere-se à linha física que conecta as máquinas da rede. Esta topologia possui a vantagem 
de ser simples de instalar e operar. No entanto, é altamente vulnerável, pois se uma das 
conexões falhar, toda a rede será afetada.
Na topologia estrela, todos os dispositivos estão conectados ponto a ponto a um 
dispositivo central ou concentrador. Quando um dispositivo deseja se comunicar com outro 
que não seja o concentrador, a origem envia a mensagem primeiro para o dispositivo central, 
que então a encaminha para o destino. Por exemplo, na figura a seguir, o dispositivo central 
atua como concentrador. Assim, um dispositivo deve primeiro enviar a mensagem para o 
concentrador (hub), que por sua vez a envia para o host de destino.
70EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
FIGURA 4 - REPRESENTAÇÃO DE UMA TOPOLOGIA ESTRELA
Fonte:	https://image.shutterstock.com/image-vector/star-network-topology-showing-arrangement-
600w-1822171475.jpg.
A grande vantagem dessa topologia é a sua simplicidade e baixo custo. 
Sua grande desvantagem está na baixa disponibilidade, pois dependem 
integralmente do dispositivo central para o funcionamento da rede. Se o 
concentrador sofrer qualquer problema, todos os outros dispositivos não 
poderão se comunicar. Uma solução comum para o problema é adotar 
dispositivos com alta disponibilidade, que implementam algum esquema 
de redundância. Outro possível problema é o desempenho. Como todo o 
fluxo de dados passa pelo concentrador, esse dispositivo pode sofrer com 
o excesso de tráfego e prejudicar o desempenho da rede. A topologia em 
estrela é largamente utilizada em redes locais Ethernet, e as estações são 
ligadas a um hub ou switch que funciona como concentrador (MAIA, 2009, 
p. 68).
Topologia MESH, também conhecida como rede de malha ou mesh, é um 
aperfeiçoamento da topologia em estrela, representando várias conexões ponto a ponto. 
Uma rede mesh pode ter (1, N) conexões ponto a ponto com várias outras unidades. Cada 
terminal está interligado a todos os outros, porém, uma desvantagem significativa é o 
enorme número de conexões necessárias.
Esta topologia é comumente encontrada em grandes redes de distribuição, como a 
Internet.Os dados podem percorrer a rede seguindo rotas distintas, sob a administração de 
poderosos supervisores de rede ou por meio de métodos distribuídos de roteamento. Em 
caso de quebra de um link, as informações ainda podem ser enviadas. Além disso, essa 
topologia é empregada em redes Wi-Fi para garantir cobertura. Isso é conhecido como rede 
de malha, mas é aplicável apenas aos roteadores Wi-Fi.
71EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
FIGURA 5 - REPRESENTAÇÃO DE UMA TOPOLOGIA MESH
Fonte:	https://image.shutterstock.com/image-illustration/mesh-topology-networking-communication-
connectivity-600w-1716418198.jpg
72
Topologia de rede é o caminho no qual o ambiente de rede está conectado aos 
computadores e outros componentes de uma rede de computadores. Fundamentalmente, é 
a estrutura topológica da rede, e pode ser representada física ou logicamente. Há inúmeras 
formas nas quais se pode estruturar a interligação entre cada um dos nós da rede. Existem 
duas categorias básicas de topologias de rede:
• Topologia física;
• Topologia lógica.
A topologia física representa a real aparência ou design da rede, enquanto a 
topologia lógica indica o fluxo dos dados através dela. A topologia física descreve como as 
redes estão conectadas (layout físico) e os meios de conexão dos dispositivos de rede. O 
formato no qual os cabos estão conectados, genericamente denominada topologia da rede 
(física), influencia diversos pontos críticos, como flexibilidade, velocidade e segurança.
Por outro lado, a topologia lógica trata da maneira como os sinais interagem em 
relação aos meios de rede, ou seja, como os dados são transmitidos através da rede 
de um dispositivo para outro, independentemente da interligação física dos dispositivos. 
Topologias lógicas estão regularmente associadas ao controle de acesso à mídia, métodos 
e protocolos. Elas são qualificadas para serem reconfiguradas dinamicamente por meio de 
equipamentos especiais, como roteadores e switches.
TOPOLOGIA FÍSICA X TOPOLOGIA 
LÓGICA, PROTOCOLOS DE 
APLICAÇÃO, PROTOCOLOS DE 
TRANSPORTE2
TÓPICO
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
73EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
Algumas das diferentes Topologias Físicas existentes para Redes:
• Topologia em Barramento ou Bus;
• Topologia em Estrela ou Star;
• Topologia em Anel ou Ring;
• Topologia em Malha ou Mesh;
• Topologia em Árvore;
• Topologia em Espinha Dorsal ou Backbone;
• Topologia em Duplo Anel ou FDDI.
Protocolo de Aplicação: semelhante na camada de aplicação, há necessidade 
de protocolos de suporte, com a finalidade de permitir que as aplicações funcionem. 
Examinaremos alguns dos vários protocolos de aplicação que temos disponíveis. Assim, 
os principais protocolos de aplicação são: TELNET, FTP, TFTP, SMTP, POP, IMAP, DNS, 
HTTP, HTTPS, RTP, MIME, SIP, RDP, SSH, IRC, NNTP e TLS. Veremos alguns exemplos 
a seguir:
DNS — Domain Name System (Sistema de Nomes de Domínio): Embora os 
programas possam referir-se, em princípio, a páginas Web, caixas de correio, entre outros 
recursos que utilizam os endereços de rede (por exemplo, endereços IP) dos hosts em 
que estão alojados, esses endereços são difíceis para as pessoas lembrarem. Além disso, 
navegar pelas páginas Web de uma empresa a partir de 192.111.24.41 significa que, se a 
empresa mudar o servidor Web para uma máquina diferente, com um endereço IP diferente, 
todos precisam ser informados sobre o novo endereço IP. Por essa razão, foram adotados 
nomes de alto nível, legíveis, para desvincular os nomes das máquinas dos endereços 
dessas máquinas. Desta maneira, o servidor Web da empresa poderia ser conhecido como 
www.escola.edu.br independentemente do seu endereço IP. No entanto, a rede reconhece 
apenas endereços numéricos; consequentemente, é necessário algum tipo de mecanismo 
para converter as strings ASCII em endereços de rede. Para solucionar esses problemas, 
foi criado o sistema de nomes de domínio, ou DNS (Domain Name System), em 1983. Ele 
tem sido uma parte fundamental da Internet desde então. A natureza do DNS é criar um 
esquema hierárquico de atribuição de nomes baseado no domínio e um sistema de banco 
de dados distribuído para efetuar esse esquema de nomenclatura. Ele é mais usado para 
mapear nomes de hosts em endereços IP, mas da mesma forma pode servir para outros 
74EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
propósitos. O DNS é definido nas RFCs 1034, 1035, 2181 e elaborado com mais detalhes 
em muitas outras.
Correio eletrônico: o correio eletrônico, ou e-mail, como é chamado por muitos, 
tem sido uma aplicação popular desde os primeiros dias da Internet. Os protocolos de 
e-mail também evoluíram durante o período de seu uso. No princípio, os sistemas de 
correio eletrônico consistiam meramente em protocolos de transferência de arquivos, com 
a condição de que a primeira linha de cada mensagem (ou seja, o arquivo) contivesse 
o endereço do destinatário. À medida que os anos passaram, o e-mail evoluiu além da 
transmissão de arquivos e muitos recursos foram acrescentados, como a habilidade de 
enviar uma mensagem para uma lista de destinatários.
Os agentes de transferência de mensagem geralmente são processos do sistema. 
Eles operam em segundo plano nos hosts servidores de e-mail e estão permanentemente 
disponíveis. Sua tarefa é mover automaticamente o e-mail pelo sistema do remetente ao 
destinatário usando o SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Essa etapa é conhecida 
como transferência de mensagem. O SMTP foi originalmente especificado na RFC 821 e 
posteriormente revisado para se tornar a atual RFC 5321.
No SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), as mensagens de correio eletrônico 
são entregues quando a máquina de origem estabelece uma conexão TCP com a porta 25 
da máquina de destino. O servidor de correio que se comunica através do SMTP mantém-
se à escuta nessa porta. Esse servidor recebe as conexões recebidas, sujeitas a algumas 
verificações de segurança, e também mensagens para entrega. O SMTP é um protocolo 
ASCII muito simples. Isso não representa uma fraqueza, mas sim um recurso. O uso de 
texto ASCII torna os protocolos fáceis de desenvolver, testar e depurar.
IMAP — Internet Message Access Protocol: Um dos principais protocolos 
usados para a remessa final é o IMAP (Internet Message Access Protocol). A versão 4 do 
protocolo é estabelecida na RFC 3501. Para utilizar o IMAP, o servidor de correio executa 
um servidor IMAP que escuta na porta 143. O agente do usuário utiliza um cliente IMAP.
Inicialmente, o cliente inicia uma conexão segura, se necessário, e depois 
estabelece um login ou autentica-se de alguma forma no servidor. O IMAP é uma melhoria 
em relação a um protocolo de entrega final mais antigo, o POP3 (Post Office Protocol, 
versão 3), especificado na RFC 1939.
O POP3, é um protocolo mais básico, com menos recursos e é menos seguro 
para o uso diário. Os e-mails são geralmente baixados para o computador do agente do 
usuário, em vez de permanecerem no servidor de correio. Isso simplifica a vida do servidor, 
75EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
mas torna mais difícil para o usuário ler e-mails em diversos computadores. Além disso, 
se o computador do agente do usuário sofrer danos, todos os e-mails podem ser perdidos 
permanentemente.
A World Wide Web — é uma estrutura arquitetônica que permite o acesso a 
documentos vinculados espalhados por milhões de máquinas na Internet. Em 1994, o 
CERN e o MIT assinaram um acordo criando o W3C (World Wide Web Consortium), uma 
organização voltada para o desenvolvimento da Web, padronização de protocolos e para o 
incentivo da interoperabilidade entre os sites.
O protocolo de solicitação-resposta para descobrir páginas é simples, baseado em 
texto, e opera sobre TCP, assim como no caso do SMTP. Eleé chamado HTTP (HyperText 
Transfer Protocol). O conteúdo pode ser unicamente um documento lido de um disco, 
ou então o resultado de uma consulta de banco de dados e a execução de um programa. 
Quanto à página, ela pode ser estática e exibir o mesmo documento sempre que for 
acessada. Ao contrário, se for gerada sob demanda por um programa ou se contiver um 
programa, é chamada de página dinâmica.
HTTP — HyperText Transfer Protocol: O protocolo utilizado para transportar toda 
essa informação entre os servidores e os clientes na Web é o HTTP (HyperText Transfer 
Protocol), especificado na RFC 2616. Ele determina quais mensagens os clientes podem 
enviar para os servidores e quais respostas recebem em retorno. Os cabeçalhos de 
solicitação e resposta são fornecidos em ASCII, da mesma forma que no SMTP.
Protocolo de transporte: a camada de transporte baseia-se na camada de rede 
para facilitar o transporte de dados de um processo em um host de origem para um processo 
em um host de destino com um nível de segurança desejado, independentemente das redes 
físicas em uso no momento. Assim como existem dois tipos de serviço de rede - o serviço 
orientado a conexões e o serviço não orientado as conexões - também existem dois tipos 
de serviço de transporte. O serviço de transporte orientado as conexões assemelha-se ao 
serviço de rede orientado a conexões em muitos aspectos. Em ambos os casos, as conexões 
passam por três fases: o estabelecimento, a transferência de dados e o encerramento. O 
endereçamento e o controle de fluxo também são semelhantes em ambas as camadas. 
Além disso, o serviço de transporte não orientado as conexões é similar ao serviço de rede 
não orientado a conexões.
UDP: O conjunto de protocolos da Internet inclui um protocolo de transporte 
não orientado a conexões, chamado Protocolo de Datagrama do Usuário, ou UDP (User 
Datagram Protocol). O UDP oferece um canal para que as aplicações enviem datagramas 
76EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
IP encapsulados sem a necessidade de estabelecer uma conexão. O UDP é descrito na 
RFC 768.
O UDP transmite segmentos compostos por um cabeçalho de 8 bytes, seguido 
pela carga útil. As duas portas servem para identificar os pontos extremos nas máquinas 
de origem e destino. Quando um pacote UDP chega, sua carga útil é entregue ao processo 
associado à porta de destino. Essa associação ocorre quando a primitiva BIND ou algo 
semelhante é usada. Pode-se pensar nas portas como caixas de correio que as aplicações 
podem utilizar para receber pacotes. Sem os campos de portas, a camada de transporte não 
saberia o que fazer com o pacote que chegasse. Com eles, a camada entrega o segmento 
encapsulado à aplicação correta.
Para aplicações que necessitam de controle preciso sobre o fluxo de pacotes, 
erros ou sincronização, o UDP fornece apenas o necessário. Uma área em que ele é 
especialmente útil é nas situações cliente-servidor.
O TCP, ou Protocolo de Controle de Transmissão (Transmission Control Protocol), 
foi especificamente projetado para oferecer um fluxo de bytes confiável de ponta a ponta 
em uma rede interligada não confiável. Uma rede interligada difere de uma rede única 
devido às suas diversas partes, que podem ter topologias, larguras de banda, atrasos, 
tamanhos de pacotes e outros parâmetros completamente diferentes. O TCP foi projetado 
para se ajustar dinamicamente às características da rede interligada e ser robusto diante 
dos diversos tipos de falhas que podem ocorrer.
O TCP foi formalmente definido na RFC 793, em setembro de 1981. Ao longo do 
tempo, várias melhorias foram implementadas e diversas falhas e inconsistências foram 
corrigidas, o que resultou na criação de um guia para as muitas RFCs, naturalmente 
publicado como outro documento RFC, a RFC 4614.
Por vezes, utilizamos apenas “TCP” para referir tanto à entidade de transporte TCP 
(um software) quanto ao protocolo TCP (um conjunto de regras). A camada IP não oferece 
garantia de que os datagramas serão entregues adequadamente, nem faz recomendações 
sobre a velocidade com que os datagramas podem ser enviados. Cabe ao TCP enviar 
datagramas com velocidade considerável para utilizar a capacidade disponível, mas sem 
causar congestionamentos, além de definir o timeout permitido e retransmitir quaisquer 
datagramas que não tenham sido entregues. Os datagramas também podem chegar fora 
de ordem; o TCP também deve reorganizá-los em mensagens na sequência correta. Em 
resumo, o TCP deve fornecer bom desempenho com a confiabilidade que a maioria das 
aplicações deseja, mas que o IP não oferece.
77EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
Resumindo os protocolos de transporte pode dizer o seguinte:
Protocolo orientado a conexão
• Estabelece conexão antes da transmissão;
• Implementa controle de erro;
• Implementa controle de fluxo;
• Indicado para a transmissão de grandes volumes de dados;
• Complexo e lento;
• Exemplo: TCP.
Protocolo não-orientado à conexão
• Não estabelece conexão antes da transmissão;
• Não oferece controle de erro;
• Não oferece controle de fluxo;
• Indicado para a transmissão de pequenos volumes de dados;
• Simples e rápido;
• Exemplo: UDP.
78
Para garantir que a comunicação ocorra com sucesso, os dispositivos precisam 
utilizar protocolos de comunicação, que são regras predefinidas a serem seguidas pelos 
dispositivos. Os protocolos usados em uma rede devem ser compatíveis; caso contrário, 
a comunicação não se promoverá de forma efetiva ou, em último caso, não ocorrerá. Os 
protocolos de rede assemelham-se às regras de trânsito, que devem ser obedecidas pelos 
motoristas para que cheguem ao destino com segurança.
Existem vários protocolos relacionados à comunicação de dados e redes de 
computadores, e cada um tem uma função específica. O TCP e o IP são dois dos vários 
protocolos utilizados na Internet. Por serem considerados os mais importantes, o termo 
TCP/IP é utilizado como forma de referenciar todos os protocolos que fazem parte do 
modelo da Internet.
Os protocolos possuem funções específicas e precisam interagir para tornar 
o processo de comunicação efetivo. A ideia do modelo de camadas é, 
inicialmente, dividir o projeto de redes em funções independentes e agrupar 
as funções afins em camadas, criando o total isolamento de suas funções e, 
principalmente, a independência de cada nível. 
O modelo de camadas traz grandes benefícios para a manutenção do projeto da 
rede, pois, se houver algum problema, basta identificar a camada responsável 
e corrigi-lo. Além disso, é possível introduzir novas funcionalidades em uma 
sem que as demais sejam afetadas, reduzindo o esforço para a evolução 
do projeto de rede. Existem também comerciais na adoção do modelo em 
camadas, principalmente quando existe uma arquitetura padrão a ser seguida 
pelos fornecedores de produtos de redes. Nesse caso, diferentes empresas 
PROTOCOLOS DE REDE, 
PACOTES UNICAST, 
MULTICAST E BROADCAST3
TÓPICO
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
79EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
podem oferecer soluções para uma ou mais camadas, e os usuários podem 
adquirir produtos de diferentes fabricantes sem o risco de incompatibilidade 
entres diferentes produtos” (MAIA, 2009, p. 3). 
Os protocolos de rede mais comuns são:
● Ethernet;
● Local Talk;
● Token Ring;
● FDDI;
● ATM.
Ethernet: O Protocolo Ethernet é amplamente aplicado. O Ethernet utiliza um 
esquema de acesso chamado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision 
Detection - Detecção de Acesso Múltiplo com Detecção de Colisão). É um esquema em 
que cada host escuta o cabo antes de enviar qualquer coisa pela rede. Se a rede estiver 
desocupada, o host transmitirá. Se outros hosts já tiverem transmitido no cabo, o host 
aguardará e tentará novamente quando a rede estiver desocupada. Às vezes,dois hosts 
tentam transmitir simultaneamente, resultando em uma colisão. Cada host recua e espera 
uma quantidade aleatória de tempo antes de tentar retransmitir. Com essa técnica de acesso, 
é normal ocorrerem colisões. No entanto, o atraso causado por colisões e retransmissões é 
mínimo e geralmente não afeta a velocidade de transmissão na rede. O protocolo Ethernet 
possibilita topologias lineares de barramento, estrela ou árvore. Os dados podem ser 
transmitidos por meio de pontos de acesso sem fio, cabos trançados, cabos coaxiais ou 
fibra óptica, com velocidades variando de 10 Mbps a 1000 Mbps.
Fast Ethernet: para aumentar a velocidade de transmissão, o protocolo Ethernet 
evoluiu para um novo padrão que suporta 100 Mbps, regularmente chamado de Fast 
Ethernet. O Fast Ethernet requer a utilização de concentradores/hubs de rede distintos 
e mais caros, assim como placas de interface de rede. Além disso, é necessário um par 
trançado de categoria 5 ou cabo de fibra óptica.
LocalTalk: o LocalTalk é um protocolo de rede proprietário desenvolvido pela 
Apple Computer, Inc. para computadores Macintosh. O método utilizado pelo LocalTalk é 
denominado CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance - Acesso 
Múltiplo a Transportadora com Evitação de Colisão). É semelhante ao CSMA/CD, exceto 
pelo fato de que um computador sinaliza sua intenção de transmitir antes de fazê-lo. 
Adaptadores LocalTalk e cabos de par trançado especial podem ser usados para conectar 
80EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
vários computadores através da porta serial. O sistema operacional Macintosh permite 
a criação de uma rede ponto a ponto sem a necessidade de software adicional. Com a 
inclusão da versão do servidor do software AppleShare, é possível estabelecer uma rede 
cliente/servidor. O protocolo LocalTalk permite topologias de barramento linear, estrela ou 
árvore utilizando cabo de par trançado.
Token Ring: o protocolo Token Ring foi criado pela IBM em meados da década de 
1980. A técnica de acesso usada envolve a passagem de token. No Token Ring, os hosts 
estão conectados de forma que os dados viajem pela rede de um host para outro em um 
anel lógico. Um único token eletrônico move-se ao redor do anel de um host para outro. 
Se um host não possui informações para transmitir, simplesmente passa o token para o 
próximo host. Se um host deseja transmitir e recebe um token vazio, ele anexa dados ao 
token. O token continua em torno do anel até chegar ao host para o qual os dados foram 
destinados. Nesse ponto, os dados são capturados pelo host receptor. O protocolo Token 
Ring requer um anel com estrela utilizando par trançado ou cabo de fibra óptica.
FDDI: a Interface de Dados Distribuídos por Fibra (FDDI) é um protocolo de rede 
utilizado principalmente para interligar duas ou mais redes de área local, geralmente em 
longas distâncias. A forma de acesso usada pelo FDDI envolve a passagem de token. O 
FDDI utiliza uma topologia física de anel duplo. A transmissão geralmente ocorre em um 
dos anéis; no entanto, se ocorrer uma interrupção, o sistema preserva as informações em 
movimento utilizando automaticamente partes do segundo anel para criar um novo anel 
completo. Uma grande vantagem do FDDI é sua alta velocidade. Opera sobre cabo de fibra 
óptica a 100 Mbps.
ATM: a Transferência Assíncrona de Modo (ATM) é um protocolo de rede que 
transmite dados a uma velocidade de 155 Mbps e superior. O ATM opera transmitindo todos 
os dados em pequenos pacotes de tamanho fixo, ao contrário de outros protocolos que 
transferem pacotes de tamanho variável. O ATM suporta uma variedade de mídias, como 
vídeo, áudio com qualidade de CD e imagem. Utiliza uma topologia em estrela, podendo 
trabalhar tanto com fibra óptica quanto com cabo de par trançado. É amplamente utilizado 
para interligar duas ou mais redes locais e regularmente empregado pelos provedores de 
serviços de Internet para oferecer acesso de alta velocidade à Internet aos seus clientes.
Gigabit Ethernet: o mais recente desenvolvimento no padrão Ethernet é um 
protocolo que possui uma velocidade de transmissão de 1 Gbps. O Gigabit Ethernet é 
principalmente empregado para backbones em uma rede, embora já possamos vê-lo sendo 
utilizado para conexões de estações de trabalho e servidores. Pode ser utilizado com cabos 
81EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
de fibra óptica e cobre. O 1000 BaseTX, o cabo de cobre utilizado para o Gigabit Ethernet, 
tornou-se o padrão formal em 1999.
A comunicação de uma rede comutada é feita de três formas: 
● unicast;
● multicast;
● broadcast.
De forma bastante resumida, vamos explicar e exemplificar os conceitos de 
comunicação em redes comutadas, fundamentais para quem trabalha com Redes de 
Computadores.
Unicast: É um modelo de comunicação no qual um quadro é enviado de um host 
e endereçado a um destino específico. Na transmissão unicast, há apenas um remetente 
e um receptor. Essa forma de transmissão é predominante em redes locais e na Internet. 
Entre os exemplos de protocolos que utilizam transmissões unicast estão HTTP, SMTP, 
FTP e Telnet. A figura a seguir demonstra a conexão do tipo unicast. Observem que o Cabo 
Verde representa esse tipo de comunicação entre um receptor e um remetente.
FIGURA 6: UNICAST DE REDE
Fonte:	Free	CCNA	Tutorials.	Study	CCNA	do	free!
https://study-ccna.com/unicast-multicast-and-broadcast-addresses/
Multicast: É um modelo de comunicação no qual um quadro é enviado para um 
grupo específico de dispositivos ou clientes. Os clientes da comunicação multicast devem 
ser membros de um grupo multicast lógico para receber as informações. Um exemplo 
82EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
de transmissão multicast é a transmissão de vídeo e voz associada a uma reunião de 
negócios (videoconferência), baseada em rede. A figura a seguir demonstra a conexão do 
tipo multicast. Observem que o Cabo Verde representa esse tipo de comunicação entre um 
remetente e dois outros receptores.
FIGURA 7 - MULTICAST DE REDE
Fonte: 	Free	CCNA	Tutorials.	Study	CCNA	do	free!
https://study-ccna.com/unicast-multicast-and-broadcast-addresses/
Broadcast: é um modelo de comunicação no qual um quadro é enviado de um 
endereço para todos os outros endereços. Nesse caso, há apenas um remetente, mas 
as informações são enviadas para todos os receptores conectados. A transmissão de 
broadcast é fundamental durante o envio da mesma mensagem para todos os dispositivos 
na rede local. Um exemplo disso é a transmissão de broadcast pela consulta de resolução 
de endereço que o protocolo de resolução de endereços (ARP, Address Resolution Protocol) 
envia para todos os computadores em uma rede local. A figura a seguir demonstra a conexão 
do tipo broadcast. Observem que o Cabo Verde representa esse tipo de comunicação entre 
um remetente e todos os outros receptores integrantes da rede.
83EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
FIGURA 8 - BROADCAST DE REDE
Fonte: Free	CCNA	Tutorials.	Study	CCNA	do	free!
https://study-ccna.com/unicast-multicast-and-broadcast-addresses/
84
Primeiramente iremos introduzir os elementos para interligação de redes:
Repetidor
• Interliga níveis físicos diferentes com mesmo MAC (método de controle de 
acesso);
• Os dispositivos interligados através de um repetidor se encontram em um 
mesmo domínio de colisão e de broadcast. 
Roteador
• Permite conectar redes diferentes;
• Divide um domínio de broadcast em dois ou mais domínios de broadcast 
menores. 
Switch
● Capacitado a selecionar em que porta os frames devem ser enviados;
● Divide um domínio de colisão em dois ou mais domínios de colisão menores;
● Cada porta do switch corresponde a um domínio de colisão diferente.
Domínio de colisão: é um segmento lógico da rede onde os pacotes transmitidos 
pelos integrantesa produção em grande escala, e barateando 
consequentemente o custo para produzir os computadores, em especial os PC (Personal 
Computers).
“O velho modelo de um único computador atendendo a todas as necessidades 
computacionais da organização foi substituído por outro no qual os trabalhos são realizados 
por inúmeros computadores separados, porém interconectados. Esses sistemas são 
chamados redes de computadores” (TANENBAUM, 2011, p. 1).
A internet se expandiu rapidamente, conectando cada vez mais computadores em 
diferentes locais. Para garantir o funcionamento dessa rede global, foram criados padrões e 
protocolos que regulam o tráfego de dados. A internet abrange desde conexões locais em um 
prédio até conexões internacionais entre continentes. Há também conexões extraterrestres, 
como os satélites e a Estação Espacial Internacional. Neste trabalho, vamos explorar as 
arquiteturas e os tipos de conexão da internet, bem como as padronizações que permitem 
sua operação eficiente.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
9
O primeiro experimento divulgado de conexão de computadores em rede foi datado 
no ano de 1965, nos Estados Unidos, por dois cientistas: Lawrence Roberts e Thomas Merril. 
A experiência foi gerada por meio de uma linha telefônica discada de baixa velocidade, 
estabelecendo a conexão entre dois centros de pesquisa em Massachusetts.
A biografia das redes de computadores está profundamente relacionada ao avanço 
dos sistemas computacionais e das telecomunicações. Somente grandes corporações 
e centros de pesquisas dispunham de condições para comprar e manter tais sistemas. 
Com o avanço computacional, os computadores ficaram mais acessíveis, possibilitando 
que empresas e universidades possuíssem seus próprios sistemas computacionais. Além 
disso, os computadores tornaram-se menores, mais rápidos, confiáveis e de fácil interação.
A evolução das telecomunicações tem papel fundamental no surgimento e na 
evolução das redes de computadores. Avanços no sistema de telefonia e a 
comunicação utilizando satélites, rádio, micro-ondas, fibras ópticas e telefonia 
celular permitiram ampliar a cobertura geográfico das redes em escala global, 
reduzir o custo das conexões, aumentar as taxas de transmissão e, ao mesmo 
tempo, reduzir as taxas de erro e oferecer diferentes possibilidades de conexão. 
A partir da disseminação do uso dos computadores e dos avanços das 
telecomunicações, foi possível a conexão dos sistemas e, consequentemente, 
a troca de informações e o compartilhamento dos recursos computacionais 
(MAIA, 2009, p. 16).
Com a intenção de fazer frente às inovações tecnológicas desenvolvidas pela antiga 
União Soviética, a presidência dos EUA criou uma agência com a incumbência de desenvolver 
projetos de ponta, chamada ARPA (Advanced Research Projects Agency) em 1957. Um 
HISTÓRICO DA EVOLUÇÃO DAS 
REDES DE COMPUTADORES E 
A INTERNET1
TÓPICO
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
10
desses programas é o desenvolvimento de uma rede de intercomunicação para interligar 
os diferentes computadores das instituições de pesquisa separadas geograficamente. Mas 
somente em 1966, com a ida de Robert Taylor para o ARPA, e, futuramente, de Lawrence 
Roberts em 1967, o conceito de construir a ARPANET foi, enfim, proposto aplicando o 
conceito de comutação por pacotes.
Segundo Maia (2009, p. 17) na comutação por pacotes, uma mensagem é dividida 
em pedaços menores, chamados pacotes, e encaminhados pela rede de interconexão de 
forma independente, podendo tomar caminhos diferentes entre a origem e o destino. Essa 
ideia permite que os diversos dispositivos compartilhem os mesmos canais de comunicação, 
o que não acontecia na comutação por circuitos. Os primeiros estudos sobre a utilização de 
redes de pacotes aconteceram nos EUA por Paul Baran, do RAND, e Leonard Kleinrock, do 
MIT (Massachusetts Institute of Technology). 
A ARPANET seria composta por computadores, chamados hosts, interligados a 
linhas telefônicas de 56 Kbps através de um dispositivo denominado IMP (Interface Message 
Processor), encarregado por direcionar os pacotes pela rede de interconexão, equivalente 
aos roteadores atuais. No ano 1969, o primeiro IMP foi instalado na Universidade da 
Califórnia em Los Angeles (UCLA), subsequente pelo Instituto de Pesquisa de Stanford 
(SRI), Universidade da Califórnia Santa Bárbara e Universidade de Utah, totalizando quatro 
localizações.
Estava criado o embrião da atual Internet. Nesse ano, foi publicada a primeira RFC 
(Request for Comments), que passou a ser a forma de especificar os padrões a serem 
seguidos no modelo Internet (MAIA, 2009, p. 17).
Durante a década de 1970 muitas empresas, em especial, fabricantes de 
computadores, criaram suas próprias arquiteturas de rede, como a IBM com o SNA 
(System Network Architecture), a Digital com o DECnet e a Xerox com o XNS (Xerox 
Network Services). Além de arquiteturas públicas, padrões abertos similarmente foram 
desenvolvidos, como o protocolo CCITT X.25 para redes públicas de pacotes no ano de 
1976. Inúmeras redes de pacotes foram implementadas baseadas no protocolo X.25, como 
Telenet (EUA), Datapac (Canadá), Transpac (França), PSS (Inglaterra) e RENPAC (Brasil). 
Com a admissão do TCP/IP como padrão de redes, mas essas e outras iniciativas perderam 
interesse, ou apenas, sumiram.
O primeiro protocolo utilizado na ARPANET para a comunicação entre dois 
hosts, o NCP (Network Control Protocol), foi finalizado em 1970 e permitiu 
que as primeiras aplicações fossem desenvolvidas [RFC-54]. Em 1972, Ray 
Tomlinson desenvolveu o primeiro software de correio eletrônico, simplificando 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
11
a troca de informações entre os usuários da rede. O protocolo NCP possuía 
uma série de limitações que impediam o rápido crescimento da rede. Em 
1974, Vinton Cerf e Robert Kahn apresentaram uma proposta de um novo 
protocolo, chamado TCP (Transmission Control Program), que incluía funções 
da camada de rede e transporte em um único protocolo. Posteriormente, o 
TCP seria desmembrado em dois, gerando os protocolos TCP e IP (Internet 
Protocol), utilizados atualmente. Durante a década de 1970, a ARPANET 
alcançaria a marca de cerca de 200 hosts (MAIA, 2009, p. 17).
E foi em 1971 na Universidade do Havaí que projetaram uma rede para interligar 
as várias unidades da instituição espalhadas pelas ilhas do arquipélago. Chamada de 
ALOHANET, era uma rede de pacotes que operava ondas de rádio implementando o 
controle de acesso ao meio. 
No final de 1972, a rede ALOHANET foi conectada à ARPANET via satélite. 
Influenciado pelas ideias da ALOHANET, Robert Metcalfe, em 1973, 
apresentou as bases para o que viria a ser o protocolo Ethernet, utilizado 
atualmente pela grande maioria das redes locais (MAIA, 2009, p. 17). 
No Brasil, em 1976, a EMBRATEL implantou os primeiros circuitos para a transmissão 
digital de dados, operando a velocidades de até 4.800 bps. Mais tarde, esse serviço passou 
a se autodenominar TRANSDATA.
Já na década de 1980, a ARPANET aumentaria de forma intensa, concedendo uma 
transição de 200 hosts para 160 mil hosts. Esse crescimento se deve a uma continuação de 
fatos, como o aprimoramento dos microcomputadores e estações de trabalho, e a evolução 
das redes locais, especialmente do protocolo Ethernet, padronizado em 1983. Ainda no 
mesmo ano, o TCP/IP foi adotado no Unix da Universidade de Berkeley, conhecido como 
BSD (Berkeley Software Distribution), e distribuído para numerosas instituições de ensino. 
Além do que, o governo dos EUA concebeu uma série de incentivos que favorecia a qualquer 
instituição de ensino conectar-se à ARPANET.
Outro marco importante deu-se em 1º de janeiro de 1983, realizou-se a substituição 
de toda a rede do protocolo NCP para o TCP/IP, marcando uma nova etapa para a ARPANET 
[RFC-801]. Com a expansão da rede, era preciso um novo esquema de gerência de nomes 
etêm o potencial de colidir uns com os outros. Uma colisão acontece quando 
dois ou mais hosts pertencentes ao mesmo segmento de rede compartilhado difundem 
quadros ao mesmo tempo. Os quadros consequentemente colidem e os hosts necessitam 
DOMÍNIO DE COLISÃO X 
DOMÍNIO DE BROADCAST, 
SEGMENTAÇÃO DE REDE.4
TÓPICO
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
85EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
retransmiti-los, o que limita a eficiência da rede. Colisões são comuns em topologias de 
barramento ou em topologias formadas pela interligação dos hosts através de hubs, visto 
que todas as portas de um hub (observe que a utilização de hubs faz propagar o domínio 
de colisão a todos os seus segmentos) pertencem ao mesmo domínio de colisão. 
Domínio de broadcast: consiste em um grupo de dispositivos que recebem 
qualquer pacote broadcast originário de qualquer dispositivo dentro do segmento de rede. 
Todas as portas de um hub ou de um switch pertencem ao mesmo domínio de broadcast. 
O domínio de broadcast pode ser dividido por um roteador, no qual cada porta do roteador 
representa um domínio de broadcast distinto. Outra forma de dividir o domínio de broadcast 
é através de uma VLAN. O protocolo de comunicação CSMA/CD, que comanda o acesso 
ao meio em redes Ethernet, diminui este problema por meio de um conjunto de medidas 
relativamente simples: antes de propagar um pacote, o host “escuta” o meio físico para 
verificar se outro host já está transmitindo. Caso o meio físico esteja ocupado, ele espera; 
caso esteja livre, ele transmite.
Devemos saber diferenciar os domínios. Qual é a diferença entre domínio de 
broadcast e domínio de colisão?
No início das redes de computadores, os hubs eram equipamentos utilizados 
para compartilhar os recursos da rede. Eram “burros”, pois não possuíam a capacidade 
de processamento como as bridges e os switches. Estes últimos trabalham na camada 2 
(enlace) do modelo OSI. Como os hubs não têm capacidade de processamento, operam na 
camada 1 (física) do modelo OSI.
Suponha uma rede local (LAN) com 6 estações, as quais compartilham recursos 
na rede. O computador “A” quer enviar um e-mail para o computador “B”. Na rede, o 
concentrador é um hub. Como sabemos, os hubs não têm capacidade de processamento. 
Isso significa que não irão armazenar o quadro Ethernet na memória temporária para 
executar a verificação do endereço de destino na tabela SAT-CAM e, posteriormente, 
encaminhar o quadro Ethernet para o endereço de destino. Portanto, os hubs vão operar 
da seguinte maneira: o host de origem encaminha o quadro Ethernet para o hub, o qual 
fará cópias desses quadros e os encaminhará para as portas ativas do concentrador. Por 
via de regra, esse processo é chamado de flooding. Esse método torna a rede muito lenta 
e pode também resultar em muitas colisões. Para minimizar os contratempos das colisões, 
foi criado o algoritmo CSMA/CD.
86EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
Os switches foram determinantes para resolver o problema de colisões na rede. 
Os switches têm um hardware, como processador, que torna a comutação mais rápida. Os 
métodos de comutação do switch são: store and forward, cut through e fragment free. O 
quadro Ethernet é criado e enviado para o concentrador (switch). Esse quadro será salvo 
na memória temporária e será analisado o endereço de destino. Se o endereço for FFFF.
FFFF.FFFF, será executada uma comunicação chamada de um para muitos (broadcast). 
Os computadores que receberão esse quadro irão desempacotá-lo e verificar se dispõem 
do serviço. Caso não disponham, serão descartados na rede. O circuito será concluído 
quando for encontrado o computador que possui o serviço desejado.
A segmentação de rede é um método de segurança amplamente utilizado pelas 
empresas para proteger seus dados de ataques cibernéticos. Ela proporciona a divisão 
da rede em subseções, permitindo controlar o acesso dos usuários de acordo com as 
necessidades da empresa. Existem várias formas de aplicar a segmentação de rede em 
sua arquitetura.
Segmentação por VLANs ou Sub-redes: a principal forma de aplicar a segmentação 
é utilizando Virtual Local Area Networks (VLANs) para criar segmentos de rede menores, 
com todos os hosts conectados virtualmente uns aos outros, como se permanecessem 
na mesma LAN. Já as sub-redes usam endereços IP para dividir uma rede em sub-redes 
menores, conectadas por dispositivos físicos.
Segmentação por Firewall: são inseridos limites dentro da rede para criar zonas 
de acesso. Para transitar de uma zona à outra, é necessário passar pelo firewall. É uma 
excelente opção para segmentar áreas da empresa.
Segmentação com SDN: a rede estabelecida por software, ou Software-Defined 
Network (SDN), é outra forma de aplicar a segmentação. Este procedimento garante maior 
automatização e programação da rede por meio de controladores centralizados que são 
abstraídos do hardware físico da rede.
Benefícios da segmentação de rede:
Maior visibilidade: um firewall proporciona a uma organização visibilidade de 
todo o tráfego que passa por ele. Quanto mais segmentada for a rede de uma 
organização, maior será a visibilidade que ela terá do tráfego interno da rede.
Defesa em profundidade: as defesas de perímetro de uma organização 
ajudam a detectar e bloquear uma série de ameaças que tentam entrar na 
rede, mas elas não podem capturar tudo. Adicionar vários limites de rede 
entre ativos críticos e o mundo externo fornece oportunidades adicionais para 
detectar e responder a uma intrusão.
87EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
Controle de acesso aprimorado: os firewalls que implementam a segmentação 
de rede podem impor políticas de controle de acesso. Isso permite que 
uma organização restrinja o acesso à rede com base no princípio do menor 
privilégio.
Movimento lateral restrito: os cibercriminosos normalmente comprometem 
as estações de trabalho dos usuários e precisam se mover pela rede para 
acessar sistemas críticos e alcançar seus objetivos. A segmentação da rede 
torna isso mais difícil de realizar e aumenta a probabilidade de detecção 
conforme tentam cruzar os limites do segmento.
Gerenciamento de ameaças internas: as defesas baseadas em perímetro 
podem ser eficazes na detecção de ameaças externas, mas são cegas para 
usuários internos mal-intencionados. A segmentação da rede interna fornece 
visibilidade e detecção de ameaças para funcionários mal-intencionados e 
contas comprometidas.
Melhor desempenho da rede: a segmentação da rede divide a intranet de 
uma organização em segmentos distintos com funções definidas. Isso reduz 
o congestionamento da rede e melhora o desempenho.
Proteção de sistemas críticos: alguns sistemas, como sistemas de controle 
industrial, têm requisitos de disponibilidade muito altos, tornando-os difíceis 
de atualizar e proteger contra ameaças cibernéticas. As melhores práticas de 
segurança para esses sistemas incluem colocá-los em segmentos de rede 
isolados para minimizar sua exposição a ameaças potenciais.
Isolamento de sistemas não confiáveis: muitas organizações têm redes 
públicas de convidados, e o uso crescente de dispositivos corporativos de 
Internet das Coisas (IoT) introduz uma série de dispositivos inseguros e não 
confiáveis nas redes corporativas. Isolar esses dispositivos em um segmento 
de rede separado é uma prática recomendada de segurança IoT e limita a 
ameaça que eles representam para o ambiente da rede corporativa. (GRUPO 
BINÁRIO, 2021).
Visto que as corporações têm o conhecimento fundamental e as ferramentas e 
métodos para realizar a implementação, faz-se possível aproveitar todas as vantagens que 
a segmentação de rede pode propiciar para a proteção das informações corporativas.
88
Você	sabe	o	que	é	um	concentrador	de	rede?
Um	dos	dispositivos	mais	procurados	por	pessoas	que	desejam	montar	sua	própriarede	é	o	
concentrador	de	rede,	uma	peça	de	informática	essencial	para	esse	tipo	de	trabalho.	No	entanto,	há	muitas	
dúvidas	 sobre	 esse	 dispositivo,	 que	 também	pode	 ser	 conhecido	 como	hub.	No	meio	 de	 tantos	 outros	
aparelhos,	como	o	switch	e	o	roteador,	fica	ainda	mais	confuso	compreender	as	funções	de	cada	um	desses	
acessórios.	Aprenda	com	este	texto	o	que	é	um	concentrador	de	rede	e	elimine	de	vez	as	dúvidas	sobre	
algo tão simples, mas que pode gerar muitas perguntas.
Afinal,	o	que	é	um	concentrador	de	rede?
O	concentrador	de	rede,	também	conhecido	como	hub,	é	um	dispositivo	de	hardware	capaz	de	
concentrar	o	tráfego	de	rede	proveniente	de	vários	hosts	e	regenerar	o	sinal.	Este	dispositivo	possui	várias	
portas,	permitindo	a	conexão	de	várias	máquinas	entre	si,	podendo	ser	4,	8,	16	e	até	mesmo	32	portas.	O	
objetivo	do	concentrador	de	rede	é	recuperar	os	dados	binários	destinados	a	uma	porta	e	transmiti-los	para	
as	outras	portas	disponíveis.	Este	dispositivo	opera	na	primeira	camada	do	modelo	OSI	e,	devido	a	esse	
fator,	pode	ser	chamado	de	repetidor	de	multiportas.
Basicamente,	o	 concentrador	de	 rede	conecta	várias	máquinas,	podendo	estar	dispostas	em	
formato	 estrelar.	 Por	 esse	motivo,	 também	 é	 conhecido	 como	 hub,	 já	 que	 o	 termo	 em	 inglês,	 quando	
traduzido,	significa	o	ponto	central	de	uma	roda,	ilustrando	a	passagem	da	comunicação	entre	as	máquinas.
Quais	são	os	tipos	de	concentradores?
Existem	 dois	 tipos	 de	 concentradores	 de	 rede:	 os	 conhecidos	 como	 ativos	 e	 os	 chamados	
passivos.	O	concentrador	de	rede	ativo	é	alimentado	eletricamente	e	regenera	o	sinal	das	várias	portas	
existentes	nesse	aparelho.	Já	o	concentrador	de	rede	passivo	apenas	distribui	o	sinal,	sem	amplificação,	
para	a	conexão	de	todos	os	dispositivos.
Quais	são	as	maneiras	de	conectar	os	concentradores	de	rede?
É	 possível	 conectar	 vários	 concentradores	 entre	 si	 para	 centralizar	 um	 grande	 número	 de	
computadores.	Essa	ação	é	chamada	de	conexão	em	cascata,	conhecida	em	inglês	como	daisy	chains.	
Para	 realizar	 essa	 conexão	 entre	 hubs,	 ou	 seja,	 concentradores	 de	 rede,	 é	 necessário	 usar	 um	 cabo	
cruzado,	conectando	as	portas	de	entrada	e	saída	de	uma	extremidade	à	outra.
De	forma	geral,	nos	concentradores,	há	a	presença	do	uplink,	uma	porta	especial	que	permite	a	
conexão	de	dois	dispositivos	utilizando	o	cabo	de	conexão.	Além	disso,	existem	concentradores	que	podem	
realizar	o	cruzamento	ou	descruzamento	automático	de	suas	portas,	mas	para	isso	é	necessário	conectar	
dispositivos	ou	outro	concentrador	de	rede.
O	concentrador	de	rede	é	o	melhor	aparelho	disponível	no	mercado?
O	concentrador	de	rede,	por	si	só,	não	é	suficiente	para	conectar	vários	computadores	à	internet,	
caso	seja	esse	o	desejo	de	quem	busca	por	esse	aparelho.	Será	necessário	utilizar	um	roteador	ou	um	switch.	
Como	alternativa,	também	é	possível	deixar	o	computador	conectado	como	uma	passarela,	permanecendo	
ligado	para	outros	computadores	poderem	acessar	a	internet	quando	necessário.	Os	roteadores	e	switches	
estão	cada	vez	mais	populares	e	sofisticados,	principalmente	os	sem	fio.	Portanto,	os	concentradores	de	
rede	estão	gradualmente	caindo	em	desuso.
Em	muitos	cenários	práticos,	o	switch	e	o	roteador	estão	sendo	mais	utilizados	e	assumem	a	
posição	que	antes	era	ocupada	pelo	concentrador,	o	que	torna	a	utilização	deste	último	uma	opção	não	
inteligente	para	realizar	as	tarefas	das	redes	modernas.
Fonte:	NETO,	Rodolfo	Teixeira.	Você	Sabe	O	Que	É	Um	Concentrador	De	Rede.	Dominando	
Redes.	10	abr.	2020.	Disponível	em:	https://dominandoredes.com.br/concentrador-de-rede/	Acesso	em:	20	
mar. 2021
SAIBA
MAIS
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
 https://dominandoredes.com.br/concentrador-de-rede/
89
Quando	 nos	 referimos	 aos	 elementos	 de	 uma	 rede,	 uns	 dos	 principais	 pilares	 para	 seu	
funcionamento	são	os	protocolos	de	rede,	eles	são	essenciais	para	o	funcionamento	de	forma	heterogênea	
da	grande	rede	à	Internet.
Fonte:	o	autor	(2021).
REFLITA
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
90
Nesta unidade, vimos o modelo cliente-servidor, no qual temos a figura de um 
computador cliente que solicita algum serviço na rede, por exemplo, uma página de 
internet, e um servidor que recebe a solicitação do cliente, a processa e, após, remete as 
informações processadas ao cliente, por exemplo, uma página web. Já no modelo Peer-to-
Peer (P2P), todas as máquinas que estão na rede, utilizando, por exemplo, um programa 
de compartilhamento de arquivos (torrent), são, ao mesmo tempo, máquinas servidores 
que provêm partes dos arquivos/dados e são também clientes que buscam ou solicitam 
arquivos/dados.
Apresentamos os tipos de rede representados por sua distribuição física, como a 
rede do tipo barramento, com a característica de que todos os integrantes da rede estão 
interligados por um único barramento, por isso seu nome. A topologia estrela é a mais utilizada 
atualmente, onde possui um concentrador central no qual todos os outros elementos da rede 
estão interligados a esse concentrador. Esse modelo possui uma falha crítica: no caso do 
concentrador central apresentar problema, compromete toda a rede. Em contrapartida, é 
mais eficiente, veloz e de fácil manutenção. Já as redes do tipo mesh são mais recentes e têm 
como características que todos os hosts estão interligados entre si, parecendo uma malha. 
Temos esse modelo mais comumente apresentado nas redes sem fio.
Falamos sobre a importância dos protocolos de rede, alguns dos principais 
protocolos que utilizamos, tanto no modelo OSI quanto no modelo Internet. Vimos o conceito 
de unicast, que é a conexão de 1 para 1; multicast, a conexão de 1 para vários; e broadcast, 
que é a conexão de 1 para todos os demais equipamentos da mesma rede.
Observamos a diferença entre o domínio de colisão e o domínio de broadcast, pois 
quando surgiram os switches com capacidade de processamento, eliminaram em grande 
parte as colisões e degradação da rede. E finalizamos com o conceito de segmentação de 
rede, que influencia diretamente na segurança e disponibilidade da rede, assim como em 
sua velocidade.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
91
LEITURA COMPLEMENTAR
PRÓS E CONTRAS DA SEGMENTAÇÃO DE REDE
Quando uma empresa não está preparada para implementar essa tecnologia, 
diversos problemas podem ocorrer. Saiba quais são para evitá-los. A segmentação de rede 
é uma estratégia de segurança amplamente utilizada pelas corporações para proteger seus 
dados de ataques cibernéticos. Ela permite a divisão da rede em subseções, possibilitando 
o controle da concessão de acesso dos usuários de acordo com suas necessidades no 
trabalho. No entanto, as empresas ainda enfrentam inúmeros incidentes de segurança 
envolvendo usuários não autorizados que conseguem acesso aos sistemas e informações 
sigilosas. Como toda tecnologia, a segmentação também apresenta alguns pontos de 
atenção que devem ser considerados durante sua adoção. Apesar disso, seus benefícios 
fazem com que ela continue sendo uma forma eficaz de segurança. Confira a seguir quais 
são os prós e contras dessa tecnologia, além das práticas recomendadas para aplicar a 
segmentação e reduzir os riscos representados pelas ameaças à segurança.
Benefícios da segmentação de rede:
• Fornece um nível reforçado de proteção para servidores e aplicativos críticos.
• Permite isolar os trabalhadores remotos na área de rede necessária.
• Simplifica o gerenciamento de rede, incluindo monitoramento de eventos e 
respostas a incidentes.
• Minimiza o esforço exigido pelas auditorias de segurança.
As organizações devem considerar os seguintes desafios:
• Fornecedores externos e processos empresariais que exigem uma infinidade de 
acesso à rede interna podem complicar o processo de segmentação do acesso.
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃOE TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
92
• Redes VLANs costumam ser usadas por empresas para segmentação, porém, 
usuários podem driblar um segmento e acessarem outro ignorando as restrições 
de acesso, a partir do endereçamento de IP.
• A segmentação pode tornar-se um empecilho ao executar varreduras de 
vulnerabilidade de segurança. Será necessário mover o scanner fisicamente 
ou logicamente de segmento para segmento por meio do controle de acesso e 
regras de firewall.
• Se as empresas não usarem controles de segurança de endpoint como anti-
malware, prevenção de intrusos e prevenção de perda de dados para combater a 
utilização da rede de forma mal-intencionada dentro de cada segmento, os riscos 
ainda serão consideráveis.
Muitas organizações implementam vários níveis de segmentação de rede sem 
entenderem totalmente onde estão seus riscos reais, por isso diversas falhas podem 
acontecer. Se a empresa não tem uma compreensão clara de quais são os pontos de 
atenção que deve levar em conta, ela não será capaz de implementar a segmentação de 
rede de forma eficaz.
Uma vez que as empresas possuem o conhecimento necessário e as ferramentas e 
técnicas para realizar a implementação real, torna-se possível aproveitar todos os benefícios 
que a segmentação de rede pode trazer para a proteção das informações corporativas.
Fonte: Prós e contras da segmentação de rede. Canal Synnex Westcon. Disponível em: https://
blogbrasil.westcon.com/pros-e-contras-da-segmentacao-de-rede. Acesso em: 20 mar. 2021
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
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MATERIAL COMPLEMENTAR
FILME/VÍDEO
• Título: O jogo da imitação
• Ano: 2014.
• Sinopse: Nada mais nada menos que um filme sobre Alan Turing. 
Conhecido como o pai da computação e no desenvolvimento 
de algoritmos. Neste filme, um drama sobre uma história real 
passada durante a Segunda Guerra Mundial, Turing trabalha para 
inteligência britânica especializada em quebra de códigos. No filme 
vemos Turing trabalhando para conseguir desencriptar mensagens 
alemãs. No filme vemos a utilização da máquina enigma e a 
importância de Turing com seu trabalho. Ao conseguir quebrar os 
códigos criptografados dos alemães, ele deu uma grande vantagem 
aos aliados, o que resultou no principal fator para o fim da Segunda 
Guerra Mundial.
• Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=Q2xrQ5U0Tbo
LIVRO
• Título: Projeto estruturado e gerência de redes
• Autor: SILVA, Cassiana Fagundes da Silva
• Editora: Contentus.
• Sinopse: Este livro aborda questões introdutórias sobre projetos 
de redes, gestão, ciclo de vida e etapas de elaboração. Aponta 
ainda fatores críticos de sucesso para o gerenciamento de projetos, 
parâmetros avaliados, metas e requisitos do cliente. A obra também 
destaca o plano de testes de rede física, o mapa de rede, avaliação 
da infraestrutura e a importância de se pensar a segurança da 
informação.
EXEMPLOS DE ARQUITETURAS DE APLICAÇÃO E TOPOLOGIAS DE REDEUNIDADE 3
https://www.youtube.com/watch?v=Q2xrQ5U0Tbo
Professor Especialista Júlio César Pereira
NOÇÕES DE 
ALGORITMOS E 
PROTOCOLOS DE 
ROTEAMENTO4UNIDADEUNIDADE
PLANO DE ESTUDO
95
Plano de Estudos
• Protocolo roteável e não roteável, roteamento estático x dinâmico;
• Noções de administração de rede, fundamentos de segurança;
• Gerenciamento e administração de rede;
• Monitoração de pacotes e segurança de redes.
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar protocolos roteáveis e não roteáveis.
• Compreender os tipos de roteamento.
• Estabelecer a importância da segurança.
• Conceituar o gerenciamento da rede.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
96
Neste módulo, veremos alguns conceitos de protocolos roteáveis e protocolos não 
roteáveis, suas características e quando usar um ou outro. Discutiremos as necessidades 
que levaram grandes empresas de tecnologia a criarem esses protocolos, que acabaram 
se tornando padrão de mercado.
Com o crescimento das redes de computadores, várias medidas foram adotadas 
para auxiliar no transporte de mais informações. Essas tecnologias são denominadas 
roteamento estático e roteamento dinâmico, analogamente às rodovias que conectam 
cidades, estados e países. Surgiu a necessidade, em certos casos, de utilizar rotas fixas, 
enquanto em outros momentos, rotas aleatórias, onde nem sempre o caminho mais curto 
entre o ponto A e o ponto B é o mais eficaz. Cada tipo de roteamento possui seus pontos 
positivos e negativos, sendo a escolha apropriada dependente das necessidades da 
corporação e de seus serviços.
Outro tema de destaque na área de redes é a importância dos profissionais terem 
uma clara compreensão da administração de rede, incluindo como administrar efetivamente 
uma rede de computadores ou dados, qual é o propósito de gerenciar uma rede e quais são 
os requisitos envolvidos. Observamos que isso está muito relacionado às padronizações 
da ISO, que contribuem significativamente para fornecer ferramentas e métodos de 
administração de redes. Existem grandes empresas em todo o mundo que desenvolvem 
ferramentas, tanto de código aberto (gratuitas) quanto proprietárias (pagas), que nos 
auxiliam nesse contexto de como administrar uma rede. Basta analisarmos e utilizarmos a 
melhor ferramenta que atenda às nossas necessidades.
Além do gerenciamento, a segurança é primordial nos dias de hoje, especialmente 
com tantos incidentes relatados diariamente na mídia, como vazamentos de dados, roubo de 
informações e sequestro digital, entre outros. Nesse sentido, discutiremos alguns aspectos 
importantes para manter um ambiente com um nível satisfatório de segurança.
Finalmente, veremos que os administradores de rede têm um grande aliado na área 
de segurança, onde podemos utilizar a técnica de monitoramento de pacotes, analisando 
seu conteúdo e, assim, antecipar possíveis problemas que possam surgir no ambiente da 
rede.
INTRODUÇÃO
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
97
Relembrando, um protocolo é um conjunto de regras que determina como os 
computadores se comunicam uns com os outros através de redes. Os hosts comunicam-se 
trocando mensagens de dados. Para aceitar e atuar com base nessas mensagens, os hosts 
devem ter definições para sua interpretação.
Protocolo de Roteamento: exemplos de protocolos de roteamento são o RIP, 
OSPF, BGP... Eles operam com o propósito de “aprender” rotas, ou seja, utilizam um 
conjunto de mensagens, regras e algoritmos para realizar o processo de troca e análise de 
informações de roteamento. Nesse processo, o roteador decide a melhor rota para cada 
sub-rede e a insere em seu quadro de rotas.
Protocolo Roteado ou Protocolo Roteável: os exemplos incluem o IPv4 e IPv6. 
Esses protocolos determinam a estrutura do pacote e o endereçamento lógico. Dessa 
maneira, permitem que os roteadores direcionem ou enviem pacotes através de rotas 
definidas por protocolos de roteamento.
Para que os dispositivos possam ser encontrados por meio de outros dispositivos 
na mesma rede, eles precisam ter um endereço exclusivo na rede. Para um host em uma 
rede encontrar um host em uma rede diferente, cada rede precisa de um endereço de 
rede. Considere isso como semelhante a um código postal ou CEP. É possível haver um 
monte de endereços que equivalem à Rua Principal, 123, mas apenas um em qualquer 
CEP específico.
TCP/IP é o protocolo roteável usado na Internet, é o protocolo roteável mais 
frequentemente utilizado: Transport Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Este é o 
PROTOCOLO ROTEÁVEL 
E NÃO ROTEÁVEL, 
ROTEAMENTO ESTÁTICO X 
DIN MICO1
TÓPICO
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
98NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
protocolo usado na Internet e é suportado por todos os sistemas operacionais modernos. 
A implantação mais comum é o IPv4, que atribui um endereço de quatro partes para cada 
dispositivo. O endereço possui dois componentes:um que identifica a rede e outro que 
identifica o dispositivo. A máscara de sub-rede é usada para distinguir entre o endereço de 
rede e o endereço que nomeia o dispositivo.
Cada	host		é	ser	atribuídos	três	configurações:	
• Um endereço, uma máscara de sub-rede e um gateway padrão. Cada uma 
dessas configurações é composta por quatro números entre 1 e 255. 
• Um exemplo de um endereço é 192.168.1.1 - Classe C.
• Um exemplo de uma máscara de sub-rede é 255.255.255.0 - Classe C.
No momento em que o host envia uma mensagem de rede para um destino, o 
endereço de destino é comparado com o endereço do remetente para determinar se a 
comunicação precisa ser encaminhada para uma rede diferente. Primeiramente, a máscara 
de sub-rede é usada para identificar a rede do remetente. Um valor de 255 na máscara de 
sub-rede indica que a parte correspondente do endereço é parte do endereço de rede. Um 
valor de 0 indica que é parte do endereço do host. Nesta situação, o endereço de rede é 
192.168.1.0 e o endereço do host é 192.168.0.12.
Consequentemente, se o host envia dados para 192.168.1.40, essa mensagem 
não é roteada. Se o host enviar dados para 192.40.5.6, a mensagem é enviada para o 
gateway padrão e são utilizados os protocolos roteáveis para alcançar o destino.
Os protocolos roteáveis no início eram o Internet Packet Exchange/Sequenced 
Packet Exchange (IPX/SPX). O IPX/SPX foi mais amplamente utilizado pelo sistema 
operacional de rede Novell NetWare, mas também foi usado pelo Microsoft Windows, nas 
versões Windows for Workgroups 3.11 e Windows NT Server.
O AppleTalk é outro protocolo roteável proprietário. Foi usado em redes da Apple 
antes da adoção do TCP/IP como protocolo padrão. Se uma rede for dividida em várias sub-
redes por um dispositivo de rede intermediário, como um hub, um switch ou um roteador, 
os hosts em segmentos diferentes só conseguem localizar uns aos outros e se comunicar 
se utilizarem um protocolo roteável, que tenha a funcionalidade para identificar não apenas 
hosts, mas também os segmentos de rede onde estão localizados. Em redes simples, 
de segmento único, é mais rápido e mais fácil estabelecer a comunicação por meio de 
protocolos não-roteáveis.
99NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
Protocolo não roteável NetBIOS (Rede Básica Input/Output System) é um protocolo 
usado no segmento de redes únicas LAN (área local), ou em segmentos individuais de redes 
roteadas. A implantação da Microsoft deste protocolo é o NetBEUI, após a IBM contribuir 
para NetBIOS, que passou a se chamar assim definitivamente. NetBios tem várias funções:
• Usado para registrar o nome de um host em uma rede, de forma que nenhum 
outro host com o mesmo nome do host pode ingressar à rede. 
• Pode cancelar o registro de um nome do host da rede se um host é desligado 
ou que tenha seu nome alterado. 
• Responsável por procurar outros nomes na rede, de forma que, se um host 
precisa se comunicar com outro host, o protocolo NetBIOS é encarregado pelo 
envio de um pedido para esse host. Só então possível estabelecer a comunicação 
entre os dois hosts. 
Protocolo não roteável DLC (Data Link Control) é usado para determinar a 
comunicação entre os hosts mainframe IBM e minicomputadores como o AS/400. A Microsoft 
inseriu o protocolo DLC para os sistemas operacionais até o Windows 2000. A implantação 
da Microsoft de DLC é uma versão de 32 bits usada para admitir que as redes baseadas 
em PC para se comunicar com mainframes IBM e mini-computadores e necessita o uso de 
software de emulação para permitir essa comunicação.
O Protocolo não roteável RIP (Routing Information Protocol), apesar de ser um 
protocolo não roteado, desempenha um papel vital em redes roteadas. Nas redes roteadas, 
cada divisão de cabo está conectada a um dispositivo conhecido como roteador, que pode 
aceitar várias conexões do segmento de cabo. Roteadores são interligados uns aos outros 
para criar redes maiores. Em um ecossistema roteado, os hosts em segmentos diferentes 
são identificados por um número exclusivo conhecido como um endereço IP. Redes roteadas 
empregam o protocolo TCP/IP, e parte do endereço IP de um host identifica o segmento de 
rede onde o host está conectado. Os roteadores precisam saber para quais cabos enviar 
informações para estabelecer conexões entre hosts em segmentos remotos. Os roteadores 
mantêm registros da melhor forma de enviar dados para segmentos remotos usando o 
menor número possível de segmentos. Esses registros são guardados em uma tabela de 
informações de roteamento que é atualizada em cada roteador. Toda vez que um segmento 
é adicionado a um roteador, o RIP não roteável é usado para atualizar todos os demais 
roteadores conectados a esse roteador. Características do protocolo: rápido e eficiente.
O Protocolo não roteável LAT (Local Area Transport) é usado pela Digital Equipment 
Corporation (DEC) para redes de minicomputadores. Algumas versões do LAT são suportadas 
100NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
por sistemas operacionais UNIX. Este protocolo é usado para acessar sessões do Terminal 
Server. Com a sessão do Terminal Server estabelecida, o processamento é realizado no 
servidor; o host cliente apenas coleta a entrada e exibe a saída das informações.
O Protocolo não roteável MOP (Maintenance Operations Protocol) é usado para 
serviços de manutenção, como upload e download de software do sistema, teste remoto e 
diagnóstico de problemas. Era um protocolo proprietário da Digital Equipment Corporation 
(DEC) e foi amplamente utilizado em equipamentos da Cisco.
Primeiramente, vamos introduzir o conceito de roteamento, que é o processo 
aplicado pelo roteador para direcionar um pacote para uma determinada rede de destino. 
Esse processo é baseado no endereço IP de destino; os dispositivos intermediários usam 
este endereço para guiar o pacote até seu destino final. Claro que, para tomar essas 
decisões, o dispositivo roteador precisa assimilar os caminhos até chegar ao destino. 
Quando empregamos protocolos de roteamento dinâmico, esta informação é herdada 
através dos outros roteadores da rede; nos casos do roteamento estático, o administrador 
precisa inserir o caminho ou rota manualmente.
O principal impedimento de inserirmos estas rotas manualmente ocorre quando 
há alguma alteração na topologia da rede; nesse caso, todas as rotas inseridas precisam 
ser avaliadas e redefinidas, se necessário. Em redes muito grandes, disporíamos de uma 
grande quantidade de tempo para administração destinado apenas às alterações dessas 
tabelas. Por esse motivo, em uma situação dessas, a melhor opção é optarmos pelo 
roteamento dinâmico. Outro motivo importante a destacar é que no roteamento estático 
não há a escalabilidade identificada no roteamento dinâmico.
Podemos então classificar o roteamento em dois tipos:
• Roteamento estático: aplica uma rota pré-definida e configurada manualmente 
pelo administrador da rede.
• Roteamento dinâmico: aplica protocolos de roteamento que organizam 
automaticamente as rotas de acordo com as alterações de topologia e outras 
condições, tais como o tráfego.
As operações com rotas estáticas são separadas em três partes:
1. O administrador define qual rota e insere no roteador; 
2. Esta rota vai para tabela de roteamento que fica armazenada no roteador; 
101NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
3. Finalmente inicia o processo de roteamento de pacotes com base na rota 
definida. 
Protocolo de roteamento interno: Os roteadores utilizados para trocar informações 
dentro de sistemas independentes, comuns dentro das organizações, são chamados 
de roteadores internos (interior routers) e podem usar uma variedade de protocolos de 
roteamento interno (Interior Gateway Protocols – IGPs). Dentre eles estão: RIP, IGRP, 
EIGRP, OSPF e Integrated IS-IS, sendo esses os mais usuais.
O OSPF (Open Shortest Path First) foi desenvolvidopelo IETF (Internet Engineering 
Task Force). Caracteriza-se por ser um protocolo intra domínio, hierárquico, baseado no 
algoritmo de Estado de Enlace (Link-State) e foi especificamente projetado para operar com 
redes grandes. Outras características do protocolo OSPF incluem:
• A inclusão de roteamento por tipo de serviço (TOS – type of service routing);
• A distribuição de balanceamento de carga, que permite ao administrador 
diferenciar múltiplas rotas com o mesmo custo para um mesmo destino. O OSPF 
distribui o tráfego igualmente por todas as rotas;
• O suporte a rotas para hosts, sub-redes e redes específicas;
• A possibilidade de configuração de uma topologia virtual de rede, independente 
da topologia das conexões físicas;
• A utilização de pequenos hello packets para verificar a operação dos links sem 
ter que transferir grandes tabelas.
Integrated IS-IS (Intermediate System to Intermediate System Routing Exchange 
Protocol) - é um protocolo intra domínio, hierárquico e que utiliza o algoritmo Link-State. 
Pode trabalhar sobre várias sub-redes, inclusive fazendo broadcasting para LANs, WANs 
e links ponto-a-ponto. Assim como outros protocolos integrados de roteamento, convoca 
todos os roteadores a utilizarem um único algoritmo de roteamento.
Protocolo de roteamento externo: roteadores que permutam dados entre Sistemas 
Independentes são chamados de roteadores externos (exterior routers), e estes utilizam 
o Exterior Gateway Protocol (EGP) ou o BGP (Border Gateway Protocol). Para este tipo 
de roteamento, são considerados basicamente grupos de prefixos CIDR (Classless Inter 
Domain Routing) identificados pelo número de um Sistema Independente.
102NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
BGP (Border Gateway Protocol) - é um protocolo de roteamento inter domínios, 
criado para uso nos roteadores dominantes da internet. O BGP foi projetado para evitar 
loops de roteamento em topologias arbitrárias.
103
Com o avanço das redes de computadores, aumenta também a necessidade de 
ferramentas mais eficazes de gerenciamento. Os gerenciadores de redes foram elaborados 
para fornecer informações relevantes em cada host e não apenas detectar e corrigir erros, 
mas também fornecer dados do estado de cada nó da rede. A gestão de redes é uma 
atividade complicada; nos anos recentes, houve um crescimento considerável no tráfego de 
dados dentro das redes, aumentando assim a necessidade de surgirem novas aplicações. 
As principais finalidades do gerenciamento de redes são: redução dos custos operacionais 
e congestionamento da rede, aumento da flexibilidade de operação e integração, maior 
eficiência e facilidade de uso. Como solução para o problema de heterogeneidade nas 
redes, surgem as ferramentas que seguem protocolos baseados em algum modelo de 
gerenciamento. Através destas ferramentas, somos capazes de monitorar e analisar 
equipamentos de vários fabricantes e várias tecnologias com uma única ferramenta, já que 
quaisquer que forem os equipamentos seguirão o mesmo padrão proposto, possibilitando 
assim que as informações de gerência sejam integradas.
Alguns exemplos desses padrões:
Já vimos o Modelo OSI: a administração no modelo OSI da ISO é baseada em 
orientação a objetos. Dessa maneira, o sistema caracteriza os recursos gerenciados por 
meio de objetos gerenciados. O modelo OSI estabelece que as funções de monitoramento 
sejam confiadas aos agentes. No entanto, as funções de controle até então ficam a cargo 
NOÇÕES DE ADMINISTRAÇÃO 
DE REDE, FUNDAMENTOS DE 
SEGURANÇA2
TÓPICO
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
104
do gerente, uma vez que o conhecimento relativo à tomada de providências não se adapta 
para ser codificado em classes de objeto, ao contrário do referente ao monitoramento, que 
é mais simples.
Temos cinco as áreas operacionais no gerenciamento num ambiente OSI:
• Gerência de configuração; 
• Gerência de desempenho; 
• Gerência de falhas;
• Gerência de contabilidade; 
• Gerência de segurança.
O Modelo TMN – Telecommunications Management Network - foi introduzido pela 
ITU-T como uma referência para o Operation Support System (OSS) de operadoras de 
serviços de telecomunicações. O conceito TMN é uma infraestrutura para a interligação 
dos vários tipos de componentes do OSS e elementos de rede. O TMN também descreve 
as interfaces e protocolos padronizados aplicados para a troca de informações entre os 
componentes OSS e os elementos da rede, e a aplicabilidade total necessária para o 
gerenciamento da rede. 
O Modelo SNMP - é um protocolo de gerência que opera na camada 7, a de 
aplicação, e é empregado para receber informações de elementos gerenciados. O gerente 
envia comandos aos agentes e requisita uma leitura no valor das variáveis dos objetos 
gerenciados, ou é capaz de modificar o seu valor. O protocolo de transporte utilizado é o 
UDP. As informações exigidas são armazenadas na MIB, que possui informações sobre o 
funcionamento dos mais variados dispositivos. Administrar uma rede com SNMP permite 
que seu estado seja assistido de maneira simples e em tempo real. Esse protocolo pode ser 
empregado para gerenciar vários tipos de sistemas. 
Arquitetura: a estruturação geral dos sistemas de gerência de redes expõe 
quatro componentes básicos: elementos gerenciados, estações de gerência, protocolos de 
gerência e informações de gerência. Eles são:
• Os componentes gerenciados possuem um software chamado agente. Este 
software possibilita que o equipamento seja monitorado e controlado mediante 
de uma ou mais estações de gerência; 
• Em um sistema de gerência de redes necessita ter pelo menos uma estação 
de gerência. Já nos sistemas de gerência distribuídos encontram-se duas ou 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
105
mais estações de gerência. Em sistemas centralizados – em maior quantidade – 
existe apenas uma. Denominamos de gerente o software da estação de gerência 
que se comunica diretamente com os agentes nos elementos gerenciados, de 
acordo com o objetivo de monitorá-los, de acordo com o objetivo de controlá-los. 
A estação de gerência disponibiliza uma interface através da qual os usuários 
autorizados podem gerenciar a rede; 
• Com o propósito da troca de informações entre gerente e agentes seja realizável, 
é necessário que eles falem o mesmo idioma. O idioma que eles declaram é 
um protocolo de gerência. Este protocolo permite operações de monitoramento 
(leitura) e controle (escrita); 
• Gerentes e agentes conseguem trocar informações, mas não qualquer tipo de 
informação. As informações de gerência definem os dados que têm potencial 
de ser referenciados em operações do protocolo de gerência, melhor dizendo, 
dados sobre os quais gerente e agente conversam. 
A padronização da solução de gerenciamento mais amplamente utilizada no mundo 
é chamada de Internet-Standard Network Management Framework. Esta solução é mais 
conhecida como gerenciamento SNMP (Simple Network Management Protocol), que é o 
protocolo de gerenciamento deste padrão. Este protocolo não apenas descreve o padrão 
de gerenciamento, mas também um conjunto de regras que são usadas para definir as 
informações de gerenciamento e um conjunto inicial de informações de gerenciamento que 
podem ser utilizadas.
Hoje, o complexo mundo das redes de computadores, composto por 
roteadores, switches e servidores, torna a tarefa de gerenciamento bastante 
difícil. Não é apenas necessário que tudo esteja funcionando, mas também é 
importante o desempenho dos componentes da rede. É nesse contexto que o 
SNMP entra. Ele nasceu para atender à crescente necessidade de um padrão 
para o gerenciamento de redes. Este protocolo oferece aos administradores 
um conjunto de operações simples que permitem o monitoramento remoto de 
diversos dispositivos em uma rede (BEZERRA, 2015, p. 4).
Vimos que o SNMP (Simple Network Management Protocol) foi desenvolvido para 
gerenciardispositivos em uma rede. Ele possibilita que os administradores gerenciem o 
desempenho da rede, encontrem e resolvam problemas, além de planejar o crescimento da 
rede. Ele está descrito no RFC 1157 e utiliza o protocolo UDP para o envio de mensagens.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
106
O conjunto de padrões SNMP é formado por:
Um conjunto de normas de estrutura e identificação para as informações 
gerenciais. Este padrão é chamado SMI (Structure of Management 
Information). Estas especificações são encontradas no RFC 1155. 
Um protocolo de intercomunicação entre o gerente e o agente, chamado 
simplesmente de SNMP (Simple Network Management Protocol). A 
especificação deste protocolo é apresentada no RFC 1157. 
Uma estrutura de informações gerenciais que especifica de que modo as 
variáveis são mantidas pelos elementos de rede. Esta base de informações é 
denominada MIB (Management Information Base), e a sua segunda versão, 
MIB-II, está especificada pelo RFC 1213. (BEZERRA, 2015, p. 4).
Esta coleção de padrões pode ser aplicada a outros tipos de aplicações, além 
daquelas padronizadas para gerenciamento. Uma aplicação possível é o uso do SNMP 
para estabelecer o balanceamento de carga em ambientes distribuídos.
Gerenciamento de Redes e Monitoramento: o cerne do protocolo SNMP é uma 
coleção de operações elementares que permite aos administradores alterar o estado de 
algum dispositivo que suporte o SNMP. Por exemplo, pode ser usado para desligar a 
interface de um roteador ou analisar a velocidade com que uma interface Ethernet está 
operando. O SNMP também pode controlar a temperatura de um switch e alertar quando 
esta estiver muito alta.
O SNMP é geralmente associado ao gerenciamento de roteadores, mas é 
interessante entender que ele pode ser usado para administrar muitos tipos de dispositivos. 
Enquanto o Simple Gateway Management Protocol (SGMP) foi desenvolvido para 
gerenciar roteadores, o SNMP foi desenvolvido para gerenciar sistemas, Linux, MacOS, 
Unix, Windows, impressoras, modems, fontes de alimentação e muito mais. Isso inclui não 
apenas dispositivos físicos, mas também software, como servidores FTP, web e bancos de 
dados.
Outro ponto de vista do gerenciamento de rede é o monitoramento da rede. O 
RMON foi elaborado para ajudar a compreender como a rede está funcionando, bem como 
o impacto que os dispositivos da rede estão causando. Ele pode ser usado para assimilar 
não apenas o tráfego LAN e WAN, mas também interfaces.
RFCs e Versões SNMP: o IETF é incumbido pela definição de padrões de 
protocolos que comandam o tráfego de Internet. O IETF é responsável pelos RFCs que são 
procedimentos para muitos protocolos que existem no mundo IP. Os RFCs são numerados 
sequencialmente, na ordem cronológica em que são escritos. No momento em que um 
padrão é revisto, as alterações são escritas com um novo número.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
107
RFC é uma abreviação para Request for Comments. Estes registros 
definem o conjunto de protocolos TCP/IP. Para que um protocolo transforme-se 
em um padrão na Internet, antes é necessário que seja documentado em um RFC. 
O protocolo SNMP foi ao longo do tempo sendo modificado e com isso foram 
criadas três principais versões:
SNMP Versão 1 (SNMPv1) foi a primeira versão padrão do protocolo 
SNMP. É definida na RFC 1157. A segurança dessa versão baseia-se em 
communities, que nada mais são do que senhas: strings de texto simples que 
permitem que qualquer aplicativo baseado em SNMP que conheça os strings 
obtenha acesso à informação gerenciada de dispositivo. Há tipicamente três 
communities SNMPv1: somente leitura, leitura e escrita, e trap.
SNMP Versão 2 (SNMPv2): Melhorias no aspecto de segurança. É uma 
versão experimental, mas alguns fabricantes oferecem suporte.
SNMP Versão 3 (SNMPv3): Versão atual padrão, mas ainda pouco utilizada. 
Com suporte a autenticação e comunicação privada entre as entidades 
gerenciadas (BEZERRA, 2015, p. 4).
O UDP (User Datagram Protocol) é usado na comunicação de dados entre os 
gerentes e agentes no SNMP. A RFC 768 define o UDP e foi selecionado porque nenhuma 
conexão ponto-a-ponto é efetuada entre agente e gerente quando os pacotes são enviados 
e recebidos. Essa forma do UDP o torna menos confiável, por não haver confirmação 
de pacotes perdidos. Cabe ao SNMP estabelecer se os pacotes foram perdidos e serão 
retransmitidos, se necessário. O gerente envia um pedido para um agente e aguarda uma 
resposta. O período de tempo que o gerente aguarda depende de como ele foi configurado. 
Se ocorre um timeout e o gerente não recebe a resposta do agente, ele reconhece que 
o pacote foi perdido e retransmite a solicitação. A quantidade de vezes que o gerente 
retransmite pacotes também é configurável. O benefício é que o UDP necessita de uma 
carga baixa e não causa impacto na rede. Em uma rede com muito tráfego de dados, o 
SNMP através do TCP não seria uma boa ideia.
O SNMP usa a porta UDP 161 para envio e recebimento de solicitações, e a porta 
UDP 162 para receber traps dos dispositivos gerenciados. Essas portas podem ser alteradas 
em alguns dispositivos.
Agentes e Gerentes: no universo SNMP existem dois tipos de entidades: gerentes 
e agentes. Um gerente é um servidor que assume algum tipo de software de gerenciamento 
de rede. Os gerentes são regularmente denominados Network Management Stations 
(NMS). Um NMS é encarregado pelo polling e recebimento de traps de agentes na rede. 
O polling, na conjunção de gerência de rede, é o procedimento de consultar um agente 
(roteador, switch, servidor Unix, etc.) por qualquer informação. Esta averiguação pode ser 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
108
posteriormente usada para estabelecer se algum tipo de evento catastrófico ocorreu. O 
trap é uma forma do agente dizer ao NMS que algo aconteceu. Os traps são enviados de 
forma assíncrona, não em resposta às consultas do NMS. O NMS é mais encarregado de 
executar uma ação fundamentada nas informações que recebe do agente.
SMI e MIB: A Structure of Management Information (SMI) permite uma forma de 
definir objetos gerenciados e suas ações. Um agente possui em sua propriedade uma lista 
de objetos controlados por ele. Um desses objetos é o status operacional de uma interface 
de roteador. Essa lista estabelece as informações que o NMS pode utilizar para determinar 
o funcionamento geral do dispositivo no qual o agente está situado. 
Nomeando OIDs: Os objetos gerenciados são estruturados em uma hierarquia em 
árvore. Esta disposição é a base do esquema de nomeação SNMP. O ID de objeto é formado 
por uma série de inteiros baseados em nós de uma árvore, separados por pontos (.). Apesar 
de existir uma forma mais fácil de compreensão para um administrador, esta forma nada 
mais é do que uma sequência de nomes separados por pontos, que representam um nó da 
árvore. Desta maneira, pode-se usar a sequência de nomes ou a sequência de números.
 
A Internet Assigned Numbers Authority (IANA) atualmente gerencia todas as 
atribuições de números de empresas privadas para instituições, organizações, 
empresas, etc. (BEZERRA, 2015, p. 4).
Definindo OIDs: a construção de atributos fornece as definições dos objetos 
gerenciados através de um subconjunto do ASN.1. A SMIv1 define diversos tipos de dados 
que são essenciais para o gerenciamento de redes e dos dispositivos associados. É de 
suma importância entender que esses tipos de dados são meramente uma maneira de 
determinar que tipo de informação um objeto gerenciado pode conter.
O propósito de todos esses tipos de objetos é determinar os objetos gerenciados. 
Como mencionado anteriormente, a MIB é um agrupamento lógico de objetos gerenciados 
que diz respeito a uma tarefa de gerência específica. A MIB pode ser considerada como uma 
especificação que determina os objetos gerenciados de um fabricante ou de dispositivossuportados.
A MIB (Management Information Base) pode ser considerada como um banco de 
dados de objetos gerenciados que o agente examina. Todo tipo de estatística ou dados que 
podem ser acessados pelo NMS é definido em uma MIB. O SMI viabiliza uma forma de 
definir objetos gerenciados, enquanto a MIB é a definição dos próprios objetos.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
109
Um agente pode executar muitas MIBs, mas todos os agentes provêm de uma 
MIB particular chamada MIB-II (RFC 1213). Esse padrão determina as variáveis para 
elementos como estatísticas de interfaces, assim como vários elementos relacionados ao 
próprio sistema. O objetivo principal da MIB-II é fornecer informações gerais do TCP/IP 
para gerenciamento.
 
Durante os anos 90, muitas MIBs foram criadas para permitir a gerência de 
vários elementos. Um exemplo dessas MIBs e seus respectivos RFCs são 
listadas abaixo:
ATM MIB (RFC 2515); 
Frame Relay DTE Interface Type MIB (RFC 2115); 
BGP version 4 MIB (RFC 1657); 
RDBMS MIB (RFC 1697); 
RADIUS Authentication Server MIB (RFC 2619); 
Mail Monitoring MIB (RFC 2249); 
Uninterruptible Power Supply MIB (RFC 1628) (BEZERRA, 2015, p. 4).
MIB-II - É um conjunto de gerenciamento de extrema importância, uma vez que 
todo dispositivo com suporte a SNMP deve também suportar MIB-II (RFC 1213).
RMON - Os dispositivos de monitoramento de rede, que podem ser chamados de 
monitores ou probes, são ferramentas criadas com a finalidade de gerenciar e/ou monitorar 
uma rede. Frequentemente, esses probes remotos são dispositivos autônomos destinados 
a monitorar um único dispositivo em uma rede. Uma organização pode utilizar diversos 
dispositivos desse tipo para gerenciar sua rede. Além disso, esses dispositivos também são 
capazes de serem usados para gerenciar uma rede remota.
RMON (Remote Monitoring): é uma padronização de monitoramento que 
possibilita que vários monitores de rede e sistemas de gerenciamento troquem informações 
de monitoramento na rede. O RMON proporciona aos administradores de rede mais 
autonomia na seleção de probes de monitoramento de rede com características que melhor 
atendam às suas necessidades. 
O RMON foi desenvolvido para solucionar o problema de gerenciamento dos nós 
de uma LAN e nós remotos a partir de um centro local. A especificação RMON (RFC 1757), 
uma extensão da MIB SNMP, é um padrão de monitoramento. Ele é empregado para 
planejamento de rede, melhoria de desempenho e auxílio no diagnóstico de falhas. Existem 
duas versões do RMON: RMON1 (RMONv1) e RMON2 (RMONv2). A primeira versão 
estabelece dez MIBs para monitoramento básico de rede, que hoje podem ser encontradas 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
110
em hardwares mais modernos. A segunda versão é uma extensão do RMON que enfatiza 
nas camadas mais altas de tráfego acima da camada de rede. O RMONv2 possibilita que 
os aplicativos de gerenciamento monitorem os pacotes em todas as camadas da rede.
As soluções RMON são compostas por dois componentes: um probe ou agente e um 
cliente, geralmente uma estação de gerenciamento. Os agentes armazenam informações 
da rede dentro de suas MIBs. Eles só são capazes de visualizar o tráfego que flui por 
dentro deles, portanto é fundamental colocar um em cada nó da rede a ser monitorada. 
As estações de gerenciamento se comunicam com o agente usando o SNMP para obter e 
correlacionar os dados.
Operação	offline: ocasionalmente, podem ocorrer situações em que uma estação 
de gerenciamento não estará em comunicação constante com dispositivos de gerenciamento 
remotos. Esta circunstância pode ocorrer como resultado de um projeto, na tentativa de 
reduzir custos de comunicação, ou devido a falhas na rede que impactam a comunicação 
entre a estação de gerenciamento e o monitor.
Por essa razão, o RMON permite que um monitor seja configurado para realizar 
diagnósticos e coletar estatísticas continuamente, mesmo quando a comunicação entre 
a estação e o monitor não está disponível. O monitor pode então notificar a estação de 
gerenciamento quando uma situação anormal ocorrer.
Monitoramento Proativo: é possivelmente útil que ele realize diagnósticos 
continuamente e armazene dados de desempenho da rede. O monitor está sempre 
disponível para detectar qualquer falha. Ele pode notificar a estação de gerenciamento 
sobre a falha e armazenar informações estatísticas sobre ela. Essas informações podem ser 
posteriormente analisadas pela estação de gerenciamento para diagnosticar as possíveis 
causas do problema.
Detecção	 e	 Notificação	 de	 Problemas: o monitor pode ser configurado para 
identificar condições e erros mais comuns, verificando-os constantemente. Quando uma 
dessas condições ocorre, a ocorrência pode ser registrada e as estações de gerenciamento 
podem ser notificadas de várias maneiras.
Valor agregado aos dados: um mecanismo de monitoramento remoto caracteriza 
um recurso dedicado de rede unicamente para funções de gerenciamento, e os mesmos 
estão limitados nas partes monitoradas da rede. Os dispositivos de monitoramento remoto 
de rede têm a chance de agregar valor significativo aos dados que coletam. Por exemplo, 
ao identificar os hosts de rede que produzem mais tráfego ou erros, o monitor é capaz de 
fornecer à estação de gerenciamento informações definidas para resolver vários problemas.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
111
Gerenciamento múltiplo: uma organização pode ter inúmeras estações de 
gerenciamento para diferentes unidades da organização, para várias funções e/ou como 
medida de proporcionar restabelecimento em caso de desastre. Na realidade, essas 
circunstâncias são comuns, portanto, um dispositivo de gerenciamento remoto pode 
ser capaz de suportar várias estações de gerenciamento empregando seus recursos 
simultaneamente.
Temos algumas excelentes ferramentas de administração de redes, podem ser 
open source ou proprietárias, eis algumas delas:
• Nagios;
• Zabbix;
• PRTG;
• CACTI;
• OPMON;
• HPE OneSphere
• Aruba Central e Airwaves;
• HPE Intelligent Management Center Enterprise.
Vamos agora realizar um estudo sobre segurança de redes e como se comunicar 
“com segurança”. O que isso significa exatamente? Certamente, um host A deseja que 
apenas o host B (o destino correto) compreenda a mensagem que ele enviou, mesmo 
quando estão se comunicando por um meio inseguro, como a internet, onde um intruso 
(Trudy) pode interceptar qualquer dado transmitido. O host A também deseja ter a certeza 
de que a mensagem recebida do host B foi de fato enviada pelo host A, e o host B deseja 
ter a garantia de que está se comunicando com o computador correto, ou seja, o host A. 
Ambos os hosts também desejam assegurar que o conteúdo de suas mensagens não foi 
alterado durante a transmissão. Além disso, desejam, acima de tudo, garantir que possam 
se comunicar, ou seja, que ninguém lhes negue acesso aos recursos necessários para a 
comunicação. 
Com estas considerações, identificamos as seguintes propriedades esperadas em 
uma comunicação segura:
• Confidencialidade	-	apenas o remetente e o destinatário programados devem 
poder compreender o conteúdo da mensagem transmitida. O caso de intrusos 
conseguir capturar a mensagem requer, indispensavelmente, que esta seja cifrada 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
112
de alguma forma para impedir que seja compreendida por um interceptador. Esse 
sentido de confidencialidade é, com certeza, o significado mais frequentemente 
percebido na expressão comunicação segura. 
• Integridade de mensagem - Host A e Host B querem assegurar que o conteúdo 
de sua comunicação não seja modificado, por acidente ou por má intenção, no 
decorrer da transmissão. Extensões das técnicas de soma de verificação que 
temos em protocolos de transporte e de enlace confiáveis podem ser usadas 
para proporcionar integridade à mensagem.
Autenticaçãodo ponto final: o remetente e o destinatário devem confirmar a 
identidade da outra parte envolvida na comunicação - verificar se a outra parte é realmente 
quem alega ser.
Segurança operacional: atualmente, quase todas as organizações têm suas 
redes conectadas à Internet pública, e elas podem ser comprometidas por atacantes que 
conseguem acesso à rede por meio da Internet pública. Os invasores podem tentar inserir 
worms nos hosts da rede, acessar arquivos corporativos, mapear as configurações internas 
da rede e lançar ataques de DoS.
Existem mecanismos operacionais, como firewalls e sistemas de detecção de 
invasão (IDS), que devem ser utilizados para impedir ataques contra a rede de uma 
organização. O firewall deve ser posicionado entre a rede da organização e a rede pública, 
controlando os acessos de pacotes entre a rede interna e externa. Um sistema de detecção 
de invasão realiza uma “inspeção profunda de pacotes”, alertando os administradores de 
rede sobre qualquer atividade suspeita.
Firewall - é uma mistura de hardware e software que separa a rede interna de 
uma organização da Internet como um todo, autorizando que alguns pacotes passem e 
bloqueando outros. Ele permite a um administrador de rede monitorar o acesso entre o 
mundo externo e os recursos da rede que ele controla, controlando o fluxo de tráfego para 
esses recursos. Um firewall possui três objetivos:
• Qualquer tráfego de fora para dentro, e vice-versa, passa pelo firewall.
• Apenas o tráfego autorizado, do jeito que foi definido pela política de segurança 
local, será capaz de passar. 
• O firewall é imune à invasão? O próprio firewall é um dispositivo conectado à 
rede. Se não elaborado ou instalado adequadamente, pode ser comprometido, 
proporcionando apenas uma falsa sensação de segurança.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
113
Os firewalls podem ser classificados em três categorias: 
• filtros de pacotes tradicionais;
• filtros de estado;
• gateways de aplicação.
Sistemas de detecção de invasão: entretanto, para detectar vários tipos de 
ataque, temos que executar uma inspeção profunda de pacote, em outros termos, devemos 
observar através dos campos de cabeçalho e dentro dos dados da aplicação que o pacote 
transporta. 
Decerto, existe espaço para mais um dispositivo - um dispositivo que não 
apenas examina os cabeçalhos de todos os pacotes ao passarem por eles 
(como um filtro de pacotes), mas também realiza uma inspeção profunda 
de pacotes (diferente do filtro de pacotes). Quando tal dispositivo detecta 
o pacote suspeito, ou uma série de pacotes suspeitos, ele impede que 
tais pacotes entrem na rede organizacional. Ou, quando a atividade é 
vista apenas como suspeita, o dispositivo pode permitir que os pacotes 
passem, mas envia um alerta ao administrador de rede, que pode examinar 
o tráfego minuciosamente e tomar as ações necessárias. Um dispositivo 
que gera alerta quando observa tráfegos potencialmente mal-intencionados 
é chamado de sistema de detecção de invasão (IDS, do inglês intrusion 
detection system). Um dispositivo que filtra o tráfego suspeito é chamado 
de sistema de prevenção de intrusões (IPS, do inglês intrusion prevention 
system) (KUROSE, 2013, p. 544).
Os sistemas IDS podem ser classificados como sistemas baseados em assinatura, 
ou sistemas baseados em anomalia. O IDS baseado em assinatura contém um banco 
de dados amplo de ataques de assinaturas. Cada assinatura é uma coleção de regras 
associadas a uma atividade de invasão. A assinatura pode referir-se a uma lista de 
características sobre um único pacote, exemplificando, números de portas de origem e 
destino, ou estar associada a um tipo de protocolo, e uma sequência de bits em um pacote.
Um IDS pode ser usado para detectar uma série de tipos de ataques, incluindo 
mapeamento de rede (provindo, por exemplo, de nmap), varreduras de porta, 
varreduras de pilha TCP, ataques de DoS, ataques de inundação de largura 
de banda, worms e vírus, ataques de vulnerabilidade de OS e ataques de 
vulnerabilidade de aplicações. Hoje, milhares de organizações empregam 
sistemas de IDS. Muitos desses sistemas são patenteados, comercializados 
pela Cisco, Check Point, e outros fornecedores de equipamentos de 
segurança. Mas muitos dos sistemas de IDS implementados são de domínio 
público, como o extremamente popular Snort IDS” (KUROSE, 2013, p. 544).
As assinaturas geralmente são desenvolvidas por engenheiros talentosos em 
segurança de rede que investigaram ataques conhecidos. O administrador de rede pode 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
114
personalizar as assinaturas ou inserir as suas próprias no banco de dados. Funcionalmente, 
um IDS baseado em assinatura examina cada pacote que passa, verificando cada um com 
as assinaturas no banco de dados. Se um pacote corresponder a uma assinatura no banco 
de dados, o IDS gera um alerta. Esse alerta pode ser enviado ao administrador da rede 
por mensagem de e-mail ou SMS, encaminhado ao sistema de gerenciamento da rede ou 
simplesmente catalogado para futuras inspeções. Apesar de os sistemas IDS baseados 
em assinaturas serem amplamente utilizados, eles possuem algumas limitações. Com um 
nível de exigência superior, eles requerem conhecimento antecipado do ataque para gerar 
uma assinatura precisa. Em outras palavras, são totalmente cegos para novos ataques que 
ainda não foram inseridos no banco de dados.
Outra desvantagem é que, mesmo que uma assinatura corresponda, isso 
pode não ser o resultado de um ataque, mas apenas uma coincidência, e 
mesmo assim um alarme é gerado. Por fim, devido ao fato de cada pacote 
ser comparado com uma extensa coleção de assinaturas, o IDS fica 
sobrecarregado com o processamento e deixa de detectar muitos pacotes 
malignos.
Um IDS baseado em anomalias cria um perfil de tráfego enquanto observa 
o tráfego em operação normal. Ele procura por fluxos de pacotes que são 
estatisticamente incomuns, como uma porcentagem irregular de pacotes 
ICMP ou um crescimento exponencial de análises de porta e varreduras de 
ping. O mais interessante sobre sistemas de IDS baseados em anomalias é 
que eles não dependem de conhecimentos prévios sobre outros ataques - 
ou seja, potencialmente, conseguem detectar novos ataques que não foram 
documentados. (KUROSE, 2013, p. 545).
 No entanto, é um problema excessivamente desafiador diferenciar o 
tráfego normal de tráfegos estatisticamente estranhos. Na atualidade, a maior parte das 
implementações de IDS são basicamente baseadas em assinaturas, embora algumas 
possuem alguns recursos baseados em anomalias.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
115
Temos o modelo de gestão FCAPS - criado pela ISO (Organização Internacional 
de Normalização). Este modelo estabelece cinco áreas funcionais de gestão de rede: fault, 
configuration, accounting, performance and security (falha, configuração, contabilidade, 
desempenho e segurança) que servem como base para todos os demais modelos. O 
gerenciamento e monitoramento de rede estão relacionados ao controle das funções 
e ao monitoramento do uso dos recursos no ambiente da rede. As funções básicas dessa 
gestão, abreviadamente, são: obter as informações da rede, tratá-las para diagnosticar 
possíveis problemas e encaminhar as soluções para esses problemas. Para alcançar esses 
objetivos, funções de gestão precisam ser introduzidas nos diversos componentes da rede, 
permitindo detectar, prever e reagir aos problemas que possam surgir. 
Um sistema de gerenciamento é formado de um conjunto de ferramentas para 
monitorar e controlar a rede, adaptadas da seguinte forma:
• Uma só interface de operador, com um significativo e amistoso conjunto de 
comandos, para realizar as tarefas de gerenciamento da rede;
• Uma parcela mínima de equipamentos separados, ou seja, que a maior parte do 
hardware e software imprescindível para o gerenciamento da rede seja associado 
nosequipamentos de usuários existentes.
O software utilizado para executar as tarefas de gerenciamento localiza-se nos 
computadores e nos processadores de comunicação (switches, roteadores).
GERENCIAMENTO E 
ADMINISTRAÇÃO DE REDE3
TÓPICO
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
116
Um software de gerenciamento generalizado é formado por elementos gerenciados, 
agentes, gerentes, bancos de dados, protocolos para troca de dados de gerenciamento, 
interfaces para programas aplicativos e interfaces com o usuário.
A arquitetura do software de gerenciamento residente no gerente e nos agentes 
difere de acordo com a finalidade da plataforma escolhida. De forma genérica, o software 
pode ser subdividido em software de apresentação (interface), de gerenciamento (aplicação) 
e de suporte (base de dados e comunicação).
Na rede gerenciada, necessitará haver pelo menos um host que atuará como 
gerente, sendo encarregado pelo monitoramento e controle dos dispositivos gerenciáveis, 
denominados agentes. O agente é um software presente nos dispositivos gerenciáveis 
(switches, roteadores, hosts) da rede e tem como incumbência o monitoramento e o controle 
dos dispositivos do ecossistema em que estão instalados.
Os gerentes enviam requisições aos agentes, os quais respondem às solicitações 
com as informações solicitadas. Gerentes e agentes atuam reciprocamente na rede. 
Conforme a distribuição dos gerentes incluídos no ambiente a ser gerenciado, classifica-se 
em: gerência centralizada - na qual todo o controle do gerenciamento é feito por um único 
host e é indicada para redes que ocupam uma área geográfica não muito extensa (LANs), 
no qual o controle do gerenciamento é executado por diversos hosts espalhados pela rede 
e é mais recomendada para WANs. Na gerência centralizada, um único host (gerente) é 
encarregado por todo o controle do gerenciamento, remetendo requisições aos dispositivos 
gerenciáveis da rede (agentes), que atendem a essas solicitações, gerando um tráfego 
adicional de gerência nas diversas conexões desta rede. Na gerência distribuída, qualquer 
controle é realizado de forma descentralizada. Em cada controle de gerência, que são 
localidades de rede bem definidas, são controladas por um gerente. O gerente de cada 
domínio é encarregado das informações e soluções dentro do seu domínio e aquelas que 
são relativas ao ambiente global da rede são transferidas para o gerente dos gerentes, 
estabelecendo-se uma hierarquia entre esses vários domínios.
Estes padrões de gerência, entre os mais difundidos, destacam-se o CMISE/CMIP 
(Common Management Information Service Element / Common Management Information 
Protocol), o RMON (Remote Monitoring), o SNMP e o TMN (Telecommunications 
Management Network).
Independentemente dos vários padrões de gerência existentes, a técnica de sniffing 
também se tornou suficientemente útil nas atividades de gerência. Com o emprego de 
sniffers (probes) no monitoramento de redes, as falhas que alguns dos padrões apresentam 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
117
quando se referem à obtenção de dados ligados às camadas mais altas do modelo OSI 
foram supridas.
O sniffer é um programa residente em um host conectado a uma divisão da rede 
que “escuta” todo o tráfego que ocorre neste segmento. Dispõe de ferramentas classificadas 
como analisadores de protocolos, que os capacitam a capturar e analisar as informações 
que trafegam em cada segmento de rede.
A obrigação de uma arquitetura de gerenciamento qualificado de atender à 
grande diversidade de elementos gerenciáveis presentes em uma rede, e que possuísse 
características de integração, simplicidade, segurança e flexibilidade, fez com que a 
ISO desenvolvesse um esquema básico de arquitetura de gerenciamento de rede OSI, 
acrescentando o modelo de referência OSI. Desse modo, foi desenvolvida uma arquitetura 
genérica de gerência de redes, constituída por seis entidades principais: objeto gerenciável, 
processo gerente, processo agente, base de informações, primitivas e protocolos de 
gerência.
Todo dispositivo de rede que tenha a habilidade de computar, armazenar e 
disponibilizar dados relevantes para a gerência de rede é denominado dispositivo gerenciável.
O processo gerente, que usualmente é executado por um software existente em 
um determinado host, denominado host gerente, proporciona a aquisição e o envio de 
informações de gerenciamento junto aos dispositivos gerenciados. Um único processo 
gerente pode monitorar vários processos agentes, os quais, por sua vez, conseguem realizar, 
cada um, o monitoramento de diversos objetos gerenciáveis em um ou mais dispositivos 
gerenciáveis.
Os dados de gerenciamento podem ser adquiridos através de requisições disparadas 
pelo gerente ao agente ou por meio de envio automático pelo agente a um determinado 
gerente.
O processo agente contém um software presente nos dispositivos gerenciados. 
Suas funcionalidades principais são o atendimento das requisições e o envio automático 
de informações de gerenciamento ao processo gerente, sinalizando a ocorrência de um 
evento previamente programado.
A SMI (Structure Management Information), recomendada pela ISO, define a 
estrutura da informação de gerenciamento a ser armazenada em uma base de informações, 
os procedimentos que podem ser executados sobre esses dados e as notificações que 
podem ser relatadas em consequência dessas operações. Na descrição desta estrutura, 
a ISO empregou uma análise orientada a objetos, representando os recursos do sistema 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
118
como objetos gerenciados estabelecidos através de seus atributos, das operações a que 
podem ser sujeitos e das notificações que podem ser divulgadas. O grupo de objetos 
gerenciados, com suas respectivas informações dentro de um sistema aberto, estabelece 
a base de dados de gerenciamento, denominada MIB.
As informações dos objetos e seu padrão de organização devem ser extensivamente 
conhecidos por agentes e gerentes, para garantir a troca de informações entre eles. A 
implantação de um padrão para a MIB assegura a proteção contra erros de interpretação ou 
falta de conformidade entre as informações trocadas. O processo gerente deve compreender 
toda a MIB de sua rede para ser capaz de controlar e interagir com quaisquer dos agentes 
presentes. Um processo agente, por sua vez, pode se limitar a conhecer apenas uma parte 
da MIB que contenha os objetos gerenciáveis que ele controla. Basicamente, são definidos 
quatro tipos de MIBs: MIB I (RFC 1066), MIB II (RFC 1213), MIB experimental (RFC 1239) 
e MIB privada.
As MIBs do tipo I e II oferecem informações gerais de gerenciamento sobre um 
determinado equipamento, sem abordar as características específicas deste equipamento, 
resumindo-se a MIB II, considerada uma evolução da MIB I. Por meio dessas MIBs, é 
possível adquirir informações como: tipo e status de uma interface, número de pacotes 
transmitidos, número de pacotes com erros, protocolo de transmissão, entre outras coisas 
mais.
As MIBs experimentais são aquelas que se encontram em fase de testes, com a 
expectativa de serem adicionadas ao padrão e que, via de regra, suportam características 
mais específicas sobre a tecnologia dos meios de transmissão e equipamentos.
As MIBs privadas, ou MIBs proprietárias, fornecem elementos específicos 
dos equipamentos gerenciados, permitindo que detalhes distintos de um determinado 
equipamento sejam obtidos.
O protocolo de gerência é responsável por encapsular os princípios de gerência e 
seus respectivos parâmetros, gerando PDUs (Protocol Data Unit) padronizadas, assegurando 
assim uma excelente comunicação entre agente e gerente. É relevante considerar que o 
protocolo de gerência em si não gerencia a rede, mas fornece aos agentes e gerentes a 
troca de elementos para o gerenciamento.
O FCAPS vale-se de base por estabeleceráreas funcionais da gerência de redes:
• Gerência de falhas: identifica, isola, notifica e corrige operações incomuns no 
funcionamento dos recursos de rede;
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
119
• Gerência de configuração: encarregada pelo registro e gerenciamento dos 
parâmetros de configuração dos serviços da rede, bem como pela elaboração de 
facilidades para atualização ou modificação dos processos de rede, por exemplo, 
versões de hardware e software;
• Gerência de contabilização: registra a utilização da rede por parte de seus 
usuários com a finalidade de cobrança ou normatização. Em outras palavras, 
estabelece facilidades para a alocação de recursos e definição de métricas para 
seu uso;
• Gerência de desempenho: responsável pela medição e disponibilização dos 
dados de desempenho dos serviços de rede. Essas informações são usadas 
para garantir que a rede opere em conformidade com a qualidade do serviço 
estabelecido para seus usuários e para análise de direcionamento;
• Gerência de segurança: determina o acesso à rede e previne o uso indevido 
por parte de seus usuários, seja intencional ou não, auxiliando na operação dos 
recursos de rede.
Monitoração X Controle de Rede: as funcionalidades de gerenciamento de rede 
podem ser associadas em duas categorias: monitoração e controle de rede.
Monitoração de rede: está associada à tarefa de observação e análise da condição 
e configuração de seus componentes, sendo sobretudo uma função de “leitura”.
Controle da rede: é uma atribuição de “escrita” e está associada com a tarefa de 
modificação de parâmetros e execução de determinadas ações.
Monitoração: equivale na observação de informações importantes ao 
gerenciamento, que podem classificadas em três categorias:
• Estática: descreve os elementos na atual configuração, como o número e 
identificação das portas em um roteador;
• Dinâmica: referente aos eventos na rede, como a transmissão de um pacote;
• Estatística: é capaz de ser decorrente de informações dinâmicas como a média 
de pacotes transmitidos por unidade de tempo em um determinado sistema.
 
O dado de gerenciamento é coletado e armazenado por agentes e repassado para 
um ou mais gerentes. Dois procedimentos podem ser utilizados na comunicação entre 
agentes e gerentes: polling e event-reporting (ou relatório de evento).
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
120
Na técnica de polling, ocorre uma interação do tipo request/response entre um 
gerente e um agente. O gerente pode requisitar a um agente o envio de valores de diversos 
elementos de informação. O agente responde com os valores incluídos em sua MIB.
No event-reporting, a decisão é do agente. O gerente permanece na escuta, 
aguardando a chegada de informações. Um agente pode produzir um relatório periodicamente 
para fornecer ao gerente seu estado atual. A frequência do relatório pode ser configurada 
previamente pelo gerente. Da mesma forma, um agente pode enviar um relatório quando 
detecta um evento significativo ou incomum.
Para tanto o polling e o event-reporting são utilizados nos sistemas de gerenciamento, 
no entanto, o destaque dado a cada um dos procedimentos difere muito entre os sistemas, 
nas redes de telecomunicações, o destaque maior é dado para o método de relatório de 
evento. O protocolo SNMP dá pequena importância ao relatório de evento. O modelo OSI 
fica entre estes dois extremos.
A escolha do destaque deriva de um número de fatores:
• Quantidade de tráfego produzida por cada método e de processamento nos 
equipamentos gerenciados;
• Robustez em episódios cruciais;
• Tempo entre o acontecimento do evento e a notificação ao gerente;
• Transferência confiável versus não confiável;
• Aplicações de monitoração suportadas pela de rede;
• Ponderações caso um equipamento falhe antes de encaminhar um relatório.
Controle de Rede: refere-se à modificação de parâmetros e à aplicação de ações 
em um sistema remoto. As cinco áreas operacionais de gerenciamento (falhas, desempenho, 
contabilização, configuração e segurança), abrangem monitoração e controle. Contudo, o 
destaque nas três primeiras destas áreas, tem sido na monitoração, ao passo que nas duas 
últimas, o controle tem sido mais evidenciado.
O controle de configuração engloba as seguintes funções:
• delimitação da informação de configuração - recursos e seus atributos 
subordinados ao gerenciamento;
• atribuição e alteração de valores de atributos;
• delimitação e alteração de relacionamentos entre recursos/componentes da 
rede;
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
121
• inicialização e conclusão de operações de rede;
• distribuição de software;
• verificação de valores e relacionamentos;
• relatórios de status de configuração.
Controle de segurança: relaciona-se à proteção dos recursos em conformidade 
com o gerenciamento, englobando o próprio sistema de gerenciamento. Os objetivos 
fundamentais em termos de segurança estão relacionados à confidencialidade, integridade e 
disponibilidade. As principais ameaças à segurança referem-se à interrupção, interceptação, 
modificação e mascaramento.
As finalidades do gerenciamento de segurança podem ser correlacionadas em três 
categorias: manutenção da informação de segurança, controle de acesso aos recursos e 
controle do processo de criptografia.
Com o crescimento da dependência das redes, descuidar do gerenciamento de 
seus componentes (hardware, software, aplicações e meios de comunicação) pode ser 
seriamente comprometedor e causar prejuízos econômicos irreparáveis às organizações.
Apesar disso, este crescimento em proporção, complexidade, capacidade e o 
surgimento de obstáculos, simultaneamente com a necessidade de associação de diversos 
serviços, buscam situações incomuns para os gestores de redes, como:
• Assegurar o nível de qualidade de serviços da atual infraestrutura de rede, 
priorizando tráfego de aplicações de missão crítica;
• Qualificar o impacto da entrada de um novo sistema de informação para 
cooperação à tomada de providências na rede da organização;
• Averiguar o desempenho da atual estrutura com a introdução de um sistema de 
videoconferência ou telefonia IP;
• Organizar upgrades de banda, links e equipamentos para sustentar o crescimento 
de tráfego na rede e expansão da organização;
• Distinguir e controlar os dispositivos que mais evidenciaram problemas nos 
últimos meses e que necessitam ser trocados;
• Entender a configuração e localização física dos componentes da rede.
A gerência de redes tem o potencial de melhorar consideravelmente a atuação 
dos administradores, uma vez que consiste em observar e monitorar os eventos em um 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
122
ambiente de informação, possibilitando a adoção de soluções que assegurem a prestação 
dos serviços pela rede corporativa dentro dos requisitos de qualidade determinados.
Em uma rede corporativa, os enormes desafios dos gerentes e administradores 
desses ambientes são: alinhar o desempenho da rede às demandas de negócios, reduzir o 
impacto de modificações e evitar quedas de desempenho e interrupções nos componentes 
dessas redes nas organizações.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
123
Em redes de computadores, um analisador de pacotes, também conhecido como 
monitor de pacotes (sniffer, em português, ou farejador de pacotes), é um programa de 
computador ou hardware capaz de capturar e registrar o tráfego que circula em uma rede, 
total ou parcialmente. A captura de pacotes consiste na interceptação e registro do tráfego 
conforme os fluxos de dados transitam pela rede. O sniffer captura cada pacote e, quando 
necessário, decodifica os dados brutos contidos no pacote, exibindo os valores de diversos 
campos presentes no pacote e examinando seu conteúdo de acordo com as RFCs ou 
outras especificações pertinentes.
Um analisador de pacotes utilizado para interceptaçãoendereços. Para esse empecilho, Paul Mockapetris expôs o DNS (Domain Name System) 
como mecanismo de resolução de nomes. No mesmo ano, a ARPANET seria fragmentada 
em duas: a MILNET, com fins militares, e a ARPANET, com fins de pesquisa.
Foi em 1984, que a ISO (International Organization for Standardization) produziu 
uma orientação para a conexão de sistemas heterogêneos que ficou conhecida como 
Modelo de Referência para a Interconexão de Sistemas Abertos, ou, simplesmente, Modelo 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
12
OSI (Open System Interconnection). Apesar da aceitação inicial, o Modelo OSI sofreu uma 
enorme concorrência do modelo TCP/IP e praticamente desapareceu na década seguinte, 
servindo, hoje, meramente para fins educacionais. 
 Segundo Maia (2009, p. 18), durante a década de 1980, duas redes que não 
utilizavam TCP/IP ganharam popularidade no mundo, inclusive no Brasil: a USENET e a 
BITNET. A USENET (User Network) interliga estações Unix utilizando linhas discadas para 
a troca de mensagens agrupadas por assuntos. A BITNET (Because It ‘s Time Network) 
interliga estações via modem para troca de e-mails, transferência de arquivos e mensagens 
instantâneas. Posteriormente, ambas as redes tiveram seus tráfegos aceitos na ARPANET, 
acelerando o crescimento da rede.
No ano de 1986, nos EUA, a NSF (National Science Foundation) idealizou um 
programa chamado NSFNET que permitiria a qualquer instituição de ensino conectar-se 
à rede. O protocolo TCP/IP foi selecionado para suportar a nova rede, tornando acessível 
à integração entre a NSFNET e outras redes TCP/IP. Com o progresso da NSFNET, as 
instituições conectadas à ARPANET migraram para a nova rede.
Em 1984, no Brasil, a EMBRATEL lançou o serviço RENPAC baseado no protocolo 
X.25. E em 1988, foi realizada a primeira conexão da comunidade acadêmica com a BITNET, 
aplicando um circuito de 9.600 bps entre o LNCC (Laboratório Nacional de Computação 
Científica) no Rio de Janeiro e a Universidade de Maryland nos EUA.
A grande maioria dos fabricantes de computadores e sistemas operacionais no 
início da década de 90 já oferecia o TCP/IP como protocolo de rede. Nessa época, a 
quantidade de equipamentos conectados deu um outro salto, saindo de 160 mil para mais 
de 56 milhões de hosts.
 
Em 1991, o NSF elimina as restrições ao tráfego comercial na Internet e 
surgem os primeiros provedores de acesso (Internet Solution Provider - ISP). 
Os principais serviços utilizados pelos usuários da Internet eram o correio 
eletrônico, transferência de arquivos, terminal remoto e serviços de notícias. 
Em 1992, no CERN, Tim Berners-Lee inventa o serviço Web, que viria a dar 
um novo impulso ao crescimento da Internet. Em 1993, Marc Andreessen 
desenvolve o browser Mosaic, que, posteriormente, se tornaria o Netscape. 
Em 1995, o NSF retira-se definitivamente do papel de mantenedor da rede, 
entregando essa tarefa aos ISP. O serviço Web e a liberação do tráfego 
comercial fazem com que empresas de todos os portes passem a oferecer 
seus produtos e serviços na Internet (MAIA, 2009, p. 18 e 19).
Na década de 1990, as redes locais com base na tecnologia Ethernet tornaram-se 
predominantes e, de fato, eliminaram outras iniciativas nessa área, como o Token Ring. 
Nesse mesmo período, o Ethernet padrão (10 Mbps) evolui para Fast Ethernet (100 Mbps) 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
13
em 1995 e chegando ao Gigabit Ethernet em 1998. As redes locais sem fio obtiveram 
aceitação, em especial após o lançamento dos padrões IEEE 802.11 (WLAN) e IEEE 802.15 
(WPAN) e IEEE 802.16 (WMAN).
Ainda na década de 1990, em especial no ano de 1993, a RNP (Rede Nacional 
de Ensino e Pesquisa) criou uma rede conectando onze capitais, concedendo o acesso 
de inúmeras instituições à Internet. No ano subsequente, a EMBRATEL iniciou o serviço 
de acesso à Internet discado com circuitos de 14.400 bps. E em 1995, foi instaurado o 
Comitê Gestor da Internet no Brasil, com a incumbência de organizar e supervisionar as 
funções básicas de infraestrutura para serviços Internet, bem como idealizar e direcionar 
a sua evolução. No ano seguinte, em 1994, surgiram os primeiros provedores de acesso à 
Internet.
No final de 1999, segundo Maia (2009) o número de hosts da Internet alcançava 
mais de 56 milhões e, em 2007, algo em torno de 433 milhões de hosts. A evolução da rede 
trouxe também novos problemas. Pois o aumento do número de hosts não era esperado 
nessa proporção.
Sendo um desses problemas o aumento do número de usuários, os endereços de 
rede estavam se esgotando. A transmissão multimídia (de áudio e vídeo), por exemplo, 
requer mecanismos que atestem a sua qualidade. O comércio eletrônico requer que as 
transações sejam realizadas de maneira segura. Diversas iniciativas foram feitas para 
resolver esses e outros problemas, com destaque para o protocolo IPv6, que irá substituir 
o IPv4 [RFC-1752].
Tradicionalmente, o acesso à Internet por usuários domésticos e pequenas empresas 
estava limitado as conexões discadas de velocidade. Com o avanço das telecomunicações, 
o acesso à Internet pôde ser feito utilizando conexões em banda larga, como, por exemplo, 
ADSL e cable modem, e com maior velocidade através de fibra óptica. Com o aumento das 
taxas de transmissão, houve uma mudança no tipo de informação que circulava na rede. 
Se no passado apenas mensagens do tipo texto circulavam pela rede, vemos hoje uma 
enorme variedade de mídias sendo utilizadas, como imagens, áudio e vídeo. A possibilidade 
de suporte multimídias nos leva a uma convergência de serviços, permitindo, por exemplo, 
que a telefonia convencional possa ser incorporada ao tráfego de dados como nos serviços 
de voz sobre IP (MAIA, 2009).
Em 2000 no Brasil, foi lançada a RNP2 com uma capacidade superior de transmissão, 
e em 2001 a rede da RNP passou a permutar dados com a lnternet2 com um circuito de 45 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
14
Mbps, viabilizando a interação com a comunidade científica internacional através de uma 
rede de alta velocidade.
Atualmente temos em destaque a Computação Distribuída que começa a ser 
aplicada oficialmente, pelo fato da massificação e diversificação de dispositivos móveis. 
A Computação Distribuída que é a coleção de hosts autônomos interligados através 
de uma rede de computadores e equipados com software (middleware) que permite o 
compartilhamento dos recursos do sistema: hardware, software e dados. 
E por fim, o termo Wearable que é a palavra que resume o conceito das chamadas 
tecnologias vestíveis, que consistem em dispositivos tecnológicos que podem ser usados 
pelos usuários como peças do vestuário. Esses dispositivos wearables são um movimento 
para a materialização da chamada IOT (Internet das Coisas), que se define por manter a 
contínua conectividade.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
15
Geralmente, sub-redes, redes e redes interligadas se confundem. Uma sub-rede faz 
mais sentido no cenário de uma rede a longa distância, em que ela se refere ao conjunto de 
roteadores e linhas de comunicação pertencentes à operadora da rede. Como equivalência, 
o sistema telefônico equivale a estações de comutação telefônica conectadas entre si por 
linhas de alta velocidade, e com casas e escritórios por linhas de baixa velocidade. Essas 
linhas e equipamentos, cuja propriedade e gerenciamento são da empresa de telefonia, 
formam a sub-rede do sistema telefônico. Os telefones corretamente referidos como “hosts” 
não estão incluídos na sub-rede. Uma rede interconectada surge da união entre uma sub-
rede e seus hosts. Entretanto, a terminologia “rede” é frequentemente empregada em um 
contexto mais amplo. Por exemplo, uma sub-rede pode ser conceptualmente representada 
como uma rede, como no caso da “rede ISP” (provedor de serviços de internet). De maneira 
análoga, uma rede interconectada pode ser descrita simplesmente como uma rede,de tráfego em redes sem fio, 
também chamado de analisador sem fio ou analisador WiFi, é designado especificamente 
para esse propósito. Além disso, um analisador de pacotes pode ser referido como analisador 
de rede ou analisador de protocolos, embora esses termos possam ter outros significados 
associados.
Analisador de Pacotes - Capacidades: Em redes LANs cabeadas, como Ethernet, 
Token Ring e redes FDDI, dependendo da estrutura da rede (hub ou comutador), é possível 
capturar o tráfego em toda ou parte dela, a partir de um único host na rede. Entretanto, 
alguns métodos impedem a limitação do tráfego pelos computadores para garantir o 
acesso ao tráfego a partir de outros sistemas na rede (como o ARP spoofing). Para fins de 
monitoramento de rede, da mesma forma, pode ser interessante monitorar todos os pacotes 
de dados em uma LAN utilizando um comutador de rede com uma porta de monitoramento 
que espelha todos os pacotes que transitam por todas as portas do computador.
MONITORAÇÃO DE PACOTES
SEGURANÇA DE REDES4
TÓPICO
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
124
Analisador de Pacotes - Usos: O sniffing pode ser empregado tanto para fins 
maliciosos como para o gerenciamento de rede, monitoramento e diagnóstico de ambientes 
computacionais. Atacantes podem tentar capturar o fluxo da rede com diversos objetivos, 
como adquirir cópias de arquivos importantes durante sua transmissão e coletar senhas 
que possibilitem expandir seu alcance em um ambiente invadido, ou ainda, observar as 
comunicações em tempo real.
Analisador de Pacotes - Port Mirror - Port Spam - Port Monitor: Essa possibilidade 
é interessante se o administrador da rede planeja conectar um analisador de protocolo 
justamente a uma porta do switch e monitorar o tráfego das demais portas do equipamento. 
Deve-se definir uma porta que será monitorada (port mirror) e seu espelho, que é a porta 
onde o analisador de protocolo será conectado. Quando essa função é ativada, todo o 
tráfego proveniente ou destinado à porta monitorada será repetido na porta espelho. O 
espelhamento de tráfego torna-se necessário se o administrador de rede não pretende 
monitorar o tráfego de um determinado segmento sem alterar as características físicas do 
segmento monitorado, ao conectar um analisador de protocolo ao segmento.
Analisador de Protocolos - Wireless: Existem inúmeros analisadores de protocolo 
que operam em conexões wireless, e algumas modificações nas configurações do analisador 
de protocolo em uso possivelmente devem ser executadas, como a habilitação da opção de 
captura em modo de monitoração, uma vez que o modo promíscuo pode não ser eficiente. 
A captura ocorrerá da mesma maneira que ocorreria em uma conexão cabeada. O que 
pode ocorrer é uma restrição do próprio sistema operacional que está sendo utilizado, 
assim como da interface de rede 802.11. Uma restrição de alguns sistemas operacionais é 
não registrar pacotes que não sejam de dados, o que também pode acontecer com alguns 
drivers dos adaptadores de rede.
Não podemos deixar de mencionar que quando uma interface de rede está em 
modo de monitoração, nem sempre funcionará como uma interface de rede comum, pois 
estará capturando os pacotes de forma passiva. Dessa forma, as tentativas de resolução 
de nomes por meio de um servidor DNS podem ser bloqueadas, já que o equipamento não 
estará apto para se comunicar com nenhum DNS Server. Nesse caso, sugerimos que o 
equipamento possua pelo menos duas placas de rede, uma para operar em modo normal 
e outra em modo passivo.
Os monitores de pacotes são mecanismos que permitem o monitoramento de 
pacotes individuais de dados que passam pelo dispositivo. Nas interfaces desses monitores, 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
125
os pacotes podem ser monitorados ou espelhados. Esses pacotes monitorados podem 
conter informações de dados e de endereçamento.
Os softwares de monitoramento de pacotes atualmente proporcionam a possibilidade 
de configurar seus recursos de visualização na interface de gerenciamento. Essa interface 
fornece uma maneira de configurar os critérios do monitor, as configurações de exibição, 
as configurações de espelho e as configurações do arquivo de exportação, além de exibir 
os pacotes capturados. Entre as várias opções, temos cinco ferramentas gratuitas para 
analisar o tráfego de rede. Os analisadores de Tráfego de Rede são ferramentas que 
ajudam os administradores de rede a capturar e navegar interativamente pelos pacotes 
que trafegam na rede, com funcionalidade de análise. A mais conhecida é o Wireshark, mas 
existem outras.
• WireShark;
• Microsoft Network Monitor;
• Capsa Packet Sniffer;
• InnoNWSniffer;
• SniffPass.
Um dos programas mais utilizados para captura e análise dos dados juntamente 
com a ferramenta tcpdump, temos o WireShark. Ele pode ser instalado em máquinas com 
sistema operacional da Microsoft, entre várias versões do Windows, e também em diversas 
distribuições Linux. A seguir algumas telas do WireShark instalado em uma distribuição 
Linux.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
126
FIGURA 01 - TELA INICIAL DO WIRESHARK
Fonte: o autor (2021).
A figura a seguir mostra como o WireShark pode ser utilizado na captura de pacotes 
de um determinado host, por exemplo, na análise de um pacote do protocolo http foi possível 
verificar qual navegador e qual sistema operacional determinado host está utilizando 
naquele momento em que o pacote foi capturado.
FIGURA 02 - CAPTURA DE PACOTES COM FILTRO HTTP NO WIRESHARK
Fonte: o autor (2021).
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
127
Quando o assunto é a segurança em rede podemos identificar as seguintes 
propriedades desejáveis da comunicação segura:
• Confidencialidade: somente o remetente e o destinatário requisitado devem 
poder compreender o conteúdo da mensagem transmitida. O evento de intrusos 
conseguira interceptar a mensagem requer, inevitavelmente, que esta seja 
codificada de alguma maneira para impossibilitar que seja entendida por um 
interceptador. 
• Integridade: assegurar que o conteúdo de sua comunicação não seja modificado, 
por acidente ou por má intenção, no decorrer da transmissão. 
• Autenticação: tanto o remetente quanto destinatário necessitam confirmar a 
identidade da outra parte envolvida na comunicação - comprovar que a outra 
parte é de verdade quem declara ser. 
• Segurança: atualmente quase todas as organizações têm redes conectadas à 
Internet pública. Essas redes podem ser comprometidas por invasores que obtêm 
acesso a elas por meio da Internet pública. Os invasores podem tentar colocar 
worms nos equipamentos na rede, obtendo segredos corporativos, diagramar as 
configurações internas da rede e disparar ataques de DoS. 
Um firewall fica entre a rede da organização e a rede pública, controlando o acesso 
aos pacotes. Um sistema de detecção de intrusões realiza uma “inspeção profunda de 
pacotes”, alertando os administradores da rede sobre qualquer atividade suspeita. A menos 
que sejam tomadas contramedidas apropriadas, essas habilidades permitem que um 
intruso realize uma grande variedade de ataques à segurança: monitorar comunicações 
(podendo roubar senhas e dados), fazer-se passar por uma entidade diferente, roubar uma 
sessão em curso, negar serviço a usuários legítimos da rede sobrecarregando os recursos 
do sistema, entre outros. O CERT Coordination Center mantém um resumo dos ataques 
comunicados. 
Criptografia:	os métodos criptográficos permitem que um remetente disfarce as 
informações de modo que um intruso não seja capaz de obter nenhuma informação das 
mensagens interceptadas. O destinatário, por sua vez, deve estar qualificado para recuperar 
as informações originais a partir dos dados mascarados. O interessante é que em vários 
sistemas criptográficos em vigor, incluindo os utilizados na Internet, a técnica de codificaçãoé conhecida - publicada, estabelecida e disponível para todos (em [RFC 1321; RFC 3447; 
RFC 2420; NIST, 2001]), mesmo para um eventual intruso. Claramente, se todos conhecem 
o procedimento para codificar dados, deve haver uma informação secreta que impeça que 
um intruso decodifique os dados transmitidos, e essa informação é a chave.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
128
De acordo com o tipo de chave usada, os métodos criptográficos podem ser 
subdivididos em duas grandes categorias: criptografia de chave simétrica e criptografia de 
chaves assimétricas.
Criptografia de chave simétrica: também chamada de criptografia de chave 
secreta ou única, utiliza uma mesma chave tanto para codificar como 
para decodificar informações, sendo usada principalmente para garantir a 
confidencialidade dos dados. Nos casos em que a informação é codificada 
e decodificada pela mesma pessoa, não há necessidade de compartilhar 
a chave secreta. Entretanto, quando essas operações envolvem pessoas 
ou equipamentos diferentes, é necessário que a chave secreta seja 
previamente combinada por meio de um canal de comunicação seguro (para 
não comprometer a confidencialidade da chave). Exemplos de métodos 
criptográficos que usam chaves simétricas são: AES, Blowfish, RC4, 3DES 
e IDEA.
Criptografia de chaves assimétricas: também conhecida como criptografia 
de chave pública, utiliza duas chaves distintas: uma pública, que pode ser 
livremente divulgada, e uma privada, que deve ser mantida em segredo 
por seu dono. Quando uma informação é codificada com uma das chaves, 
somente a outra chave do par pode decodificá-la. A escolha da chave a ser 
usada para codificar depende da proteção desejada, seja confidencialidade, 
autenticação, integridade ou não-repúdio. A chave privada pode ser 
armazenada de diferentes maneiras, como um arquivo no computador, um 
smartcard ou um token. Exemplos de métodos criptográficos que usam 
chaves assimétricas são: RSA, DSA, ECC e Diffie-Hellman.
A criptografia de chave simétrica, quando comparada com a de chaves 
assimétricas, é a mais indicada para garantir a confidencialidade de grandes 
volumes de dados, pois seu processamento é mais rápido. Todavia, quando 
usada para o compartilhamento de informações, torna-se complexa e pouco 
escalável, em virtude da necessidade de um canal de comunicação seguro 
para promover o compartilhamento da chave secreta entre as partes (o que 
na Internet pode ser bastante complicado) e da dificuldade de gerenciamento 
de grandes quantidades de chaves (imagine quantas chaves secretas seriam 
necessárias para você se comunicar com todos os seus amigos).
A criptografia de chaves assimétricas, apesar de possuir um processamento 
mais lento que a de chave simétrica, resolve esses problemas, visto que facilita 
o gerenciamento (pois não requer que se mantenha uma chave secreta com 
cada um que deseje se comunicar) e dispensa a necessidade de um canal de 
comunicação seguro para o compartilhamento de chaves.
Para aproveitar as vantagens de cada um desses métodos, o ideal é o 
uso combinado de ambos, onde a criptografia de chave simétrica é usada 
para a codificação da informação e a criptografia de chaves assimétricas é 
utilizada para o compartilhamento da chave secreta (neste caso, também 
chamada de chave de sessão). Este uso combinado é o que é utilizado pelos 
navegadores Web e programas leitores de e-mails. Exemplos de uso deste 
método combinado são: SSL, PGP e S/MIME” (CERT.br, 2017).
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
129
Criptografia RSA: nesta técnica de criptografia, a chave de encriptação é pública e é 
diferente da chave de decriptação que é privada (secreta). Esta assimetria é fundamentada 
na dificuldade prática da fatorização do produto de dois números primos grandes. É apontado 
como o mais seguro, além disso, foi o primeiro algoritmo a proporcionar criptografia e 
assinatura digital, e uma das grandes inovações em criptografia de chave pública. Romper 
a encriptação RSA é conhecido como problema RSA.
Função Hash: é um método criptográfico que, quando aplicado sobre uma 
informação, independente do tamanho que ela tenha, gera um resultado único e de tamanho 
fixo, chamado hash. Podemos utilizar hash para:
• Verificar a integridade de um arquivo armazenado em seu computador ou em 
seus backups;
• Verificar a integridade de um arquivo obtido da Internet (alguns sites, além do 
arquivo em si, também disponibilizam o hash correspondente, para que você 
possa verificar se o arquivo foi corretamente transmitido e gravado);
• Gerar assinaturas digitais. 
Podemos examinar a integridade de um arquivo, por exemplo, calculando o hash 
do arquivo. Se os dois hashes forem iguais, então podemos concluir que o arquivo não 
foi alterado. Caso contrário, pode haver indicação de que o arquivo está corrompido ou 
foi modificado. Exemplos de métodos de hash são: SHA-1, SHA-256 e MD5. O hash é 
constituído de tal forma que não é possível realizar o processamento inverso para obter 
a informação original e qualquer alteração na informação original gera um hash distinto. 
Embora teoricamente seja possível que informações diferentes gerem hashes iguais, a 
probabilidade disso ocorrer é extremamente baixa.
Assinatura digital: possibilita comprovar a autenticidade e a integridade de uma 
informação, ou seja, que ela foi realmente gerada por quem diz ter feito isso e que não 
foi alterada. A assinatura digital baseia-se no fato de que apenas o proprietário conhece a 
chave privada e, se ela foi usada para codificar uma informação, então apenas o proprietário 
poderia ter feito isso. A verificação da assinatura é feita com o uso da chave pública, pois se 
o texto foi codificado com a chave privada, somente a chave pública correspondente pode 
decodificá-lo. Para contornar a baixa eficiência característica da criptografia de chaves 
assimétricas, a codificação é feita sobre o hash e não sobre o conteúdo em si, pois é mais 
rápido codificar o hash (que possui tamanho fixo e reduzido) do que a informação toda.
Certificado digital: como mencionamos anteriormente, a chave pública pode ser 
livremente publicada; no entanto, se não houver como confirmar a quem ela pertence, 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
130
é possível que você se comunique, de forma codificada, com um impostor. Um impostor 
pode gerar uma chave pública falsa para alguém conhecido seu e enviá-la para você ou 
disponibilizá-la em um arquivo. Ao usá-la para criptografar dados para o seu amigo, você 
estará, na verdade, criptografando para o impostor, que possui a chave privada equivalente 
e poderá enganá-lo. Uma das medidas para impedir que isso ocorra é o uso de certificados 
digitais.
O certificado digital é um registro eletrônico composto por um conjunto de 
dados que distingue uma entidade e associa a ela uma chave pública. Ele 
pode ser emitido para pessoas, empresas, equipamentos ou serviços na rede 
(por exemplo, um site da Web) e pode ser homologado para diferentes usos, 
como confidencialidade e assinatura digital.
Um certificado digital pode ser comparado a um documento de identidade, 
como o seu passaporte, que contém seus dados pessoais e a identificação de 
quem o emitiu. No caso do passaporte, a entidade responsável pela emissão 
e pela veracidade dos dados é a Polícia Federal. No caso do certificado 
digital, essa entidade é uma Autoridade Certificadora (AC).
Uma AC emissora também é responsável por publicar informações sobre 
certificados que não são mais confiáveis. Sempre que a AC descobre ou é 
informada de que um certificado não é mais confiável, ela o inclui em uma 
“lista negra”, chamada de “Lista de Certificados Revogados” (LCR), para que 
os usuários possam tomar conhecimento. A LCR é um arquivo eletrônico 
publicado periodicamente pela AC, contendo o número de série dos 
certificados que não são mais válidos e a data de revogação (CERT.br, 2017).
De forma geral,os dados básicos que compõem um certificado digital são:
• Versão e número de série do certificado;
• Dados que identificam a AC que emitiu o certificado;
• Dados que identificam o dono do certificado;
• Chave pública do dono do certificado;
• Validade do certificado;
• Assinatura digital da AC emissora e dados para verificação da assinatura. 
O certificado digital de uma AC é normalmente expedido por outra AC, estabelecendo 
uma hierarquia conhecida como “cadeia de certificados” ou “caminho de certificação”. A 
primeira autoridade da cadeia é a âncora de confiabilidade para toda a hierarquia e, por não 
haver outra AC acima dela, possui um certificado autoassinado. Os certificados das ACs 
raízes amplamente reconhecidas já vêm incorporados, por padrão, na maioria dos sistemas 
operacionais e navegadores e são atualizados juntamente com os próprios sistemas. Alguns 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
131
exemplos de atualizações realizadas na base de certificados dos navegadores incluem: 
inclusão de novas ACs, renovação de certificados vencidos e exclusão de ACs não mais 
confiáveis.
 Alguns tipos especiais de certificado digital que você pode encontrar são:
Certificado autoassinado: é aquele em que o dono e o emissor são a mesma 
entidade. Costuma ser usado de duas formas:
Legítima: além das ACs raízes, certificados autoassinados também são 
comumente usados por instituições de ensino e pequenos grupos que 
desejam prover confidencialidade e integridade nas conexões, mas que não 
querem (ou não podem) arcar com o ônus de adquirir um certificado digital 
validado por uma AC comercial.
Maliciosa: um atacante pode criar um certificado autoassinado e utilizá-lo, por 
exemplo, em mensagens de phishing, para induzir os usuários a instalá-lo. 
A partir do momento em que o certificado é instalado no navegador, torna-se 
possível estabelecer conexões cifradas com sites fraudulentos, sem que o 
navegador emita alerta quanto à confiabilidade do certificado.
Certificado EV SSL (Extended Validation Secure Socket Layer): certificado 
emitido sob um processo mais rigoroso de validação do solicitante. Inclui a 
verificação de que a empresa foi legalmente registrada, está ativa e detém 
o registro do domínio para o qual o certificado será emitido, além de dados 
adicionais, como o endereço físico (CERT.br, 2017).
Segurança na camada 3 (rede): o protocolo de segurança mais conhecido, o 
IPsec, fornece segurança na camada de rede. O IPsec protege os datagramas IP junto de 
quaisquer entidades da camada de rede, englobando hospedeiros e roteadores. Inúmeras 
instituições (corporações, órgãos do governo, organizações sem fins lucrativos, etc.) usam 
o IPsec para formar redes virtuais privadas (VPNs) que operam em cima da Internet pública.
Por intermédio do sigilo da camada de rede entre um par de elementos da rede 
(podendo ser entre dois roteadores, ou dois hospedeiros, ou até mesmo entre um roteador e 
um hospedeiro), o indivíduo remetente codifica as cargas principais de todos os datagramas 
que encaminha à entidade receptora:
IPsec e redes virtuais privadas (VPNs): Uma instituição que se estende por 
diversas regiões geográficas muitas vezes deseja ter sua própria rede IP, 
para que seus hospedeiros e servidores consigam enviar dados um ao outro 
de maneira segura e sigilosa. Para alcançar essa meta, a instituição poderia, 
na verdade, empregar uma rede física independente — incluindo roteadores, 
enlaces e uma infraestrutura de DNS — que seja completamente separada 
da Internet pública. Essa rede disjunta, reservada a uma instituição particular, 
é chamada de rede privada. Como era de se esperar, uma rede privada pode 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
132
ser muito cara, já que a instituição precisa comprar, instalar e manter sua 
própria infraestrutura de rede física.
Em vez de implementar e manter uma rede privada, muitas instituições 
hoje criam VPNs em cima da Internet pública. Com uma VPN, o tráfego 
interdepartamental é enviado por meio da Internet pública e não por uma 
rede fisicamente independente. Porém, para prover sigilo, esse tráfego é 
criptografado antes de entrar na Internet pública” (KUROSE, 2013, p. 529).
Segurança de LANs sem fio: a segurança é uma preocupação considerável em redes 
sem fio, onde as ondas de rádio transportam quadros que podem se difundir muito além 
do local que contém os hosts e as estações-base sem fio. Parece haver um conhecimento 
universal de que a especificação 802.121 original envolve uma série de falhas graves na 
segurança. Na prática, podemos fazer o download de softwares de domínio público que 
exploram essas falhas, fazendo com que aqueles que usam mecanismos de segurança 
802.11 normais se tornem tão expostos a ataques de segurança quanto aqueles que não 
utilizam nenhum tipo de propriedades de segurança.
Privacidade Equivalente Cabeada (WEP, do inglês Wired Equivalent Privacy) tem 
como finalidade oferecer um nível de segurança similar ao que é encontrado em redes 
cabeadas. O protocolo IEEE 802.11 WEP foi idealizado em 2009 para proporcionar 
autenticação e criptografia de dados entre um host e um ponto de acesso sem fio (estação-
base) utilizando uma técnica de chave compartilhada simétrica. O WEP não especifica um 
algoritmo de gerenciamento de chave, então considera-se que o host e o ponto de acesso 
sem fio concordam com a chave através de um procedimento fora da banda.
Segurança operacional: firewalls e sistemas de detecção de invasão são elementos 
cruciais em redes de computadores. À medida que o tráfego que entra/sai de uma rede 
passa por controle de segurança, é registrado, rejeitado ou transmitido; isso é realizado por 
procedimentos operacionais conhecidos como firewalls, sistemas de detecção de invasão 
(IDSs) e sistemas de prevenção de invasão (IPSs).
Um firewall pode ser uma combinação de hardware e software que separa a rede 
interna de uma organização da Internet em geral, autorizando que alguns pacotes passem 
e bloqueando outros. O firewall permite que um administrador de rede supervise o acesso 
entre o mundo externo e os recursos da rede que ele controla, gerenciando o fluxo de 
tráfego para esses recursos.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
133
Um firewall possui três objetivos:
Todo o tráfego de fora para dentro, e vice-versa, passa por um firewall. 
Somente o tráfego autorizado, conforme definido pela política de segurança 
local, pode passar. 
Com todo o tráfego que entra e sai da rede institucional passando pelo 
firewall, este pode limitar o acesso ao tráfego autorizado. 
O próprio firewall é imune à penetração. O próprio firewall é um mecanismo 
conectado à rede. Se não for projetado ou instalado adequadamente, pode 
ser comprometedor, oferecendo apenas uma falsa sensação de segurança 
(pior do que não ter nenhum firewall!).
Cisco e Checkpoint são dois dos principais fornecedores atuais de firewall. 
Você pode criar um firewall (filtro de pacotes) facilmente a partir de um 
sistema Linux usando iptables (software de domínio público que geralmente 
acompanha o Linux).
Os firewalls podem ser classificados em três categorias: filtros de pacotes 
tradicionais, filtros de estado e gateways de aplicação (KUROSE, 2013, p. 
538).
Sistemas de detecção de invasão: Para identificar diversos tipos de ataques, é 
necessário realizar uma inspeção intensa dos pacotes. Isso significa que é preciso analisar 
os campos de cabeçalho e os dados da aplicação que o pacote transporta.
Um mecanismo que gera alertas enquanto observa tráfegos potencialmente mal-
intencionados é chamado de sistema de detecção de invasão (IDS, do inglês Intrusion 
Detection System). Um mecanismo que filtra o tráfego suspeito é chamado de sistema de 
prevenção de invasão (IPS, do inglês Intrusion Prevention System).
Um IDS pode ser empregado para detectar uma variedade de tipos de ataques, 
incluindo mapeamento de rede (coma utilização do software nmap), varreduras de porta, 
varreduras de pilha TCP, ataques de DoS, ataques de inundação de largura de banda, worms 
e vírus, ataques de vulnerabilidade de SO e ataques de vulnerabilidade de aplicações. 
Muitos desses sistemas são proprietários, vendidos por empresas como Cisco, Check Point, 
e outros fabricantes de equipamentos de segurança. No entanto, muitos dos sistemas de 
IDS desenvolvidos são de domínio público, como o extraordinariamente popular Snort IDS.
Sistemas IDS são conhecidos de maneira geral tanto como sistemas baseados 
em assinatura quanto como sistemas baseados em anomalia. Um IDS baseado em 
assinatura guarda um banco de dados extenso de ataques por assinatura. Cada assinatura 
é uma coleção de regras referentes a uma atividade de invasão. Uma assinatura pode 
ser uma relação de características sobre um único pacote. As assinaturas são geralmente 
elaboradas por engenheiros talentosos em segurança de rede que tenham investigado 
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
134
ataques conhecidos. O administrador de rede de uma organização é capaz de personalizar 
as assinaturas ou adicionar as suas próprias no banco de dados.
Operacionalmente, um IDS baseado em assinatura analisa cada pacote que 
passa, comparando-o com as assinaturas no banco de dados. Se um pacote 
(ou uma série deles) corresponder a uma assinatura no banco de dados, 
o IDS gera um alerta. O alerta pode ser enviado ao administrador da rede 
por mensagem de correio eletrônico, pode ser encaminhado ao sistema de 
gerenciamento da rede, ou pode simplesmente ser registrado para futuras 
inspeções.
Apesar de os sistemas IDS baseados em assinaturas serem amplamente 
utilizados, eles têm uma série de limitações. Acima de tudo, eles requerem 
conhecimento prévio do ataque para gerar uma assinatura precisa. Ou seja, 
um IDS baseado em assinatura é completamente cego a novos ataques 
que ainda não foram registrados. Outra desvantagem é que, mesmo que 
uma assinatura corresponda, isso pode não ser resultado de um ataque, 
mas mesmo assim um alarme é gerado. Por fim, devido ao fato de cada 
pacote ser comparado com uma extensa coleção de assinaturas, o IDS fica 
sobrecarregado com o processamento e deixa de detectar muitos pacotes 
maliciosos. (KUROSE, 2013, p. 545).
O IDS baseado em anomalias gera um perfil de tráfego sempre que observa o tráfego 
em operação normal. Dessa forma, busca por fluxos de pacotes que são estatisticamente 
anormais, como um percentual anormal de pacotes ICMP ou um aumento exponencial de 
análises de porta e varreduras de ping. O mais notável sobre sistemas de IDS baseados em 
anomalias é que eles não dependem de aprendizados prévios de outros ataques; em outras 
palavras, teoricamente, são capazes de detectar novos ataques não documentados. No 
entanto, é um desafio muito grande distinguir o tráfego normal de tráfegos estatisticamente 
incomuns.
Atualmente, a maioria das implementações de IDS é baseada principalmente em 
assinaturas, embora poucas tenham recursos baseados em anomalias.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
135
O Que Um Administrador De Rede Faz? Conheça Suas Funções
Com	a	popularização	da	internet,	novas	demandas	começaram	a	surgir.	Para	atendê-las,	novos	
serviços	e	profissões	surgiram	em	um	curto	espaço	de	tempo.	Entre	essas	profissões	está	a	de	administrador	
de	 rede.	Esse	profissional	é	um	dos	mais	 requisitados	no	que	diz	 respeito	à	 informática	e	TI,	pois	 seus	
serviços	possibilitam	o	bom	funcionamento	e	a	segurança	das	redes	dentro	de	uma	empresa.
Entendendo o que um Administrador de Rede faz: A importância e as 
atribuições	da	profissão	 -	De	maneira	geral,	 um	administrador	de	 redes	é	 responsável	 por	 fazer	
todo	o	gerenciamento	das	redes	de	uma	organização.	Esse	tipo	de	serviço	costuma	ser	muito	solicitado	não	
somente	por	empresas	privadas,	mas	também	por	órgãos	públicos.
Ademais,	esse	profissional	elabora	projetos	de	rede	e	as	configura,	além	de	ter	como	atribuição	
fazer	 o	 acompanhamento	 da	manutenção	 da	 infraestrutura.	Além	 de	 todas	 essas	 funções,	 ele	 também	
realiza	a	adaptação	das	redes	às	novas	demandas	da	corporação.	Nesse	caso,	o	projeto	é	adaptado	de	
modo	a	garantir	a	otimização	dos	processos	que	envolvem	o	uso	das	 redes,	 levando	em	conta	 também	
a	 infraestrutura	 da	 rede.	 No	 que	 concerne	 ao	 projeto,	 o	 administrador	 responsável	 desenvolve	 redes	
considerando	as	demandas	e	processos	organizacionais.	Geralmente,	o	profissional	que	atua	nesse	serviço	
tem	uma	visão	macro	do	negócio	em	questão.
Trata-se	de	uma	tarefa	desenvolvida	por	administradores	mais	experientes,	haja	vista	que	envolve	
inúmeras	 variáveis.	 Já	 no	 que	 diz	 respeito	 à	 configuração	 das	 redes,	 o	 administrador	 deve	 organizar	 a	
instalação	dos	dispositivos,	o	que	demanda	um	bom	conhecimento	de	hardware.	Entre	os	equipamentos	que	
devem	ser	devidamente	instalados,	podemos	indicar	o	servidor,	hosts	e	roteadores.	No	entanto,	a	principal	
tarefa	do	administrador	de	redes	e	aquela	que	mais	demanda	experiência	é	a	parte	de	manutenção	das	
redes.	No	que	diz	respeito	a	isso,	as	atribuições	desse	profissional	vão	desde	a	segurança	das	redes	até	a	
prestação	de	suporte	técnico	a	outras	áreas.
O	Perfil	De	Um	Administrador	De	Rede	 -	A	 seguir,	 indicamos	algumas	exigências,	
competências	e	habilidades	para	que	se	possa	ingressar	nessa	área.
Formação: antes	de	qualquer	coisa,	é	 fundamental	 ter	uma	 formação	na	área.	Esse	curso	
pode	ser	de	nível	técnico	ou	médio,	desde	que	esteja	dentro	do	campo	de	T.I..	Entre	os	cursos	indicados	
para	quem	deseja	ingressar	na	área	de	administrador	de	redes,	podemos	citar	o	curso	de	gerenciamento	de	
redes	ou	o	de	tecnólogo	de	redes.	Ainda	que	a	formação	seja	muito	importante,	é	essencial	também	colocar	
os	conhecimentos	adquiridos	em	prática.
Disposição Para Aprender:	além	disso,	esse	profissional	precisa	atuar	com	softwares	e	
programas	com	os	quais	nem	sempre	tem	familiaridade.	Por	isso,	a	profissão	exige	um	constante	esforço	de	
busca	por	novos	conhecimentos	e	habilidades.
Certificações:	 além	 disso,	 as	 mudanças	 tecnológicas	 frequentes	 demandam	 o	
acompanhamento	das	tendências	de	mercado.	Nesse	sentido,	o	profissional	deve	sempre	buscar	aprimorar	
seus	 conhecimentos	 por	 meio	 dos	 testes	 de	 certificações.	 Essa	 é	 uma	 forma	 também	 de	 se	 manter	
competitivo	no	mercado	de	trabalho.
Comunicação:	o	administrador	de	redes	deve	estar	sempre	em	contato	com	diversos	setores	
da	empresa	a	fim	de	identificar	problemas.	Somente	assim	ele	poderá	atender	a	eventuais	necessidades,	
ajudando	a	melhorar	os	processos	organizacionais.
Uma	 Profissão	 Em	 Alta	 No	 Mercado:	 como	 é	 sabido,	 a	 internet	 e	 as	 redes	 são	
ferramentas	essenciais	para	qualquer	empresa,	 independentemente	do	seu	porte	ou	segmento.	Por	esse	
mesmo	motivo,	o	administrador	de	rede	é	um	profissional	imprescindível	nos	quadros	de	uma	organização.	
Ele	pode	desenvolver	o	melhor	projeto	para	cada	empresa,	além	de	resolver	eventuais	problemas.
Fonte:	NETO,	Rodolfo	Teixeira.	O	que	um	administrador	de	 rede	 faz?	Conheça	suas	 funções.	
Dominando Redes,	 10	 abr.	 2020.	 Disponível	 em:	 https://dominandoredes.com.br/administrador-de-
rede/	.		Acesso	em:	12 abr. 2021
SAIBA
MAIS
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
https://dominandoredes.com.br/administrador-de-rede/
https://dominandoredes.com.br/administrador-de-rede/
136
Em	uma	era	que	as	informações	estão	cada	vez	mais	sendo	armazenadas/coletadas	em	nuvem	
por	grandes	corporações	sabem	mais	sobre	nossa	vida	do	que	nós	mesmos.	A	privacidade	quase	não	existe	
mais.
Fonte:	o	autor	(2021)
REFLITA
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
137
Finalizamos este conteúdo sobre os elementos de uma rede, abordando seus 
principais conceitos e o que é necessário para termos condições de analisar dois importantes 
tipos de protocolos de roteamento. Estes protocolossão as vias de comunicação que 
determinam como os pacotes podem ou devem se deslocar entre os dispositivos da rede, 
permitindo que saiam de um ponto A (origem) e alcancem o ponto B (destino). Geralmente, 
são as estradas da rede, conhecidas como infovias.
Passamos então a discutir os tipos de roteamento, que podem ser classificados em 
dois: roteamento estático, que emprega uma rota pré-definida configurada manualmente 
pelo administrador da rede; e roteamento dinâmico, que utiliza protocolos de roteamento 
para organizar automaticamente as rotas de acordo com as alterações na topologia e outras 
condições, como o tráfego.
Falamos da importância de termos formas de administrar as redes, utilizando certos 
protocolos em nosso benefício, e como foram criados padrões para que diversos fabricantes 
de hardware e software pudessem trocar informações, gerando uma administração mais 
eficiente, sem deixar de lado a segurança com a implantação de medidas que garantam a 
segurança dos dados.
Com a administração das redes, surge também o conceito de gerenciamento, ambos 
complementando-se para auxiliar os profissionais na realização de tarefas específicas, 
agindo em diversas situações e empregando soluções para o gerenciamento. Muitas 
empresas da área disponibilizam ferramentas, algumas pagas, outras não, para nos auxiliar 
nesse processo.
Um outro aliado, atualmente, ainda mais com um número cada vez mais crescente 
de informações sendo transmitidas na rede, é a utilização de monitoramento de pacotes, 
que pode ser uma ferramenta adicional para nos ajudar a entender as necessidades de uma 
corporação, auxiliando também na prevenção de problemas e até mesmo na identificação e 
correção desses problemas.
Finalizamos com a parte de segurança, onde devemos estar atentos aos vazamentos 
de dados e às tentativas de invasões que possam ocorrer em nossa rede de dados. Pois 
o maior bem de uma pessoa ou corporação são seus dados, sua informação, o que fazer, 
como fazer e para quem.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
138
LEITURA COMPLEMENTAR
Empregos	com	certificação	AWS
Você sabia que a área de Computação em Nuvem está com demanda altíssima de 
profissionais?
Cada vez mais tem ocorrido um aumento no número de contratações de profissionais 
de tecnologia da informação. Especialmente para quem conhece computação em nuvem.
Vamos ver para quais empregos você pode conquistar! Vou te contar um pouco da 
minha história, rapidamente.
Desde 2001, quando eu fiz minha primeira prova de certificação, eu não parei 
mais. Por quê? Porque a cada certificação conquistada, aumentavam, e ainda aumentam 
minhas chances de me destacar ainda mais no ambiente corporativo.
Além é claro de aumentar meus ganhos. Tanto com novas posições, como com 
projetos pontuais. Para se destacar nesse mundo tão competitivo, embora com tantas 
vagas sobrando, você precisa se qualificar.
Você precisa começar a plantar para colher. Temos hoje um cenário competitivo 
de provedores de nuvem, seja AWS, Azure, Google, Oracle, IBM, etc. Mas quem está 
ganhando consecutivamente mais espaço, é a Amazon.
O que é a AWS? A AWS é o provedor de nuvem que mais cresce, e que tem a maior 
gama de oferta de certificações. Desde as mais fáceis, até as mais complicadas.
A AWS tem uma variedade de certificações como:
• Inicial, chamada Cloud Practitioner;
• Intermediária, chamadas Associates, que incluem: Arquiteto, SysOps e 
Desenvolvedor; 
• Avançadas: Arquiteto Profissional e DevOps; 
• E as mais difíceis, chamadas especializações: Segurança, Big Data, Machine 
Learning, etc. 
 
Isso já te dá uma clareza de que você pode navegar entre as diferentes 
especializações. E acredite, o mercado valoriza e muito.
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
139
Mas, quais os reais benefícios ? Como eu falei em outros artigos, é de conhecimento 
de muita gente: a AWS é líder de mercado em Cloud atualmente. Isso quer dizer que a 
grande maioria das empresas usa a nuvem da AWS.
Então se você começar a estudar, e tirar uma certificação, ou mesmo, ter o 
conhecimento, e participar de processos seletivos, a sua chance é real de começar o seu 
caminho, a sua jornada para uma carreira fantástica. Sem dúvida, você também poderá ter, 
além de ofertas de emprego, convites para projetos pontuais, e mesmo escrever artigos 
como este.
Vamos falar das principais vagas hoje no mercado:
Arquiteto de Nuvem (Cloud): O profissional com este conhecimento navega em 
vários produtos da nuvem, e conhece como migrar, implementar, e definir arquiteturas de 
infraestrutura de produtos e serviços.
Engenheiro de Software em Cloud (Desenvolvedor): Este profissional traz uma 
bagagem de desenvolvimento para migrar, e produzir apps para a nuvem.
Administrador de Infra (SysOps / DevOps): Neste você começa com a parte mais 
básica de administração de sistemas, o antigo sysadmin, que agora chama-se SysOps. E 
acaba evoluindo, invariavelmente, para um DevOps. Com certeza é um profissional de um 
alto calibre, pois evoluiu não apenas do ponto de vista de infraestrutura, mas também como 
desenvolvedor.
Pesquise os sites de renome como Robert Half, Gartner, e veja os salários. Ou faça 
uma busca simples no Linkedin e converse com recrutadores
Fonte: TELES, Guilherme. Empregos com certificação AWS. Computação em Nuvem. 16 ago. 
2020. Disponível em: https://guilhermeteles.com.br/ . Acesso em: 12 abr. 2021
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
140
MATERIAL COMPLEMENTAR
LIVRO
• Título: Monitoramento de Redes com Zabbix 
• Autor: LIMA, Janssen dos Reis.
• Editora: Brasport.
• Sinopse: hoje em dia, as redes de computadores são 
indispensáveis para as empresas. Gerentes e administradores 
devem monitorar os ativos de redes para manter a qualidade do 
serviço e a satisfação de seus clientes. Para isso, precisam de 
uma ferramenta capaz de coletar diversas informações que serão 
usadas para evitar um potencial problema que poderá paralisar 
algum serviço essencial. Imagine um servidor web ficar indisponível 
para uma loja virtual de um grande varejista! Com o Zabbix é 
possível monitorar servidores e dispositivos SNMP e IPMI. Páginas 
web, servidores JBoss, Apache, Tomcat, entre outros. Banco de 
dados MySQL, PostgreSQL, Oracle, entre outros. Além da função 
de monitoramento, você poderá visualizar gráficos, mapas de rede 
e telas em detalhes que irão auxiliá-lo na tomada de decisões, seja 
para um upgrade de hardware ou até para dimensionamento de 
recursos como processadores e memória. O livro mostra como 
instalar e configurar um servidor para monitorar a sua rede, ensina 
a planejar o crescimento do banco de dados utilizado pelo Zabbix 
e também como gerenciar hosts e usuários. Além da parte prática, 
também serão introduzidos conceitos básicos de monitoramento, 
a arquitetura do Zabbix e os elementos que fazem toda essa 
infraestrutura funcionar. Este livro foi escrito para administradores e 
gerentes de redes, analistas e técnicos que trabalham ou desejam 
se envolver com monitoramento de redes utilizando o Zabbix.
• Link: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/
Publicacao/160683
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/160683 
https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/160683 
141
FILME/VÍDEO
• Título: Hacker
• Ano: 2015
• Sinopse: Chris Hemsworth, conhecido por interpretar o 
personagem da Marvel Thor, faz o papel de Nicholas Hathaway, 
um ex-prisioneiro, gênio da informática. A ação se baseia no 
mistério que envolve um hacker que causou danos terríveis ao 
explodir o reator nuclear de Hong Kong por meio de uma intrusão 
de rede ilegal. Nesse cenário, o mercado financeiro americano 
também é atingido. Então, uma equipe de investigação conjunta 
entre os Estados Unidos e a China faz uma solicitação a Hathaway, 
sabendo que ele é um programador genial quefoi preso por 
hacking ilegal, para resolver o incidente. O culpado tem aplicado o 
programa que anteriormente foi desenvolvido por Hathaway, que 
atende ao pedido de ajuda da equipe e auxilia os investigadores a 
perseguirem o criminoso a partir de Chicago, Los Angeles, Hong 
Kong e Jacarta. É um filme que traz a reflexão de como os códigos 
podem ser reutilizados para finalidades ilícitas.
• Link do vídeo (trailer): https://www.youtube.com/
watch?v=Jsj8ylQLlFg
NOÇÕES DE ALGORITMOS E PROTOCOLOS DE ROTEAMENTOUNIDADE 4
https://www.youtube.com/watch?v=Jsj8ylQLlFg
https://www.youtube.com/watch?v=Jsj8ylQLlFg
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CONCLUSÃO GERAL
No decorrer deste curso vimos vários conceitos referente aos elementos de uma 
rede de dados, iniciamos com a parte histórica, como surgiu esta tecnologia, não diferente 
de várias outras tecnologias, primeiramente serviu para fins militares, após utilizada para 
fins acadêmicos e corporativos, e somente no último estágio para o público. Sua evolução 
desde o início até agora está intimamente ligada aos avanços tecnológicos tanto ao nível 
de hardware quanto dos softwares. Foi um salto gigantesco do número de equipamentos 
ligados no nascimento para internet para hoje, de algumas unidades a milhões, senão 
chegando a bilhões com advento do IOT.
Com o nascimento da grande rede, a Internet, houve a necessidade de desenvolver 
uma estrutura que desse suporte a rede que se expandia a cada dia. Para isso foram criados 
os Internet Service Provider para conectar as redes domésticas, empresariais e outras 
redes. E para interligar os ISP foram criados os backbone que formam o que podemos dizer 
a espinha dorsal da grande teia da Internet, se interligando entre si (backbone a outros, 
backbone) responsáveis por darem acesso à Internet ao ISP e pode ventura os ISPs dão 
acesso à internet as empresas e consumidores finais.
Vimos ainda a necessidade de padronização dos meios de comunicação, tanto 
ao nível de hardware como dos softwares, pelo fato da heterogeneidade, com diversos 
fabricantes disputando um mercado em exponencial crescimento, e que para todos 
pudessem trocar informações ou dados entre si, a apresentação dos modelos ISO/OSI, 
modelo TCP/IP, modelo de camada foi fundamental com outras entidades mundiais 
contribuem em muito até os dias de hoje para normatização destes padrões de mercados 
que todos devem seguir para se tornarem competitivos e terem sua fatia no mercado, com 
isso nós os usuários finais ganhamos em relação a não termos que ficar presos a uma ou 
outra tecnologia.
Exploramos a categorização das redes com base em seu alcance, sendo as 
principais classificações as redes locais (LAN), metropolitanas (MAN) e amplas (WAN), 
cada uma dando origem a várias subcategorias.
Demonstramos os conceitos da comutação de dados na rede, sendo a comutação 
por circuitos onde há necessidade de ter um caminho exclusivo de comunicação entre a 
origem e destino para que a troca de informações possa ser realizada, já na comutação 
por pacotes não há necessidade de estabelecer esse caminho exclusivo entre a origem e 
143
destino, os roteadores na rede que definem quais caminhos os pacotes deve percorrer até 
chegar ao destino. Os dois tipos de comutação tem suas vantagens e desvantagens para o 
administrador da rede saber o que melhor se adéque às necessidades de transmissão de 
dados de sua corporação.
Sobre os protocolos de rede, eles são a forma mais pura de padronização que 
possibilitou toda essa integração que temos hoje, podemos interligar computadores, 
eletrodomésticos, smartphones, tablets, smart tv, automóveis, entre outros, todo aparelho 
que tenha uma forma de se interligar via rede cabeada ou sem fio, desde que siga os 
protocolos estabelecidos podem trocar dados. No início as comunicações entre os 
dispositivos eram mais restritas ao meio cabeado, por cabos coaxiais ou par trançado, as 
transmissões sem fio não eram viáveis em grande escala, mas com o avanço das tecnologias 
temos hoje transmissões de dados utilizando ainda os cabos de par metálicos, mas houve 
um grande salto com a introdução das fibras óticas que possibilita uma transmissão livre 
de interferências eletromagnéticas, chegando a altíssimas velocidades, temos também 
as transmissões de dados sem fio utilizando a transmissão via rádio, micro-ondas e até 
satélites em órbita. Hoje muitas das transmissões estão relacionadas a transmissão sem fio 
pelo fato de ser mais prática e não termos que ficar presos a um cabo ou local fixo.
Passamos por um assunto referente a perda de pacotes e atrasos que podem 
ocorrer na rede, quais medidas devemos tomar para evitar estes problemas, que protocolos 
utilizar. E como eles podem interferir diretamente no bom funcionamento da rede.
Um assunto que tratamos também foi o funcionamento das redes p2p, que nos 
permite uma rede descentralizada, diferente do modelo cliente/servidor, onde temos várias 
aplicações que utilizam essa tecnologia, principalmente para compartilhamento de dados. 
Com suas vantagens e desvantagens.
As arquiteturas físicas das redes, como a de barramento, que foi bastante utilizada 
no início das redes, depois a topologia estrela, que é amplamente usada nos dias atuais, 
pois é mais confiável e de fácil manutenção. Por fim, com o progresso da tecnologia de 
transmissão, surgiram as redes com topologia mesh, onde os dispositivos se conectam 
com diversos outros dispositivos ao mesmo tempo.
Com os protocolos de aplicação temos a camada onde os usuários podem interagir 
diretamente com rede de forma abstrata, ele traduz o que queremos realizar e a camada 
de aplicação converte em linguagem que máquina para os equipamentos poderem realizar 
determinadas tarefas. Vimos também a camada de transporte que atua diretamente sobre 
os protocolos TCP e UDP, realizando ligações orientadas à conexão ou sem orientação a 
144
conexão. De forma geral foi exposto mais alguns outros protocolos de rede mais utilizados 
no dia a dia, mas lembrando que existem inúmeros protocolos com diferentes finalidades.
Estudamos que os pacotes podem se comunicação por procedimentos de unicast, 
multicast e broadcast, cada um deles determina a quantidade de hosts que farão parte 
da troca de informações, analisamos também o domínio de colisão e de broadcast cada 
um com suas devidas funcionalidades, e o conceito de segmentação da rede, o porquê e 
quando devemos segmentar uma rede.
E quase finalizando vimos os protocolos roteáveis e não roteáveis, em que 
circunstâncias eles devem ou podem ser utilizados, a parte de roteamento estático e dinâmico, 
suas características e usos. Passamos também pelos conceitos de administração de uma 
rede, o que se deve administrar, algumas ferramentas que podemos utilizar juntamente 
com o conceito de segurança, onde devemos proteger os dados das corporações aplicando 
técnicas conhecidas e até personalizadas conforme a necessidade. E finalizando vimos 
como gerenciar uma rede juntamente com uma ferramenta muito valiosa que trata do 
monitoramento dos pacotes que trafegam pela rede aplicando os conceitos de segurança.
Por fim, espero que tenha apreciado este conteúdo, lembrando que é um assunto e 
uma tecnologia muito dinâmica e vive em constante evolução. Obrigado a todos e até uma 
próxima oportunidade.
145
REFERÊNCIAS
8 dicas para melhorar o desempenho da sua rede, NapIT Global Network Solutions, 
Disponível em https://www.napit.com.br/8-dicas-para-melhorar-o-desempenho-da-sua-
rede/ . Acesso em: 15 de mar. 2021
BEZERRA, Ticiane Lemos. SNMP I: Estudo do Protocolo . Teleco Inteligência em 
Telecomunicações, 06 abr. 2015. Disponível em: https://www.teleco.com.br/tutoriais/
tutorialsnmpred1/pagina_4.asp . Acesso em: 12 abr. 2021
Cartilha de Segurança para Internet - CERT.br, 16 mar. 2017. Disponível em: https://cartilha.
cert.br/criptografia/ . Acesso em: 12 abr. 2021.
Como a segmentação de rede atenua o risco de acesso não autorizado. GrupoBinário. 
22 jan. 2021. Disponível em: https://www.binarionet.com.br/como-a-segmentacao-de-rede-
atenua-o-risco-de-acesso-nao-autorizado/. Acesso em: 2 marc. 2021
JUNIOR, Celso. Conheça os principais protocolos de rede e internet, Portofácil, 2020. 
Disponível em https://www.portofacil.net/conheca-os-principais-protocolos-de-rede-e-
internet.html . Acesso em: 15 de mar. 2021 
KUROSE, James F. Redes de computadores e a Internet: uma abordagem top-down. 6.ed. 
Editora Pearson, 2013.
MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de Redes de Computadores. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
METZ, C. “Interconnecting ISP Networks”, IEEE Internet Computing, vol. 5, p. 74–80, mar.–
abr. 2001.
146
NETO, Rodolfo Teixeira. O que um administrador de rede faz? Conheça suas funções. 
Dominando Redes, 10 abr. 2020. Disponível em: https://dominandoredes.com.br/
administrador-de-rede/ . Acesso em: 12 abr. 2021
NETO, Rodolfo Teixeira. Você Sabe O Que É Um Concentrador De Rede. Dominando Redes, 
2020. Disponível em: https://dominandoredes.com.br/concentrador-de-rede/ Acesso em: 20 
mar. 2021
O Centro de Estudos, Resposta e Tratamento de Incidentes de Segurança no Brasil
O que são wearables? Saiba mais sobre essa tecnologia!, Tecnologia Educacional, 06 abr, 
2019. Disponível em https://tecnologia.educacional.com.br/blog-inovacao-e-tendencias/o-
que-sao-wearables/ . Acesso em: 13 de mar. 2021 
ORFANI, R.; HARKEY, D.; EDWARDS, J. Client/Server Survival Guide. 3. ed. John Wiley, 
1999.
PADRÕES de rede, iMasters, 06 mai, 2002. Disponível em https://imasters.com.br/noticia/
padroes-de-rede/ . Acesso em: 13 de mar. 2021 
PFISTER, G. F. In Search of Cluster. Prentice-Hall, 1998.
PRÓS e contras da segmentação de rede. Canal Synnex Westcon. Disponível em: https://
blogbrasil.westcon.com/pros-e-contras-da-segmentacao-de-rede. Acesso em: 20 mar. 2021
SAIBA mais sobre a carreira do profissional de redes, Blog Impacta, 18 jul, 2018. Disponível 
em https://www.impacta.com.br/blog/saiba-mais-sobre-a-carreira-do-profissional-de-redes/ 
. Acesso em: 13 de mar. 2021 
STALLINGS, William. Computer Organization and Architecture:Designing for Performance, 
4th Edition. Prentice Hall, UpperSaddle River, NJ, 1996.
147
TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. 5 ed. São Paulo: Pearson, 2011. https://
plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/2610
TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. 5 ed. São Paulo: Pearson, 2011. https://
plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/2610
TELES, Guilherme. Empregos com certificação AWS. Computação em Nuvem. 16 ago. 
2020. Disponível em: https://guilhermeteles.com.br/empregos-com-certificacao-aws/ . 
Acesso em: 12 abr. 2021
ENDEREÇO MEGAPOLO SEDE
 Praça Brasil , 250 - Centro
 CEP 87702 - 320
 Paranavaí - PR - Brasil 
TELEFONE (44) 3045 - 9898
	Unidade 1 - 2024
	Unidade 2 - 2024
	Unidade 3 - 2024
	Unidade 4 - 2024
	Site UniFatecie 3: 
	Botão 19: 
	Botão 18: 
	Botão 17: 
	Botão 16:exemplificada pela WAN (Wide Area Network).
 
Um modo comum de se conectar a um ISP é usando a linha telefônica em 
sua casa, e, nesse caso, sua companhia telefônica é o seu ISP. A DSL (Digital 
Subscriber Line) reutiliza a linha telefônica que se conecta à sua casa para 
a transmissão de dados digitais. O computador é conectado a um dispositivo 
chamado modem DSL, que faz a conversão entre pacotes digitais e sinais 
analógicos que podem passar sem ser impedidos pela linha telefônica. Na 
outra ponta, um dispositivo chamado DSLAM (Digital Subscriber Line Access 
Multiplexer) faz a conversão entre sinais e pacotes. A DSL é um modo de 
usar a linha telefônica local com maior largura de banda do que enviar bits 
por uma ligação telefônica tradicional em vez de uma conversa de voz. Isso é 
chamado conexão discada (dial-up) e é feito com um tipo diferente de modem 
nas duas extremidades. A palavra modem é uma contração de ‘modulador-
CONCEITO DE ISP E 
BACKBONES ARQUITETURAS 
DE REDE2
TÓPICO
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
16
demodulador’ e refere-se a qualquer dispositivo que faz a conversão entre 
bits digitais e sinais analógicos. (MAIA, 2009, p. 38)
Os meios de acesso citados até aqui são limitados pela largura de banda da ‘última 
milha’, ou última base de transmissão. Trazendo a fibra óptica até as residências, o acesso 
mais rápido à Internet pode ser oferecido em velocidades na ordem de 10 a 1.000 Mbps. 
Essa estrutura é conhecida como FTTH (Fiber to the Home). No sentido das empresas 
em áreas comerciais, faz sentido locar uma linha de transmissão de alta velocidade dos 
escritórios até o ISP mais próximo. Exemplificando, na América do Norte, uma linha T3 
trabalha a aproximadamente 45 Mbps. O wireless também é empregado para acesso à 
Internet, por exemplo, é o das redes de telefonia móvel 4G, no Brasil elas podem oferecer 
entrega de dados em velocidades de 25 Mbps ou mais para telefones móveis e assinantes 
fixos na área de cobertura. Com essa interligação podemos transitar pacotes entre a 
residência e o ISP. Denominamos o local em que os pacotes do cliente entram na rede do 
ISP de ponto de presença, ou POP (Point of Presence) do ISP. 
Outro método é enviar sinais pelo sistema de TV a cabo. Assim como a DSL, 
essa é uma maneira de reutilizar a infraestrutura existente — nesse caso, 
canais de TV a cabo não utilizados. O dispositivo na residência é chamado 
modem a cabo, e o dispositivo no terminal de cabo é chamado CMTS (Cable 
Modem Termination System). DSL e cabo oferecem acesso à Internet em 
velocidades que variam desde uma pequena fração de um megabit/s até 
vários megabits/s, dependendo do sistema. Essas velocidades são muito 
maiores que as da linha discada, que são limitadas a 56 kbps, em razão da 
estreita largura de banda usada para ligações de voz. O acesso à Internet 
em velocidades muito maiores que as discadas é chamado de banda larga 
(broadband). O nome refere-se à maior largura de banda usada para redes 
mais velozes, e não a qualquer velocidade em particular (MAIA, 2009, p. 39).
Vimos que sua arquitetura é mesclada de linhas de transmissão de longa distância 
que interconectam roteadores nos POPs nas diversas cidades que os ISPs atendem. 
Segundo Maia (2009) esse equipamento é chamado de backbone do ISP. Se um pacote é 
destinado a um host servido diretamente pelo ISP, esse pacote é roteado pelo backbone e 
entregue ao host, caso contrário, ele deve ser entregue a outro ISP.
Os ISPs conectam suas redes para trocar tráfego nos IXPs (Internet eXchange 
Points). Diz-se que os ISPs conectados são emparelhados (peer). Existem vários IXPs em 
cidades do mundo inteiro. Essencialmente, um IXP é uma sala cheia de roteadores, pelo 
menos um por ISP. Uma LAN (Local Area Network) na sala interliga todos os roteadores, de 
modo que os pacotes podem ser encaminhados de qualquer backbone ISP para qualquer 
outro Backbone ISP. Os IXPs podem ser instalações extensas e autônomas. Sendo um 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
17
dos maiores é o Amsterdam Internet Exchange, ao qual se conectam centenas de ISPs e 
através do qual eles trocam centenas de gigabits/s de tráfego.
A distribuição que ocorre nos IXPs depende das relações comerciais entre os ISPs. 
Existem vários relacionamentos possíveis, por exemplo, um ISP pequeno poderia pagar a 
um ISP maior pela conectividade à Internet para alcançar hosts distantes, assim como um 
cliente compra o serviço de um provedor de Internet. Nesse caso, diz-se que o ISP pequeno 
paga pelo tráfego. Como possibilidade, dois ISPs grandes podem decidir trocar tráfego de 
modo que cada ISP possa entregar algum tráfego ao outro sem pagar pelo trânsito.
Um dos muitos paradoxos da Internet é que os ISPs que concorrem por clientes 
publicamente uns com os outros normalmente trabalham em cooperação para realizar o 
emparelhamento (Metz, 2001).
A via que um pacote segue pela Internet sujeita-se às alternativas de emparelhamento 
dos ISPs. Se o ISP que entrega um pacote se emparelhar com o ISP de destino, ele pode 
entregar o pacote diretamente a seu par. Caso contrário, ele pode rotear o pacote para 
o local mais próximo em que se conecta a um provedor de trânsito pago, de modo que o 
provedor possa entregar o pacote. Normalmente, o caminho seguido por um pacote não 
será o caminho mais curto pela Internet.
Na crista dessa cadeia estão poucas operadoras importantes, como AT&T e Sprint, 
que operam grandes redes internacionais de backbones, com milhares de roteadores 
conectados por enlaces de fibra óptica de alta largura de banda. Esses ISPs não pagam 
pelo trânsito. Eles por norma são chamados ISPs da camada 1 e formam o Backbone 
principal da Internet, pois os demais devem se interligar a eles para poderem alcançar a 
Internet inteira.
Empresas que fornecem muito conteúdo, como Google e Amazon, localizam seus 
computadores em datacenters que estão bem conectados com o restante da Internet. Esses 
datacenters são projetados para computadores, não para humanos, e podem estar cheios 
de racks e mais racks de máquinas, o que chamamos de server park (parque de servidores). 
A localização ou a hospedagem de datacenters permite que os clientes disponham 
equipamentos como servidores nos POPs do ISP, de maneira que consiga haver conexões 
curtas e rápidas entre os servidores e os backbones do ISP. O setor de hospedagem da 
Internet tornou-se cada vez mais virtualizado, de forma que agora é comum locar uma 
máquina virtual, executada em um server park, em vez de instalar um computador físico. 
Esses datacenters são tão grandes (dezenas ou centenas de milhares de máquinas) que 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
18
a eletricidade tem um alto custo, de modo que esses centros às vezes são construídos em 
locais onde a eletricidade é mais barata.
Um ponto que é digno de ser mencionado é que o conceito de estar na Internet está 
mudando. No passado, uma máquina estava na Internet se ela: 
1. Executasse a pilha de protocolos TCP/IP;
2. Tivesse um endereço IP;
3. Pudesse enviar pacotes IP a todas as outras máquinas na Internet.
“Contudo, os ISPs normalmente reutilizam endereços IP, dependendo de 
quais computadores estão em uso no momento, e as redes domésticas 
normalmente compartilham um endereço IP entre vários computadores. 
Essa prática anula a segunda condição. Medidas de segurança, como 
firewalls, também podem impedir parcialmente que computadores recebam 
pacotes, anulando a terceira condição. Apesar dessas dificuldades, faz 
sentido considerar tais máquinas como estando na Internet, embora estejam 
conectadas a seus ISPs.” (MAIA, 2009, p. 40).
Da mesma forma, há muita conectividade redundante na Internet, com backbones e 
ISPs conectando-se uns aos outros em diversos locais. Isso quer dizer que existem muitos 
caminhos possíveis entre dois hosts. A tarefa dos protocolos de roteamento IP é decidir 
quais caminhos serão usados.
Poucos têm conhecimento,mas se não fosse pelo backbone, provavelmente não 
teríamos acesso à Internet em nossas casas, empresas, nos shoppings e outros ambientes. 
Backbone quer dizer “espinha dorsal”, e é o termo utilizado para identificar a rede principal 
pela qual os dados de todos os clientes da Internet passam. É a espinha dorsal da Internet. 
Esta rede também é a responsável por enviar e receber dados entre as cidades brasileiras ou 
para países de fora. Para que a velocidade de transmissão não seja vagarosa, o backbone 
utiliza o complexo “dividir para conquistar”, pois divide a grande espinha dorsal em várias 
redes menores.
Para compreender melhor o conceito, pense no backbone como uma imensa 
estrada, que possui diversas entradas e saídas para outras cidades (redes menores). Nesta 
estrada, trafegam todos os dados enviados na Internet, que procuram pela cidade certa a 
fim de entregar a mensagem.
No Brasil, além da RNP, empresas como Embratel, Oi, KDD Nethal, Comsat Brasil, 
Level 3 (Impsat/Global Crossing), AT&T, NTT, UOL Diveo, CTBC, Mundivox do Brasil, 
Telefônica e TIM Intelig prestam o serviço backbone.
E quando nos referimos a uma arquitetura de redes devemos classificar o número 
de camadas, os serviços oferecidos por cada nível, as respectivas interfaces, além da pilha 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
19
de protocolos. A descrição das funções de cada camada é uma das relevantes tarefas no 
projeto de uma arquitetura de redes, pois tem enorme influência no seu desempenho. 
Uma arquitetura que estabelece claramente esses conceitos, disponibiliza uma série de 
benefícios, pois simplifica o projeto e a implementação de seus componentes, simplifica a 
manutenção e o desenvolvimento da arquitetura. Se existir o verdadeiro isolamento entre as 
camadas, é provável melhorar serviços já existentes ou incluir novos serviços sem impactar 
os demais níveis do modelo.
O modelo de camadas concede inúmeras vantagens, contudo existem algumas 
desvantagens, decorrência do próprio modelo hierárquico. Conforme o número de camadas, 
é possível prejudicar o desempenho da rede em função do número de interfaces pela qual 
o dado irá passar. A segmentação em camadas pode originar funções repetidas em dois 
ou mais níveis, colaborando também para o baixo desempenho da rede. Exemplificando, 
as funções de endereçamento e controle de erro repetem-se em diversos níveis. Além de 
que, como cada camada adiciona seus próprios dados de controle, a conexão entre dados 
enviados e controles utilizados pode tornar o modelo ineficiente.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
20
Na década de 1970, vários fabricantes estavam desenvolvendo suas próprias 
arquiteturas de rede, porém cada um implementava seus próprios padrões, incompatíveis 
com os dos demais fabricantes. A inexistência de um padrão para o progresso das redes 
tornou-se um obstáculo, pois o usuário teria que utilizar sempre produtos do mesmo 
fabricante a fim de evitar problemas de compatibilidade entre os diferentes sistemas.
Nesse tempo, a ISO (International Organization for Standardization) iniciou o 
desenvolvimento de uma arquitetura denominada Modelo de Referência para a interconexão 
de Sistemas Abertos (Reference Model for Open System Interconnection). O modelo OSI, 
como é renomado, sugere um conjunto de diretrizes para o desenvolvimento de sistemas 
abertos com a finalidade de permitir a interconexão de redes heterogêneas. O modelo 
estabelece sete camadas, conforme a figura a seguir, cada uma com um conjunto de 
funções específicas. Caso os fabricantes seguissem as recomendações do modelo OSI, 
os produtos comercializados seriam compatíveis, permitindo que o usuário escolhesse a 
opção que desejasse.
O MODELO DE REFERÊNCIA 
RM-OSI O MODELO TCP/IP3
TÓPICO
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
21
FIGURA 1 – MODELO ISO/OSI DE 7 CAMADAS
7 - APLICAÇÃO
6 - APRESENTAÇÃO
5 - SESSÃO
4 - TRANSPORTE
3 - REDE
2 - ENLACE
1 - FÍSICA
Fonte: o autor (2021).
A camada física: as principais funções desta camada é que ela é responsável pela 
efetiva transmissão dos dados, oferecendo uma visão geral do processo, as características 
de um sinal, problemas relacionados à transmissão, largura de banda e capacidade máxima 
de transmissão, e os diversos tipos de meios de transmissão com e sem fio. E dela também 
o processo de digitalização, especialmente a codificação PCM, a sinalização analógica e 
digital, sinalização multinível e as técnicas de multiplexação por divisão de frequência e 
divisão de tempo. As transmissões simplex, half-duplex e full-duplex, transmissão serial e 
paralela, e transmissão assíncrona e sincronização.
A camada de enlace: a principal função dessa camada é assegurar a comunicação 
entre dispositivos próximos. Ao passo que a camada física trabalha com bits, a camada de 
enlace trabalha com blocos de bits, chamados quadros. É sua função criar e interpretar 
corretamente os quadros, detectar possíveis erros e, quando necessário, corrigi-los. 
Ela deve também controlar o fluxo de quadros que chegam ao destino, de forma a não 
sobrecarregá-lo com um volume excessivo de dados. 
A camada de rede: a principal função é permitir que uma mensagem despachada 
pelo transmissor chegue ao destino utilizando dispositivos intermediários. 
Na maioria das redes de computadores, a camada de rede implementa a 
técnica de comutação por pacotes. Na comutação por pacotes, os dados 
são divididos em pedaços menores, chamados pacotes, encaminhados pela 
rede de interconexão. Uma rede de pacotes pode implementar o serviço 
de reencaminhamento de pacotes de duas formas diferentes: serviço de 
datagrama ou circuito virtual. Para a comunicação ser possível, é necessário 
algum esquema de endereçamento que permita a identificação dos 
dispositivos e caminhos disponíveis para a implementação do roteamento” 
(MAIA, 2009, p. 131).
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
22
Esse processo de destinação é chamado de comutação e é realizado por dispositivos 
chamados computadores. A camada de rede preocupa-se em permitir a comunicação 
entre dispositivos não-adjacentes. No modelo Internet, essa função chama-se roteamento, 
executada por dispositivos chamados roteadores.
A camada de rede também tem a função de controlar o funcionamento da 
rede de interconexão para evitar problemas de congestionamento e garantir 
a qualidade dos serviços oferecidos. Dependendo do tipo de aplicação, o 
atraso e a perda de pacotes podem comprometer o desempenho da rede 
e a qualidade dos serviços. A rede de interconexão é formada, na maioria 
dos casos, por várias redes conectadas que formam a rede de interconexão. 
Quando as redes são heterogêneas, ou seja, apresentam características 
distintas, a camada de rede deve permitir que um pacote seja encaminhado 
pelas diversas redes independentemente das peculiaridades de cada uma. 
Para isso, a camada de rede deve implementar algum mecanismo de 
fragmentação” (MAIA, 2009, p. 131).
A camada de transporte: a principal função da camada de transporte é a 
comunicação fim a fim entre os processos transmissores e receptores, isto significa, 
permitir a comunicação entre a origem e o destino como se não houvesse a rede de 
interconexão. Os dois tipos de serviços oferecidos pela camada de transporte são os 
protocolos TCP e UDP, responsáveis pela comunicação fim a fim no modelo Internet. Para 
que ocorra a comunicação fim a fim é necessária a implementação de algum mecanismo 
de endereçamento na camada de transporte. Nesse caso, os conceitos de portas e socket 
utilizados no modelo Internet para endereçamento de transporte. Dependendo do tipo de 
serviço oferecido, são necessários outros mecanismos como controle de erro fim a fim, 
estabelecimento e término de conexões e o controle de fluxo fim a fim.
A camada de sessão: a principal função desta camada é a responsável pelo 
estabelecimento da conexão, manutenção das sessões, autenticaçãoe também garante a 
segurança. Algumas das funções da camada de sessão são:
● Estabelecimento, manutenção e término de sessão;
● Sincronização;
● Controlador de diálogo.
A camada de apresentação: esta camada também é chamada de camada de 
tradução. Os dados da camada de aplicativo são extraídos aqui e manipulados de acordo 
com o formato necessário para transmissão pela rede. Algumas das funções da camada de 
apresentação são:
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
23
● Tradução;
● Criptografia / descriptografia;
● Compressão.
A camada de aplicação: é a camada para consumir os dados. Nesta camada temos 
os programas que garantem a interação humano máquina. Nela conseguimos enviar e-mails, 
transferir arquivos, acessar websites, conectar remotamente em outras máquinas, entre 
outras coisas. Essa camada é como uma janela para os serviços de aplicativo acessarem 
a rede e para exibir as informações recebidas pelo usuário. Ex: Aplicativo - Navegadores, 
WhatsApp Messenger, etc
O modelo Internet, também chamado de modelo TCP/IP, surgiu durante a década de 
1960 com o objetivo de conectar redes heterogêneas utilizando o esquema de comutação 
por pacotes. A principal preocupação do modelo era a disponibilidade da rede, que deveria 
continuar em operação, mesmo no caso de falha de um de seus componentes. Além disso, 
o modelo deveria suportar diferentes tipos de serviços e oferecer uma boa relação custo-
benefício, principalmente para a conexão de novas redes. Com a evolução da Internet, o 
modelo original vem sendo discutido e aprimorado para atender às novas demandas e 
necessidades da comunidade.
Enquanto no modelo OSI existia uma preocupação em criar uma arquitetura de 
redes como uma distinção clara entre camadas, serviços, interfaces e protocolos, no 
modelo Internet privilegiaram-se os protocolos, e com a evolução do modelo houve uma 
maior preocupação com a arquitetura. O modelo Internet possui quatro camadas. 
FIGURA 2 - MODELO INTERNET DE 4 CAMADAS
4 - APLICAÇÃO
3 - TRANSPORTE
2 - INTERNET
1 - ACESSO À REDE
Fonte: o autor (2021).
A camada de acesso à rede: agrupa as funções das camadas física e de enlace, 
e tem a função de conectar o host à rede de interconexão. O modelo Internet não define 
protocolos para essa camada, pois presume que qualquer tipo de tecnologia de acesso 
possa ser utilizado. Assim, o modelo permite a utilização de diferentes tipos de conexões, 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
24
independentemente de se a rede é ponto a ponto ou multiponto, cabeada ou sem fio, rede 
local ou distribuída. 
A camada de Internet: tem como principal função o encaminhamento de pacotes 
utilizando a rede de interconexão e oferece um serviço do tipo datagrama que não exige 
que a origem e o destino estabeleçam uma conexão para que ocorra a transmissão. Além 
disso, a camada de internet não oferece nenhuma garantia de que um pacote enviado 
será recebido, como também não evita o recebimento de pacotes duplicados e fora de 
sequência.
A camada de transporte: também chamado host-to-host, tem como principal 
função a comunicação fim a fim entre o host de origem e o de destino. A comunicação 
fim a fim entre os processos é implementada utilizando os serviços da camada de rede 
sem nenhuma preocupação com a rede de interconexão. A camada de transporte oferece 
uma interface de programação, conhecida como sockets, que simplifica o processo de 
desenvolvimento de novas aplicações, sem a necessidade de se alterarem as camadas 
inferiores.
A camada de aplicação: a camada de aplicação oferece serviços para os usuários 
e suas aplicações. Os protocolos de aplicação podem utilizar dois tipos de serviços da 
camada de transporte oferecido pelos protocolos TCP e UDP. A maioria dos protocolos de 
aplicação utiliza o protocolo TCP como transporte, garantindo que uma mensagem enviada 
seja entregue corretamente ao destino.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
25
As redes de computadores podem ser classificadas conforme a distância física 
entre os dispositivos que compõem a rede. Uma das características mais utilizadas para 
a classificação das redes é a sua abrangência geográfica. Assim, é convencionada a 
classificação das redes em locais – LANs (Local Area Networks), metropolitanas – MANs 
(Metropolitan Area Networks) e geograficamente distribuídas – WANs (Wide Area 
Networks). Sendo as citadas as 3 principais, mas ainda temos outras variantes como:
• WLAN – Rede Local Sem Fio: esse tipo de rede conecta-se à internet e é 
bastante usado tanto em ambientes residenciais quanto em empresas e em 
lugares públicos.
• WMAN – Rede Metropolitana Sem Fio: esta é a versão sem fio da MAN, com um 
alcance de dezenas de quilômetros, sendo possível conectar redes de escritórios 
de uma mesma empresa ou de campus de universidades.
• WWAN – Rede de Longa Distância Sem Fio: com um alcance ainda maior, 
a WWAN, ou Rede de Longa Distância Sem Fio, alcança diversas partes do 
mundo. Justamente por isso, a WWAN está mais sujeita a ruídos.
CLASSIFICAÇÃO DAS REDES DE 
COMPUTADORES LAN, MAN, WAN, HAN, PAN 
ORGANIZAÇÕES DE PADRONIZAÇÃO4
TÓPICO
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
26
• SAN – Rede de Área de Armazenamento: as SANs, ou Redes de Área de 
Armazenamento, são utilizadas para fazer a comunicação de um servidor e 
outros computadores, ficando restritas a isso.
• PAN – Rede de Área Pessoal: são usadas para que dispositivos se comuniquem 
em uma distância bastante limitada. Um exemplo disso são as redes Bluetooth 
e UWB.
• HAN – Home Area Network: é uma rede na casa de um usuário onde todos os 
notebooks, computadores, smartphones e outros aparelhos inteligentes (como 
TVs e geladeiras) ou dispositivos digitais estão conectados em uma mesma 
rede. A rede doméstica pode ser com ou sem fio, onde a segunda opção é mais 
frequentemente empregada, devido à facilidade e comodidade.
1. Sobre as 3 principais podemos descrever da seguinte forma:
LANs (Local Area Networks) - este termo geralmente se refere a redes de 
computadores restritas a um local físico definido como uma casa, escritório ou empresa em 
um mesmo prédio. Uma rede sem fio de uma empresa também faz parte da LAN. O que 
realmente limita a rede LAN é uma faixa de IP restrita à mesma, com uma máscara de rede 
comum. Estas redes são denominadas locais por cobrirem uma área bem limitada, porém 
com o avanço tecnológico a LAN tem ultrapassado os 100 m de cobertura para se estender 
a uma área maior. As redes LANs dependem da tecnologia utilizada e podem possuir um 
raio de alcance de até 10 km.
MANs (Metropolitan Area Networks) - uma rede de área metropolitana é similar 
a uma rede local (LAN), mas abrange uma cidade ou campus inteiro. Ela é formada a partir 
da conexão de várias LANs, unindo-as com linhas de backbone. 
WANs (Wide Area Networks) - uma rede que cobre uma área física maior, como 
uma cidade, um estado, um país ou até mesmo continentes. WAN também é usado 
para se referir à rede da internet em geral, apesar desta ser uma designação genérica 
demais. As redes WAN se tornaram necessárias, pois grandes empresas com milhares 
de computadores precisavam trafegar grande quantidade de informações entre filiais em 
diferentes localidades geográficas.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
27
Quanto a Organização de Padronização dos elementos em uma rede temos os 
seguintes órgãos:
●	 Organizações	de	padronização:
 ◦ IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers);
 ◦ ANSI (American National Standards Institute);
 ◦ ISO (International Organization for Standardization).
No que se refere às redes locais, o projeto IEEE 802 é o padrão mais importante da 
área, tendo sido subsequentemente adotado pela ISO como base para o padrão ISO 8802. 
O projeto IEEE 802 foi iniciado em 1980 com o objetivo de elaborar padrões para redes 
locais e metropolitanas, primariamente paraas camadas 1 (física) e 2 (enlace) do modelo 
OSI.
O comitê responsável pelo projeto é referido como IEEE Local and Metropolitan 
Area Network (LAN/WAN) Standards Committee. O objetivo básico do comitê é encorajar 
o uso de padrões. É estruturado em subcomitês. O comitê desenvolve padrões para vários 
tipos de redes: 
● 802.3;
● Wireless LAN;
● Gigabit Ethernet;
● IEEE 802.16 (Broadband Wireless Metropolitan Area Network (WirelessMAN);
● entre outros. 
O IANA é a organização mundial que supervisiona a atribuição global dos números 
na Internet - entre os quais estão os números das portas, os endereços IP, sistemas 
autônomos, servidores raiz de números de domínio, DNS e outros recursos relativos aos 
protocolos de Internet.
No Brasil temos ainda o CGI.br (Comitê Gestor de Internet no Brasil) , NIC.br 
(Núcleo de coordenação e informação do Ponto BR), Registro.br (registro de nomes de 
domínios, a administração e publicação do DNS para o domínio .br), CERT.br (Centro de 
estudos, resposta e tratamento de incidentes de segurança no Brasil), CETIC.br (Centro de 
estudos sobre as tecnologias de informação e da comunicação), CEPTRO.br (Centro de 
estudo e pesquisas em tecnologias de redes e operações). 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
28
O que são wearables ?
	No	 sentido	 literal	 da	 palavra,	 wearable,	 em	 inglês,	 significa	 “vestível”.	 Mas,	 afinal,	 o	 que	 são	
wearables	e	qual	a	ligação	com	tecnologia?
	É	isso	mesmo	que	você	está	imaginando!	A	união	da	palavra	“vestível”	com	“tecnologia”	já	é	um	
bom	início	para	iniciarmos	a	explicação	sobre	o	que	são	wearables.
	Tudo	que	envolve	tecnologia	e	que	o	usuário	pode	vestir,	carregar	ou	usar	como	acessório,	pode	
ser	 definido	 como	um	wearable.	Porém,	 com	uma	 condição:	 desde	que	esse	 dispositivo	 tenha	 conexão	
com	outros	aparelhos	ou	com	a	internet!	Você,	provavelmente,	se	depara	com	vários	deles	durante	o	dia,	
ou	convive	com	pessoas	que	os	utilizam.	Podem	ser	relógios,	pulseiras,	fones	de	ouvido,	óculos,	colares,	
roupas,	etc.
	Ainda	é	um	mercado	em	expansão,	mas	que,	 certamente,	estará	muito	presente	em	diversos	
nichos	nos	próximos	anos.
Quais	benefícios	um	wearable	traz?
Essa	nova	tecnologia	 foi	desenvolvida	com	um	propósito	principal:	gerar	praticidade	e	otimizar	
desempenhos,	onde	quer	que	ela	seja	aplicada!
	Wearables	são	muito	utilizados	por	atletas,	por	exemplo,	pois	monitoram	seu	desempenho	físico	
e	mostram	dados	importantes	para	que	possam	maximizar	seus	resultados.	Normalmente,	o	formato	mais	
usado	 no	 meio	 esportivo	 são	 pulseiras	 (smartbands)	 ou	 relógios	 (smartwatches),	 conectados	 de	 forma	
integrada	com	smartphones.
	Com	potencial	para	trazer	benefícios	a	qualquer	área	de	atuação,	os	wearables	podem	proporcionar	
experiências	inéditas.	É	o	caso	de	óculos	de	realidade	aumentada,	que	nada	mais	são	do	que	wearables	
com	lentes	3D	conectados	a	smartphones,	próprios	para	assistir	filmes	ou	jogar	games.
Wearables	e	sua	aplicação	na	área	educacional
	E	como	você	imagina	que	esses	dispositivos	possam	beneficiar	uma	instituição	de	ensino?	Será	
que	existe	um	wearable	capaz	de	facilitar	a	rotina	escolar?
	E	o	que	significa,	na	prática,	“facilitar	a	rotina	escolar”?
	Alguns	exemplos	que	podem	ser	citados	são:
▪	Dispensar	o	uso	de	dinheiro	para	pagar	o	lanche	na	cantina;
▪		Alugar	livros	na	biblioteca;
▪	Facilitar	o	processo	de	embarque	e	desembarque	na	frente	da	escola,	evitando	trânsito	e	espera	
por	parte	dos	pais;
▪	Localização	de	alunos	e	funcionários	em	tempo	real;
▪	Tornar	as	aulas	mais	tecnológicas	e	interativas;
▪	 Chamada	automática.
Já	pensou	que	seria	incrível	ter	um	wearable	que	pudesse	proporcionar	tudo	isso?	Pois	ele	existe	
e	já	é	realidade	para	algumas	instituições	de	ensino	brasileiras.
Fonte:	O	que	são	wearables?	Saiba	mais	sobre	essa	tecnologia!,	Tecnologia	Educacional,	06	abr,	
2019.	 Disponível	 em	 https://educacional.com.br/novidades/o-que-sao-wearables-saiba-mais-sobre-essa-
tecnologia/	Acesso	em:	13	de	mar.	2021	
SAIBA
MAIS
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
https://educacional.com.br/novidades/o-que-sao-wearables-saiba-mais-sobre-essa-tecnologia/
https://educacional.com.br/novidades/o-que-sao-wearables-saiba-mais-sobre-essa-tecnologia/
29
Os	 padrões	 de	 rede	 estabelecidos	 pelas	 organizações	 de	 padronização	 têm	 como	 principal	
objetivo	assegurar	que	os	produtos	de	diferentes	fabricantes	de	equipamentos	sejam	interoperáveis.
Fonte: Padrões	de	rede,	 iMasters,	06	mai,	2002.	Disponível	em	https://imasters.com.br/noticia/
padroes-de-rede	Acesso	em:	13	de	mar.	2021	
REFLITA
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
https://imasters.com.br/noticia/padroes-de-rede
https://imasters.com.br/noticia/padroes-de-rede
30
Durante esta aula vimos o histórico de como os elementos de uma rede de 
computadores nasceram e se desenvolveram até os dias atuais.
Vale ressaltar que a princípio como muitas das tecnologias desenvolvidas tiveram 
início em projetos militares, após sendo utilizadas em instituições de ensino, grandes 
corporações e finalmente chegando ao consumidor final.
Vimos que o desenvolvimento de novas tecnologias na área computacional proporcionou 
também a expansão da rede de computadores, houve a miniaturização de componentes, 
descoberta de outros componentes, aprimoramento também que contribuíram juntamente 
com a popularização dos PCs (personal computers), onde com o aumento exponencial desse 
número, iniciou também a criação, e por fim a necessidade de compartilhamento tanto ao 
nível de dados/informações quanto ao compartilhamento de hardware.
Analisamos como as redes de computadores e a internet estão intimamente 
ligadas, pois a Internet nada mais é do que o conjunto de inúmeras redes LAN interligadas, 
formando a maior rede de todas que é a Internet.
Foi apresentado o conceito dos ISP, que nada mais são os provedores de acesso 
à Internet que todos devem usar para poder se conectar a Internet, seguindo algumas 
especificações para que isso seja possível. Não poderíamos deixar de citar os backbones 
que chamamos de espinha dorsal da internet, estruturas que fornecem a interligação entre 
todos os ISP espalhados pelo mundo todo.
Sobre as padronizações vimos que foi essencial para o desenvolvimento dos 
elementos da rede como um todo, pois através da criação desses padrões vários 
desenvolvedores de softwares e fabricantes de equipamentos puderam criar seus produtos 
compatíveis na troca de dados entre si, deixando o usuário final decidir em escolher qual 
software ou hardware ele irá usar, e que independente de sua escolha ele conseguirá se 
conectar com qualquer outro na grande rede.
Um desses padrões é o modelo de camada ISO/OSI, temos também o modelo 
TCP/IP o mais usual, e todos esses padrões são regidos por órgãos internacionais que 
em conjunto com fabricantes de hardware e softwares decidem em conjunto as melhores 
formas trabalharem em conjunto mesmo sendo concorrentes.
Citamos que podemos classificar as redes conforme seu alcance geográfico, e que 
as três principais são a LAN, MAN e WAN, e que temos também outras subdivisões das 
principais conforme novas tecnologias foram sendo adicionadas aos elementos de uma rede.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDE
LEITURA COMPLEMENTAR
31
O que é e como funciona a carreira do profissional de redes?
Todos dependemos da internet para realizarmos muitas tarefas no dia a dia, uma 
vez que por meio dela é possível pagar contas e fazer cursos de graduação, por exemplo. 
Da mesma forma, as empresas precisam de grandes extensões de redes, com dezenas 
de computadores para realizarem os seus trabalhos. Por isso, é preciso de um profissional 
especializado em redes para que tudo isso funcione corretamente. O profissional de redes 
é o principal responsável por projetar, instalar e configurar a infraestrutura de redes de 
computadores nas empresas.
Ele é responsável por realizar um trabalho quevai conectar vários dispositivos à 
internet, podendo também criar um sistema de redes para o armazenamento de arquivos. 
Ademais, o profissional de redes vai diagnosticar e solucionar problemas relacionados à 
configuração de dados e à segurança desses sistemas.
Qual a média salarial ? A carreira do profissional de redes tem um rendimento muito 
variável. Isso vai depender do quanto você conseguirá atender. Geralmente, no início, os 
valores podem passar de 2 mil reais, contudo, com a experiência no mercado você pode ter 
rendimentos que ultrapassam 8 mil reais.
A explicação para ter salários altos é a necessidade de profissionais capacitados 
que, no momento, não estão sendo supridos pelo mercado. Faltam pessoas que querem se 
dedicar a essa profissão e, com isso, a oferta com quantias maiores só aumenta.
Qual a atuação no mercado de trabalho ? A carreira do profissional de redes também 
é promissora para atuar em inúmeras funções no mercado de trabalho. Veja abaixo algumas 
delas.
Administrador de redes: O administrador de redes é responsável por implantar e 
monitorar a rede de computadores. Ele administra servidores e redes de dados em ambiente 
Data Center. Esse profissional também pode trabalhar no atendimento a usuários e na 
configuração da estrutura de rede.
Analista de suporte: O analista de suporte trabalha para fornecer infraestrutura de 
TI para aplicações e usuários. Ele instala e configura programas de antivírus e antispywares 
que trazem proteção contra possíveis ataques de hackers. Além disso, o analista de suporte 
também trabalha na criação e manutenção de backup.
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
32
Analista de segurança de redes: O analista de segurança de redes atua para que 
políticas de segurança da informação da empresa protejam os dados da organização. Ele 
ainda desenvolve projeto e manutenção de segurança da rede, incluindo a de hardwares e 
softwares de servidores.
Gestor de redes: O gestor de redes cria projetos de redes para as empresas, além 
de trabalhar na gestão da equipe de analistas de suporte e técnicos. Ele é responsável por 
assegurar que a equipe de TI está desenvolvendo o seu trabalho sem colocar em risco a 
vida e a privacidade da empresa.
Consultor de tecnologia na área de redes: O consultor de tecnologia na área de 
redes atua no trabalho de consultoria, prestando serviço especializado para os clientes. 
Esse profissional tem como objetivo, por exemplo, dar recomendação de produtos para 
instalação da infraestrutura, como roteadores, switches, servidores para o armazenamento 
de informações, etc.
Qual a importância dos cursos de especialização ? Não é novidade que o mercado 
de trabalho está cada vez mais competitivo e exigente. Ser um profissional qualificado 
fará toda a diferença para poder obter o emprego dos sonhos e alcançar os melhores 
rendimentos.
É por isso que os cursos de especialização são tão importantes para a carreira do 
profissional de redes. É por meio da especialização que você terá o crescimento dentro da 
sua área de atuação, além de poder trabalhar em outras funções. Ele também é essencial 
para que você possa se manter sempre atualizado diante das novas tecnologias.
A especialização profissional possibilita o desenvolvimento de novas habilidades. 
Isso enriquecerá o seu trabalho e melhora seu desempenho, você poderá se empenhar em 
tarefas mais complexas e encarar novos desafios, o que proporcionará rendimentos com 
retornos maiores, por exemplo.
Contudo, é preciso ter muita atenção na hora de escolher a escola em que fará a 
especialização, pois existem organizações despreparadas que não o ajudarão da melhor 
forma. Por isso, busque por instituições com experiência no mercado para lhe dar todo o 
suporte necessário. 
Fonte: Saiba mais sobre a carreira do profissional de redes, Blog Impacta, 18 jul, 
2018. Disponível em https://www.impacta.com.br/blog/saiba-mais-sobre-a-carreira-do-
profissional-de-redes/ . Acesso em: 13 de mar. 2021 
INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDEUNIDADE 1
33
MATERIAL COMPLEMENTAR
LIVRO
• Título: Rede de Computadores e a Internet uma abordagem top-
down.
• Autor: Kurose, Jim; Ross, Keith W.
• Editora: Pearson.
• Sinopse: Redes de computadores e a Internet tem como foco 
camadas de aplicação e interfaces de programação, propondo 
ao leitor uma experiência prática com os conceitos de protocolo 
e redes de computadores antes de trabalhar com mecanismos de 
transmissão de informação das camadas inferiores das pilhas de 
protocolos. Além de manter essa característica inovadora, esta 
6a edição adota o Python em suas aplicações e explora temas 
recentes e importantes, como as redes 4G e os serviços em nuvem. 
É indicada para alunos de graduação em ciências da computação, 
engenharia da computação, análise e desenvolvimento de sistemas 
e sistemas de informação.
FILME/VÍDEO
• Título: Citizenfour
• Ano: 2014.
• Sinopse: Laura Poitras, por alguns anos (pós 11 de setembro 
de 2011) pesquisa sobre a segurança nacional e passa a receber 
e-mails anônimos, assinados sob o pseudônimo de “citizen four”. 
As mensagens falam sobre documentos secretos dos governos 
estadunidenses. Em junho de 2013, Laura Poitras vai a Hong Kong 
encontrar-se com o remetente dos e-mails, Edward Snowden.
• Link do vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=kPCd0rMYxjg
UNIDADE 1 INTRODUÇÃO AOS ELEMENTOS DE UMA REDE
https://www.youtube.com/watch?v=kPCd0rMYxjg
Professor Especialista Júlio César Pereira
VISÃO GERAL 
DE CONCEITOS 
FUNDAMENTAIS2UNIDADEUNIDADE
PLANO DE ESTUDO
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Plano de Estudos
• Comutação por pacotes X comutação por circuito;
• Interfaces, protocolos e serviços;
• Modos de transmissão: fatores que degradam o desempenho;
• Atrasos e perda de pacotes.
Objetivos da Aprendizagem
• Conceituar e contextualizar a comutação;
• Compreender os tipos de interfaces, protocolos e serviços;
• Estabelecer a importância do desempenho.
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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Nesta unidade, vamos estudar a comutação de pacotes, que é um modo de 
transmitir dados pela internet sem reservar recursos. Nesse modo, os dados são divididos 
em pacotes, enviados de um nó para outro, compartilhando o meio com outros pacotes. 
Cada pacote tem um endereço de destino, mas não há garantia de que ele chegue lá. Esse 
é um serviço de melhor esforço. A comutação de circuitos, por outro lado, é um modo de 
transmitir dados pela internet reservando recursos. Nesse modo, os dados são enviados por 
um meio físico dedicado, exclusivo para cada conexão. Isso pode oferecer qualidade, mas 
também pode gerar desperdício. A comutação de circuitos precisa estabelecer e terminar a 
conexão, e só há processamento nos nós intermediários nessa fase. 
Uma interface de rede, geralmente, tem alguma forma de endereço de rede, que 
pode consistir em um ID de nó e um número de porta, ou pode ser um ID de nó único à sua 
própria direita. 
Protocolos de Internet, ou Protocolos de Rede são regras que permitem a 
comunicação entre computadores conectados na internet. Veremos sobre os principais 
protocolos de rede, como funcionam e os tipos de cada um.
Serviços de rede é o que está à disposição para ser acessado pelo usuário. No TCP/
IP, cada serviço é relacionado a um número chamado porta, sendo onde o servidor aguarda 
pelas conexões dos computadores clientes. Uma porta de rede pode ser referenciada de tal 
maneira pelo número como pelo nome do serviço.
Os meios de transmissão como as redes cabeadas são feitas permanentemente de 
cabos físicos que interligam os dispositivos. Elas apresentam um sinal livre de interferência, 
portanto possibilitam maiores velocidades com maior segurança. Já as redes sem fio aplicam 
infravermelho ou ondas de rádio para efetuar o envio e recebimento de informações.
Veremos alguns fatores que podem degradar o desempenho de uma rede, que tem 
que ser analisados caso a caso, para podermos chegar a uma conclusão efetiva.
Epor fim, a parte de rede de atraso que está sendo utilizada para combater a perda 
de pacotes aplicando, novos conceitos e tecnologias
INTRODUÇÃO
VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAISUNIDADE 2
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Comutação: da perspectiva do engenheiro de telefonia, o sistema telefônico 
é dividido em duas partes principais: os circuitos terminais e troncos, pois eles estão 
localizados fisicamente fora das estações de comutação e os switches, que estão nas 
estações de comutação. Atualmente, duas técnicas de comutação diferentes são usadas 
pela rede: comutação de circuitos e comutação de pacotes. O sistema telefônico usual 
é baseado na comutação de circuitos, no entanto, a comutação de pacotes está começando 
a ganhar espaço com o aumento da tecnologia VoIP. 
Comutação de circuitos: como conceito, quando você ou seu computador 
realizam uma chamada telefônica, o dispositivo de comutação do sistema telefônico busca 
um caminho físico desde o seu telefone até o telefone do receptor. Esse mecanismo, é 
chamado de comutação de circuitos, e está exibida esquematicamente na Figura 1(a). 
Cada um dos seis retângulos simboliza uma estação de comutação da concessionária de 
comunicações (estação final, estação interurbana, etc.). Tendo como exemplo, cada estação 
tem três linhas de entrada e três linhas de saída. No momento em que uma chamada passa 
por uma estação de comutação, é (conceitualmente) firmada uma conexão física entre 
a linha que transportou a chamada e uma das linhas de saída, como exibem as linhas 
pontilhadas. (TANENBAUM, 2011).
COMUTAÇÃO POR 
PACOTES X COMUTAÇÃO 
POR CIRCUITO1
TÓPICO
UNIDADE 2 VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS
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FIGURA 1A. MODELO DE COMUTAÇÃO
Fonte: TANENBAUM	2011	(p.	101)
No início da telefonia, a conexão era feita pela telefonista que conectava um cabo 
de ligação em ponte (jumper) aos soquetes de entrada e saída. Na realidade, existe uma 
pequena história surpreendente associada à invenção do equipamento automático de 
comutação de circuitos. Esse dispositivo foi inventado por um agente funerário do século 
XIX, Almon B. Strowger. Logo depois que o telefone foi inventado, quando uma pessoa 
morria, alguém ligava para a telefonista da cidade e dizia: ‘Por favor, ligue-me com um 
agente funerário’. Infelizmente para o Sr. Strowger, havia dois agentes funerários em sua 
cidade, e a esposa do outro agente era a telefonista da cidade. Ele percebeu rapidamente 
que teria de inventar um equipamento automático de comutação telefônica ou seu negócio 
iria à falência. Ele escolheu a primeira opção. Por cerca de cem anos, o equipamento 
de comutação de circuitos usado em todo o mundo foi conhecido como engrenagem de 
Strowger (TANENBAUM, 2011, p.101).
 No modelo apresentado na Figura 1(a) é excessivamente simplificado, 
evidentemente, uma vez que partes do caminho físico entre os dois telefones 
são capazes de fato ser enlaces de micro-ondas ou de fibra, a qual são 
multiplexadas milhares de chamadas. Apesar disso, a ideia primária é válida: 
uma vez firmada uma chamada, haverá uma comunicação dedicada entre 
ambas as extremidades, e ele permanecerá a existir até que a chamada 
seja finalizada. Uma propriedade relevante da comutação de circuitos é a 
primordialidade de se estabelecer um caminho ponta a ponta, antes que 
qualquer dado possa ser enviado. O tempo transcorrido entre o fim da 
discagem e o instante em que o telefone começa a tocar, é capaz de chegar 
UNIDADE 2 VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS
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a 10 segundos ou mais em chamadas interurbanas, ou internacionais. 
 No decorrer desse intervalo, o sistema telefônico busca uma conexão física, 
como mostra a Figura 2(a). Notamos que, previamente mesmo se iniciar a 
transmissão de dados, o sinal de pedido de chamada deve se reproduzir 
em todo o trajeto até o destino e lá ser admitido. Para várias aplicações de 
informática (exemplificando, a verificação de crédito em um ponto de venda), 
tempos de configuração longos são indesejáveis.
FIGURA 2A - SINCRONIZAÇÃO DE EVENTOS
Fonte: TANENBAUM	2011	(p.	102)
Como desfecho do caminho reservado entre o transmissor e o receptor da chamada, 
uma vez definida a configuração, o único retardo para a entrega dos dados é o tempo de 
disseminação do sinal eletromagnético, cerca de 5 ms por 1.000 km. Outra consequência 
do caminho estabelecido é que não há perigo de congestionamento - ou seja, quando a 
chamada é feita, você nunca obtém sinal de ocupado. É claro que é capaz de receber um 
UNIDADE 2 VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS
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sinal de ocupado antecipadamente do estabelecimento da conexão, em consequência da 
falta de capacidade de comutação ou de troncos.
Comutação de pacotes: a opção à comutação de circuitos é a comutação de 
pacotes, mostrada na Figura 1(b). Com essa técnica, os pacotes são enviados assim 
que estão prontos. Não há necessidade de estabelecer um caminho exclusivo com 
antecedência, diferente da comutação de circuitos. Fica a regra dos roteadores usarem a 
transmissão store-and-forward para despachar cada pacote em seu caminho ao destino 
por conta própria. Esse processo é diferente da comutação de circuitos, em que o efeito do 
estabelecimento da conexão é a retenção de largura de banda desde o transmissor até o 
receptor. Quaisquer dados no circuito seguem esse caminho. Entre diferentes propriedades, 
fazer todos os pacotes prosseguirem o mesmo caminho quer dizer que eles não poderão 
chegar fora de ordem. Com a comutação de pacotes, não há qualquer caminho fixo e, 
dessa forma, diferentes pacotes podem seguir caminhos diferentes, conforme as condições 
da rede no instante em que eles são enviados. Dessa maneira, eles podem chegar fora de 
ordem.
Contudo, o atraso store-and-forward de acumular um pacote na memória do 
roteador antes que ele seja enviado para o próximo roteador excede o da 
comutação de circuitos. Com a comutação de circuitos, os bits simplesmente 
fluem pelo fio de modo contínuo (TANENBAUM, 2011, p. 103).
As redes de comutação de pacotes impõem um limite superior apertado sobre o 
tamanho dos pacotes. Isso garante que nenhum usuário poderá monopolizar qualquer linha 
de transmissão por muito tempo (por exemplo, muitos milissegundos), de modo que as 
redes de comutação de pacotes podem lidar com o tráfego interativo. Isso também reduz o 
atraso, pois o primeiro pacote de uma mensagem longa pode ser encaminhado antes que 
o segundo tenha chegado por completo. 
A comutação de pacotes e de circuitos também difere de outras maneiras. 
Como nenhuma largura de banda é reservada com a comutação de pacotes, 
estes podem ter de esperar para serem encaminhados. Se muitos pacotes 
forem enviados ao mesmo tempo, isso introduz o atraso de enfileiramento e 
o congestionamento. Por outro lado, não existe perigo de obter um sinal de 
ocupado e não conseguir usar a rede. Assim, o congestionamento ocorre 
em diferentes momentos com a comutação de circuitos (no momento da 
configuração) e a comutação de pacotes (quando os pacotes são enviados). 
Se um circuito tiver sido reservado para determinado usuário e não houver 
tráfego, sua largura de banda é desperdiçada. Ela não pode ser usada para 
outro tráfego (TANENBAUM, 2011, p. 103).
UNIDADE 2 VISÃO GERAL DE CONCEITOS FUNDAMENTAIS
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Portanto, a comutação de pacotes não desperdiça largura de banda e, 
consequentemente, é mais eficaz do ponto de vista do sistema. Assimilar essa distinção é 
decisivo para apreender a diferença entre comutação de circuitos e comutação de pacotes. 
A dúvida está entre garantir serviço e desperdiçar recursos, versus não garantir serviço e 
não desperdiçar recursos.
Ainda a comutação de pacotes, é mais flexível a falhas que a comutação de circuitos. 
Com certeza, é por isso que ela foi criada. Se um switch ficar inativo, todos os circuitos 
que o utilizam serão encerrados, e nenhum tráfego conseguirá mais ser transmitido em 
qualquer um deles. Com a comutação de pacotes, os pacotes conseguirão