Capítulo 2 - Comunicando-se Pela Rede

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Comunicando-se Pela Rede 
 
 
Cada vez mais, são as redes que nos conectam. As pessoas utilizam a comunicação on-line de todos os lugares. A tecnologia eficiente e 
confiável permite que as redes estejam disponíveis quando e onde precisamos delas. Assim como nossa rede humana continua a se 
expandir, a plataforma que nos conecta e suporta também deve crescer. 
Ao invés de desenvolver sistemas únicos e separados para fornecer cada novo serviço, a indústria de redes, como um todo, 
desenvolveu meios para analisar a plataforma existente e aprimorá-la de maneira crescente. Isso garante que as comunicações existentes 
sejam mantidas enquanto novos serviços tecnologicamente seguros e de custo efetivo são introduzidos. 
Neste curso, o foco será nesses aspectos de rede de informações: 
 Os dispositivos que constituem a rede 
 O meio físico ou a mídia que conecta os dispositivos 
 As mensagens que são transmitidas pela rede 
 As regras e os processos que regem as comunicações de rede 
 As ferramentas e comandos para a construção e manutenção de redes 
O uso de modelos geralmente aceitos que descrevem funções de rede é crucial para o estudo de redes. Esses modelos fornecem 
uma estrutura para o entendimento das redes atuais e facilita o desenvolvimento de novas tecnologias para suportar futuras necessida-
des de comunicação. 
Neste curso, utilizamos esses modelos, bem como ferramentas elaboradas para analisar e simular a funcionalidade de rede. Duas 
das ferramentas que o permitirão construir e interagir com redes simuladas são o software Packet Tracer 4.1 e o Wireshark1 analisador 
de protocolo2 de rede. 
Este capítulo o prepara para: 
 Descrever a estrutura de uma rede, incluindo os dispositivos e meios necessários para a comunicação com êxito. 
 Explicar a função de protocolos em comunicação de rede. 
 Explicar as vantagens de se usar um modelo em camadas3 para descrever a funcionalidade de rede. 
 Descrever o papel de cada camada em dois modelos de rede reconhecidos: O modelo TCP/IP e o modelo OSI. 
 Descrever a importância de se endereçar e nomear esquemas em comunicações de rede. 
 
 
1 Aplicação de sniffing de pacotes usadas na análise e correção de erros na rede. O programa captura pacotes na placa de rede e decodifica o conteúdo 
do pacote para facilitar a leitura. 
2 Conjunto de regras que rege a comunicação 
3 Modelo em que consiste em várias camadas que permitem o desenvolvimento e explicação de tecnologia a ser feita em base modular. Isso permite 
interoperabilidade em diferentes tecnologias e entre diferentes camadas. 
2.0.1 INTRODUÇÃO AO CAPÍTULO 
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A comunicação se inicia com uma mensagem, ou informação, que deve ser enviada de um indivíduo ou dispositivo a outro. As pessoas 
trocam ideias usando vários métodos de comunicação diferentes. Todos esses métodos possuem três elementos em comum. O primeiro 
desses elementos é a origem da mensagem, ou remetente. Remetentes de mensagem são pessoas, ou dispositivos eletrônicos, que 
precisam enviar uma mensagem a outros indivíduos ou dispositivos. O segundo elemento de uma 
comunicação é o destino, ou receptor, da mensagem. O destino recebe a mensagem e a interpreta. 
Um terceiro elemento, chamado de canal4, consiste do meio físico (mídia) que fornece o caminho 
sobre o qual a mensagem pode viajar da origem ao destino. 
Considere, por exemplo, o desejo de se comunicar usando palavras, figuras e sons. Cada 
uma dessas mensagens pode ser enviada por uma rede de dados ou de informação, primeiro, conver-
tendo-as em dígitos binários, ou bits. Esses bits são, então, codificados em um sinal que pode ser 
transmitido pelo meio físico (mídia) adequado. Em redes de computadores, o meio físico, ou mídia, é 
geralmente um tipo de cabo, ou transmissão sem fio. 
 
 
 
 
 
Em teoria, uma única comunicação, tal como um vídeo ou uma mensagem de e-mail, poderia ser enviada por uma rede de uma origem 
a um destino como um fluxo de bits massivo e contínuo. Se as mensagens fossem realmente transmitidas dessa maneira, isso significaria 
que nenhum outro dispositivo seria capaz de enviar mensagens na mesma rede enquanto essa transferência de dados estivesse em 
progresso. Esses grandes fluxos de dados resultariam em atrasos consideráveis. Além disso, se um link na infraestrutura de rede falhar 
durante a transmissão, toda a mensagem seria perdida e teria de ser retransmitida por completo. 
Uma melhor abordagem seria dividir os dados em pedaços menores e mais gerenciáveis para o envio através da rede. Essa 
divisão do fluxo de dados em pedaços menores é chamada de segmentação. Segmentar mensagens gera dois benefícios primários. 
Primeiro, ao se enviar pedaços ou partes individuais menores da origem ao destino, várias conversas diferentes podem ser 
intercaladas na rede. O processo utilizado para intercalar os pedaços de conversas separadas na rede é chamado de multiplexação5. 
Segundo, a segmentação pode aumentar a confiabilidade das comunicações de rede. Os pedaços separados de cada mensagem 
não precisam viajar o mesmo caminho pela rede da origem ao destino. Se um caminho específico se tornar congestionado com tráfego 
de dados ou falhar, pedaços individuais da mensagem ainda podem ser direcionados ao destino usando caminhos alternativos. Se uma 
parte da mensagem falhar ao ser enviada ao destino, somente as partes perdidas precisam ser retransmitidas. 
 
 
4 O meio usado para transportar informações do remetente para o receptor. 
5 Processo em que múltiplos fluxos de dados digitais são combinados em um sinal. 
O termo rede neste curso 
irá se referir a redes de da-
dos ou de informação capa-
zes de transmitir vários ti-
pos de comunicações dife-
rentes, incluindo dados de 
computador, voz interativa, 
vídeo e produtos de entre-
tenimento. 
 
2.1.1 OS ELEMENTOS DA COMUNICAÇÃO 
2.1.2 COMUNICANDO AS MENSAGENS 
6 
 
Segmentação 
 
 
 
Multiplexação 
 
 
O aspecto negativo de se utilizar segmentação e multiplexação para transmissão de mensagens por uma rede é o nível de 
complexidade que é agregado ao processo. Imagine se você tivesse de enviar uma carta de 100 páginas, porém cada envelope envolveria 
somente uma página. O processo de endereçar, selar, enviar, receber e abrir todos os cem envelopes consumiria muito tempo tanto para 
o remetente quanto para o receptor. 
Em comunicações de rede, cada segmento da mensagem deve passar por um processo similar para garantir que chegará ao 
destino correto e que poderá ser remontado no conteúdo da mensagem original. 
Vários tipos de dispositivos por toda a rede participam na garantia de que as partes da mensagem chegarão de maneira confi-
ável a seu destino. 
7 
 
 
 
 
O caminho que uma mensagem faz da origem ao destino pode ser tão simples quanto um único cabo conectando um computador a 
outro ou tão complexo quanto uma rede que literalmente atravessa o globo. Essa infraestrutura de rede é a plataforma que suporta a 
nossa rede humana. Ela fornece um canal estável e confiável sobre o qual nossas comunicações podem ocorrer. 
Dispositivos e meio físico (mídia) são os elementos físicos ou hardware da rede. O hardware é geralmente os componentes visíveis da 
plataforma de rede, tais como um laptop, um PC, um switch6, ou os cabos usados para conectar os dispositivos. Ocasionalmente, alguns 
componentes podem não ser tão visíveis. No caso do meio físico sem fio, as mensagens são transmitidas pelo ar com a utilização de 
frequência de rádio invisível ou ondas infravermelhas. 
Serviços e processos são os programas de comunicação, chamados de software, que são executadosnos dispositivos conectados à rede. 
Um serviço de rede fornece informação em resposta a uma solicitação. Serviços incluem muitas das aplicações de rede comuns que as 
pessoas usam todos os dias, como serviços de hospedagem de e-mail e serviços de hospedagem na Internet. Os processos fornecem a 
funcionalidade que direciona e move as mensagens pela rede. Os processos são menos óbvios para nós, mas são cruciais para a operação 
de rede. 
Redes usam dispositivos, meios físicos e serviços, são eles: 
Dispositivos 
 
 
 
 
 
 
6 1) Dispositivo de rede que filtra, encaminha e inunda quadros com base no endereço de destino de cada quadro. O switch opera na camada de alcance 
de dados do modelo OSI. 2) Termo genérico aplicado a um dispositivo eletrônico ou mecânico que permite estabelecer conexão conforme necessário e 
termina-la quando não há mais sessão para suportar. 
2.1.3 COMPONENTES DA REDE 
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Meios Físicos 
 
Serviços 
 
 
 
Os dispositivos de rede que as pessoas são mais familiarizadas são chamados de dispositivos finais7. Esses dispositivos formam a interface 
entre a rede humana e a rede de comunicação. 
Alguns exemplos de dispositivos finais são: 
 Computadores (estações de trabalho, laptops, servidores de arquivo, servidores Web) 
 Impressoras de rede 
 Telefones VoIP 
 Câmeras de segurança 
 Dispositivos móveis (tais como scanners de códigos de barras sem fio, PDAs) 
No contexto de rede, dispositivos finais são mencionados como hosts. Um dispositivo host pode ser tanto a origem ou o destino 
de uma mensagem transmitida pela rede. Para distinguir um host de outro, cada host em uma rede é identificado por um endereço. 
Quando um host inicia a comunicação, ele usa o endereço do host de destino para especificar onde a mensagem deve ser enviada. 
Em redes modernas, um host pode agir como um cliente8, um servidor, ou ambos. O software instalado no host determina qual 
papel ele desempenha na rede. 
Servidores são hosts que têm software instalado que os permitem fornecer informações e serviços, como e-mail ou páginas 
web, a outros hosts na rede. 
Clientes são hosts que têm software instalado que os permite solicitar e exibir as informações obtidas do servidor. 
 
 
 
7 Um dispositivo como um dispositivo desktop ou móvel que é usado por um usuário final. 
8 Cliente é um sistema de computadores que acessa um serviço ou um outro computador, remotamente acessando a rede. 
2.1.4 DISPOSITIVOS FINAIS E SEU PAPEL NA REDE 
9 
 
 
 
 
Além dos dispositivos finais que as pessoas são familiarizadas, as redes contam com dispositivos intermediários9 para fornecer conectivi-
dade e operar por trás do cenário para garantir que os dados fluam através da rede. Esses dispositivos conectam os hosts individuais à 
rede e podem conectar múltiplas redes individuais para formar uma internetwork (rede interconectada). Exemplos de dispositivos inter-
mediários de rede são: 
 Dispositivos de Acesso à Rede (Hubs, switches e pontos de acesso sem fio (access points)) 
 Dispositivos de Redes Interconectadas (roteadores) 
 Servidores e Modems de Comunicação 
 Dispositivos de Segurança (firewalls) 
O gerenciamento de dados à medida que este flui pela rede também é um papel dos dispositivos intermediários. Esses dispo-
sitivos usam o endereço de host10 de destino, em conjunto com as informações sobre as interconexões de rede, para determinar o cami-
nho que as mensagens devem realizar pela rede. Processos sendo executados nos dispositivos de rede intermediários desempenham 
essas funções: 
 Regenerar e retransmitir sinais de dados 
 Manter informação sobre quais caminhos existem pela rede e pela internetwork (rede interconectada) 
 Notificar outros dispositivos sobre erros e falhas de comunicação 
 Direcionar dados por caminhos alternativos quando houver uma falha de link 
 Classificar e direcionar mensagens de acordo com prioridades (QoS) 
 Permitir ou negar um fluxo de dados, com base em configurações de segurança 
 
 
 
A comunicação através de uma rede é transmitida em um meio físico (mídia). O meio físico fornece o canal sobre o qual a mensagem 
viaja da origem ao destino. 
Redes modernas usam basicamente três tipos de meio físico para interconectar dispositivos e fornecer o caminho sobre o qual 
os dados podem ser transmitidos. Esses meios físicos são: 
 Cabos de fios metálicos 
 Fibras de vidro ou plástico (cabo de fibra óptica) 
 Transmissão sem fio (wireless) 
 
9 Dispositivos que se conecta diretamente aos dispositivos do usuário final ou fornece roteamento para outras redes para o usuário final. Por exemplo, 
um roteador é um tipo de dispositivo intermediário. 
10 Endereço de um host de rede. Ao falar em endereço de host, em geral estamos falando do endereço da camada de rede. 
2.1.5 DISPOSITIVOS INTERMEDIÁRIOS E SEU PAPEL NA REDE 
2.1.6 MEIO FÍSICO DE REDE 
10 
 
A codificação11 de sinal que deve ocorrer para a mensagem ser transmitida é diferente para cada tipo de meio físico. Em fios 
metálicos, os dados são codificados em pulsos elétricos que correspondem a padrões específicos. Transmissões de fibra óptica contam 
com pulsos de luz, dentro de cadeias de luz infravermelha ou visível. Em transmissão sem fio, padrões de ondas eletromagnéticas repre-
sentam os vários valores de bit. 
Diferentes tipos de meio físico de rede possuem diferentes características e benefícios. Nem todos os meios físicos de rede possuem as 
mesmas características e são adequados para o mesmo propósito. Critérios para a escolha de um meio físico de rede são: 
 A distância que o meio físico consegue transmitir um sinal com êxito. 
 O ambiente no qual o meio físico deve ser instalado. 
 A quantidade de dados e a velocidade na qual deve ser transmitido. 
 O custo do meio físico e da instalação. 
 
 
 
As infraestruturas de rede podem variar muito em termos de: 
 Tamanho da área coberta 
 Número de usuários conectados 
 Número e tipos de serviços disponíveis 
Uma rede individual geralmente se espalha por uma única área geográfica, fornecendo serviços e aplicações a pessoas dentro 
de uma estrutura organizacional comum, tal como um único negócio, campus ou região. Esse tipo de rede é chamado de Rede Local 
(LAN)12. Uma LAN é geralmente administrada por uma única organização. O controle administrativo que rege as políticas de segurança e 
controle de acesso são executados no nível de rede. 
 
 
11 Processo de transformar dados em outra forma. Codificação de linha é o processo pelo qual as informações de uma fonte são convertidas em símbolos 
a serem comunicados. 
12 O termo Rede Local (LAN) se refere a uma rede local ou a um grupo de redes locais interconectadas que estão sob o mesmo controle administrativo. 
No início das redes de computadores, as LANs eram definidas como pequenas redes que existiam em uma única localização física. Embora as LANs possam 
ser uma única rede local instalada em uma casa ou em um pequeno escritório, a definição de LAN evoluiu para incluir redes locais interconectadas, 
consistindo em muitas centenas de hots, instalados em vários prédios e locais. 
2.2.1 REDES DE ÁREA LOCAL (LAN) 
11 
 
 
 
Quando uma empresa ou organização possui locais que são separados por grandes distâncias geográficas, pode ser necessário usar um 
provedor de telecomunicações (TSP) para interconectar as LANs em diferentes locais. Provedores de telecomunicações operam grandes 
redes regionais que podem se espalhar a longas distâncias. Tradicionalmente,os ISPs transportavam comunicações de voz e dados em 
redes separadas. Progressivamente, esses provedores estão oferecendo serviços de rede de informação convergida a seus assinantes. 
Organizações individuais geralmente alugam conexões através de uma rede de provedor de telecomunicações. Essas redes que 
conectam LANs em locais separados geograficamente são chamadas de Redes de Longa Distância (WANs). Embora a organização man-
tenha todas as políticas e administração das LANs em todos os pontos finais da conexão, as políticas dentro da rede do provedor de 
comunicações são controladas pelo ISP. 
As WANs utilizam dispositivos de rede projetados especificamente para fazer as interconexões entre LANs. Por causa da impor-
tância desses dispositivos à rede, configurar, instalar e manter esses dispositivos são habilidades essenciais à função da rede de uma 
organização. 
LANs e WANs são bastante úteis a organizações individuais. Elas conectam os usuários dentro da organização. Elas permitem 
muitas formas de comunicação incluindo troca de e-mails, treinamento corporativo e outros compartilhamentos de recursos. 
 
 
 
Embora haja benefícios no uso de uma LAN ou WAN, a maioria de nós precisa se comunicar com um recurso em outra rede, fora de nossa 
organização local. 
Exemplos desse tipo de comunicação incluem: 
 Envio de um e-mail a um amigo em outro país 
 Acesso a notícias ou produtos em um site 
 Obtenção de um arquivo do computador de um vizinho 
 Envio de mensagem instantânea para um parente em outra cidade 
 Acompanhamento do jogo de um time favorito em um celular 
Redes Interconectadas 
Uma malha global de redes interconectadas (internetworks) atendem essas necessidades de comunicação humana. Algumas dessas re-
des interconectadas são de propriedade de grandes organizações públicas e privadas, tais como agências governamentais ou empresas 
industriais, e são reservadas a seu uso exclusivo. A rede interconectada mais conhecida e amplamente utilizada e publicamente acessível 
é a Internet. 
A Internet é criada por uma interconexão de redes pertencentes a Provedores de Internet (ISPs). Essas redes de ISPs conectam-
se umas com as outras para fornecer acesso a milhões de usuários por todo o mundo. Garantir uma comunicação efetiva por essa infra-
estrutura diversa exige a aplicação de tecnologias e protocolos consistentes e comumente reconhecidos, bem como a cooperação de 
muitas agências de administração de rede. 
 
 
2.2.2 REDES DE LONGA DISTÂNCIA 
2.2.3 A INTERNET – UMA REDE DE REDES 
12 
 
Intranet 
O termo intranet13 é geralmente usado para se referir a uma conexão privada de LANs e WANs que pertence a uma organização, e é 
elaborada para ser acessível somente pelos membros da organização, funcionários ou outros com autorização. 
Nota: Os termos a seguir podem possivelmente ser trocados: redes interconectadas, rede de dados e rede. Uma conexão de duas ou 
mais redes de dados forma uma rede interconectada (internetwork) - uma rede de redes. Também é comum referir-se a uma rede 
interconectada como uma rede de dados – ou simplesmente como rede – ao considerar comunicações a um alto nível. O uso de termos 
depende do contexto no momento e os termos podem ser frequentemente trocados. 
 
 
 
 
Ao se transmitir informações complexas, tais como a conectividade de rede e operação de uma grande rede interconectada, é útil utilizar 
representações visuais e gráficos. Como qualquer outro idioma, o idioma de networking utiliza um conjunto comum de símbolos para 
representar os dispositivos finais diferentes, dispositivos de rede e meio físico. A capacidade de reconhecer as representações lógicas 
dos componentes físicos de networking é crucial para se permitir visualizar a organização e operação de uma rede. Por todo este curso 
e laboratórios, você aprenderá como esses dispositivos operam e como desempenhar tarefas básicas de configuração nesses dispositivos. 
Além dessas representações, terminologia específica é usada ao se discutir como cada um desses dispositivos e meio físico 
conectam-se uns aos outros. Termos importantes para se lembrar são: 
Placa de Interface de Rede - Uma NIC, ou adaptador LAN, fornece a conexão física à rede no PC ou outro dispositivo host. O meio físico 
conecta diretamente o PC ao conector do dispositivo de rede na NIC. 
Porta Física - Um conector ou saída em um dispositivo de rede onde o meio físico é conectado a um host ou outro dispositivo de rede. 
Interface - Portas14 específicas em um dispositivo de rede que conecta redes individuais. Porque os roteadores são usados para interco-
nectar redes, as portas em um roteador são chamadas de interfaces de rede. 
 
13 Sistema interno de uma organização, como um site da Internet, que é explicitamente usado por empregados internos ou estudantes. Pode ser acessado 
interna ou remotamente. 
14 Portas são usadas, em geral, para identificar certo processo ou serviço no computador. Quando um dispositivo remoto quer acessar certo serviço num 
servidor, por exemplo, ele direcionará aqueles dados para certa porta que identificará o tipo de serviço que o dispositivo quer usar. 
2.2.4 REPRESENTAÇÃO DE REDE 
13 
 
 
 
 
 
Toda comunicação, face-a-face ou por uma rede, é regida por regras pré-determinadas chamadas de protocolos. Esses protocolos são 
específicos às características da conversação. Em nossa comunicação pessoal diária, as regras que utilizamos para nos comunicarmos 
através de um meio, como uma ligação telefônica, não são necessariamente as mesmas que os protocolos usam, tais como enviar uma 
carta. 
Pense como várias regras ou protocolos diferentes regem todos os métodos diferentes de comunicação que existem no mundo 
hoje. 
A comunicação com sucesso entre hosts em uma rede exige a interação de muitos protocolos diferentes. Um grupo de proto-
colos inter-relacionados necessário para desempenhar uma função de comunicação é chamado de conjunto de aplicações de protoco-
los15. Esses protocolos são implementados em software e hardware que são carregados em cada host e dispositivo de rede. 
Uma das melhores formas de se visualizar como todos os protocolos interagem em um host específico é visualizá-lo como uma 
pilha. Uma pilha de protocolo mostra como os protocolos individuais dentro do conjunto são implementados no host. Os protocolos são 
visualizados como uma hierarquia de camadas, com cada nível de serviço superior dependendo da funcionalidade definida pelos proto-
colos mostrados nos níveis inferiores. As camadas inferiores da pilha são relacionadas ao movimento de dados pela rede e fornecimento 
de serviços às camadas superiores, que são focadas no conteúdo da mensagem sendo enviada e na interface de usuário. 
Usando camadas para descrever a comunicação 
Por exemplo, considere duas pessoas se comunicando face-a-face. Como mostra a figura, podemos usar três camadas para descrever 
esta atividade. Na camada inferior, a camada física, temos duas pessoas, cada uma com uma voz que pode pronunciar palavras em voz 
alta. Na segunda camada, a camada das regras, temos um acordo para falar em uma língua comum. Na camada superior, a camada do 
conteúdo, temos as palavras realmente faladas – o conteúdo da comunicação. 
Se fôssemos testemunhar essa conversa, não veríamos realmente as "camadas" flutuando no espaço. É importante entender 
que o uso de camadas é um modelo e, como tal, fornece um caminho para quebrar convenientemente uma tarefa complexa em partes 
e descrever como elas funcionam. 
 
15 Conjunto de protocolo de comunicação que implementa a pilha de protocolo sobre qual rede opera. 
2.3.1 REGRAS QUE REGEM A COMUNICAÇÃO14 
 
 
 
 
 
No nível humano, algumas regras de comunicação são formais e outras são simplesmente entendidas, ou implícitas, com base em cos-
tume e prática. Para que os dispositivos se comuniquem com sucesso, um conjunto de aplicações16 de protocolos de rede deve descrever 
exigências e interações precisas. 
Conjuntos de protocolo de rede descrevem processos tais como: 
 O formato ou estrutura da mensagem 
 O método pelo qual os dispositivos de rede compartilham informações sobre rotas com outras redes 
 Como e quando mensagens de erro e de sistema são passadas entre dispositivos 
 A configuração e término das sessões de transferência de dados 
Protocolos individuais em um conjunto de protocolos podem ser específicos de um fornecedor e proprietários. Proprietário, 
neste contexto, significa que uma empresa ou fornecedor controla a definição do protocolo e como ele funciona. Alguns protocolos 
proprietários podem ser usados por diferentes organizações com permissão do proprietário. Outros podem somente ser implementados 
em equipamentos fabricados pelo fornecedor proprietário. 
Formato 
 
 
 
16 Grupo de componentes que trabalham em cooperação. O TCP/IP é um exemplo de conjunto de aplicação de protocolo. Os protocolos envolvidos no 
TCP/IP trabalham juntos para promover comunicação entre redes de computadores. 
2.3.2 PROTOCOLO DE REDE 
15 
 
Processo 
 
Mensagens De Erro 
 
 
Finalização 
 
 
16 
 
 
 
Frequentemente, muitos dos protocolos que compõem um conjunto de protocolo referenciam outros protocolos amplamente utilizados 
ou padrões de indústria. Um padrão é um processo ou protocolo que foi endossado pela indústria de rede e ratificado por uma organi-
zação de padrões, tal como o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)17 ou o Internet Engineering Task Force (IETF)18. 
O uso de padrões no desenvolvimento e implementação de protocolos garante que os produtos de diferentes fabricantes pos-
sam trabalhar em conjunto para comunicações eficientes. Se um protocolo não for rigidamente observado por um fabricante específico, 
seu equipamento ou software pode não ser capaz de se comunicar com sucesso com produtos feitos por outros fabricantes. 
Em comunicação de dados, por exemplo, se um lado de uma conversa está usando um protocolo para administrar uma comu-
nicação de via única e o outro lado está considerando um protocolo descrevendo comunicação de via dupla, com toda probabilidade, 
nenhuma informação será trocada. 
 
 
 
 
Um exemplo do uso de um conjunto de protocolos em comunicação de rede é a interação entre um servidor web19 e um navegador20. 
Essa interação utiliza um número de protocolos e padrões no processo de troca de informação entre eles. Os diferentes protocolos 
trabalham em conjunto para garantir que as mensagens sejam recebidas e entendidas por ambas as partes. Exemplos desses protocolos 
são: 
Protocolo de Aplicação 
Protocolo HTTP21 é um protocolo comum que rege a maneira como um servidor e um cliente web interagem. O HTTP define o conteúdo 
e formato das solicitações e respostas trocadas entre o cliente e o servidor. Tanto o software do cliente quanto o software do servidor 
web implementam HTTP como parte da aplicação. O protocolo HTTP conta com outros protocolos para controlar como as mensagens 
são transportadas entre o cliente e o servidor 
 
 
 
17 Instituto de Engenharia Elétrica e Eletrônica, organização internacional sem fins lucrativos para avançar a tecnologia relacionada a eletricidade. Tem 
mais de 360 mil membros em mais de 175 países. 
18 É composta de mais de 80 grupos de trabalho responsáveis pelo desenvolvimento de padrões para a Internet. A IETF opera sob a orientação da ISOC. 
19 Servidor que responsa a solicitações HTTP e responde com dados de resposta HHTP. Um servidor Web também mantem a estrutura de diretório dos 
sites e suas imagens associadas, bem como outros arquivos de mídia. 
20 Aplicação cliente de hipertexto baseado em interface gráfica do usuário, como o Internet Explore, Mosaic e Netspace Navigator, usados para acessar 
documentos com hipertextos e outros serviços localizados em inúmeros servidores remotos na WWW e Internet. 
21 O protocolo HTTP é o método usado para transferir ou apresentar resultados na Internet. Seu objetivo original era fornecer um modo de publicar e 
recuperar páginas HTML. 
2.3.3 CONJUNTOS DE PROTOCOLOS E PADRÕES DE INDÚSTRIA 
2.3.4 A INTERPRETAÇÃO DE PROTOCOLOS 
17 
 
Protocolo de Transporte: 
Protocolo TCP (Transmission Control Protocol)22 é o protocolo de transporte que gerencia as conversas individuais entre servidores e 
clientes web. O TCP divide as mensagens HTTP em pedaços menores, chamados de segmentos, a serem enviados ao cliente de destino. 
Ele também é responsável por controlar o tamanho e a frequência nos quais as mensagens são trocadas entre o servidor e o cliente. 
Protocolo de Rede 
O protocolo de rede mais comum é o Protocolo IP (Internet Protocol)23. O IP é responsável por retirar os segmentos formatados do TCP, 
encapsulando-os em pacotes, atribuindo os endereços adequados e selecionando o melhor caminho para o host de destino. 
Protocolos de Acesso à Rede 
Os protocolos de acesso a rede descrevem duas funções básicas, gerenciamento de enlace de dados e a transmissão física de dados no 
meio físico. Protocolos de gerenciamento de enlace de dados removem os pacotes IP e os formatam para serem transmitidos pelo meio 
físico. Os padrões e protocolos para o meio físico controlam como os sinais são enviados pelo meio e como eles são interpretados pelos 
clientes receptores. Transceivers nas placas de interface de rede implementam os padrões adequados para o meio físico que está sendo 
usado. 
 
 
 
 
Os protocolos de rede descrevem as funções que ocorrem durante as comunicações de rede. No exemplo da conversa face-a-face, um 
protocolo de comunicação deve determinar de que modo sinalizar que a conversa está completa, o remetente deve permanecer em 
silêncio por dois segundos. No entanto, esse protocolo não especifica como o remetente deve permanecer em silêncio nesses dois se-
gundos. 
Protocolos geralmente não descrevem como realizar uma função específica. Por descrever somente quais funções são neces-
sárias de uma regra de comunicação específica mas não como elas devem ser executadas, a implementação de um protocolo específico 
pode ser independente de tecnologia. 
Olhando para o exemplo do servidor web, o HTTP não especifica qual idioma de programação é usado para criar o navegador, 
qual software de servidor web deve ser usado para atender as páginas da Internet, em qual sistema operacional o software é executado, 
ou as exigências de hardware necessárias para exibir o navegador. Ele também não descreve como o servidor deve detectar erros, em-
bora não descreva o que o servidor deve fazer se acontecer um erro. 
Isso significa que um computador – e outros dispositivos, como celulares ou PDAs – podem acessar uma página web armaze-
nada em qualquer tipo do servidor web que utiliza qualquer sistema operacional de qualquer local na Internet. 
 
22 O TCP é o protocolo usado com base na maioria dos serviços na Internet. É usado em conjunto com o protocolo IP. Ele permite comunicação confiável, 
assegurando que pacotes cheguem a seus destinos pretendidos. 
23 Protocolo de camada de rede na pilha TCP/IP que oferece um serviço de redes interconectadas sem conexão. O IP tem características que permitem 
endereçar, especificar o tipo de serviço, fragmentar e retomar, além de garantir a segurança. Documentado no RFC 971.2.3.5 PROTOCOLOS DE TECNOLOGIAS INDEPENDENTE 
18 
 
 
 
 
 
Para visualizar a interação entre vários protocolos, é comum se usar um modelo de camadas. Um modelo de camadas representa a 
operação dos protocolos ocorrendo dentro de cada camada, bem como a interação com as camadas superior e inferior. 
Há benefícios no uso de um modelo de camadas para descrever protocolos de rede e suas operações. Usando um modelo de camadas: 
 Auxilia na elaboração do protocolo, porque os protocolos que operam em uma camada específica possuem informações defi-
nidas de que atuam sob uma interface definida às camadas superior e inferior. 
 Estimula a competição porque os produtos de diferentes fornecedores podem trabalhar em conjunto. 
 Impede alterações de tecnologia ou capacidades em uma camada de afetar outras camadas. 
 Fornece um idioma comum para descrever funções e capacidades de rede. 
 
 
 
 
Existem dois tipos básicos de modelos de rede: modelos de protocolo e modelos de referência. 
Um modelo de protocolo fornece um modelo que corresponde de perto à estrutura de um conjunto específico de protocolos. 
O conjunto hierárquico de protocolos relacionados em um conjunto representa tipicamente toda a funcionalidade necessária para fazer 
2.4.1 OS BENEFÍCIOS DE SE USAR O MODELO DE CAMADAS 
2.4.2 MODELOS DE PROTOCOLOS E REFERÊNCIAS 
19 
 
interface da rede humana com a rede de dados. O modelo TCP/IP é um modelo de protocolo porque descreve as funções que ocorrem 
em cada camada de protocolos dentro do conjunto TCP/IP. 
Um modelo de referência fornece uma referência comum para uma consistente manutenção dentro de todos os tipos de pro-
tocolos de rede e serviços. Um modelo de referência não tem a intenção de ser uma especificação de implementação ou de fornecer em 
nível suficiente de detalhe para definir de maneira precisa os serviços da arquitetura de rede. O principal propósito de um modelo de 
referência é o de auxiliar em um entendimento mais claro das funções e processos envolvidos. 
O modelo de referência OSI é o modelo de referência de rede mais amplamente conhecido. Ele é usado para a elaboração 
de rede de dados, especificações de operação e resolução de problemas. 
Embora os modelos TCP/IP e OSI sejam os modelos básicos usados ao se discutir funcionalidades de rede, os projetistas de 
protocolos de rede, serviços ou dispositivos, podem criar seus próprios modelos para representar seus produtos. Essencialmente, os 
projetistas precisam se comunicar com a indústria relacionando seu produto ou serviço com o modelo OSI ou com o modelo TCP/IP, ou 
com ambos. 
 
 
 
 
O primeiro modelo de protocolo de camadas para comunicações de rede foi criado no início dos anos 70 e é chamado de modelo da 
Internet. Ele define quatro categorias de funções que devem ocorrer para que as comunicações tenham êxito. A arquitetura do conjunto 
de protocolo TCP/IP segue a estrutura deste modelo. Por causa disso, o modelo da Internet é comumente chamado de modelo TCP/IP. 
A maioria dos modelos de protocolo descreve uma pilha de protocolo específica de um fornecedor. No entanto, uma vez que 
o modelo TCP/IP é um padrão aberto, uma empresa não controla a definição do modelo. As definições do padrão e dos protocolos TCP/IP 
são discutidas em um fórum público e definidas em um conjunto de documentos publicamente disponíveis. Esses documentos são cha-
mados de Requests for Comments (RFCs). Eles contêm a especificação formal de protocolos de comunicação de dados e recursos que 
descrevem o uso dos protocolos. 
As RFCs também contêm documentos técnicos e organizacionais sobre a Internet, incluindo as especificações técnicas e docu-
mentos de política produzidos pela Internet Engineering Task Force (IETF). 
2.4.3 O MODELO TCP/IP 
20 
 
 
 
 
 
O modelo TCP/IP descreve a funcionalidade dos protocolos que compõem o conjunto de protocolo TCP/IP. Esses protocolos, que são 
implementados nos hosts de origem e destino, interagem para fornecer entrega de aplicações fim-a-fim por uma rede. 
Um processo de comunicação completo inclui os seguintes passos: 
1. Criação de dados na camada de aplicação do dispositivo final de origem 
2. Segmentação e encapsulamento24 de dados à medida que estes passam pela pilha de protocolo no dispositivo final de origem 
3. Geração dos dados no meio físico na camada de acesso à rede da pilha 
4. Transporte dos dados através da rede, que consiste de meio físico e quaisquer dispositivos intermediários 
5. Recepção dos dados na camada de acesso à rede do dispositivo final de destino 
6. Desencapsulamento e remontagem dos dados à medida que estes passam na pilha no dispositivo de destino 
7. Transferência desses dados à aplicação de destino na camada de Aplicação do dispositivo final de destino 
 
 
 
 
24 Empacotamento de dados em determinado cabeçalho de protocolo 
2.4.4 O PROCESSO DE COMUNICAÇÃO 
21 
 
 
 
À medida que os dados da aplicação são passados pela pilha de protocolo em seu caminho para serem transmitidos pelo meio físico de 
rede, vários protocolos agregam informações a eles a cada nível. Isso é comumente conhecido como o processo de encapsulamento. 
A forma que um pedaço do dado assume em qualquer camada é chamada de uma Unidade de Dados de Protocolo (PDU). 
Durante a encapsulamento, cada camada sucessora encapsula a PDU que recebe da camada acima de acordo com o protocolo sendo 
usado. Em cada estágio do processo, uma PDU possui um nome diferente para refletir sua nova aparência. Embora não haja uma con-
venção de nomes universal para PDUs, neste curso, as PDUs são chamadas de acordo com os protocolos do conjunto TCP/IP. 
 Dados – O termo geral para a PDU usada na camada de Aplicação 
 Segmento – PDU de Camada de Transporte 
 Pacote – PDU de Camada de Rede 
 Quadro – PDU de Camada de Acesso à Rede 
 Bits - Uma PDU usada ao se transmitir dados fisicamente através do meio físico 
 
 
 
 
Ao se enviar mensagens em uma rede, a pilha de protocolo em um host opera de cima para baixo. No exemplo do servidor web, podemos 
usar o modelo TCP/IP para ilustrar o processo de envio de uma página web em HTML25 a um cliente. 
O protocolo da camada de Aplicação, neste caso, o HTTP, inicia o processo ao entregar os dados da página web formatados em 
HTML à camada de Transporte. Lá, os dados de aplicação são quebrados em segmentos TCP. Cada segmento TCP recebe um rótulo, 
chamado de cabeçalho26, contendo informações sobre qual processo sendo executado no computador de destino deve receber a men-
sagem. Ele também contém as informações para permitir que o processo no destino remonte os dados de volta a seu formato original. 
A camada de Transporte encapsula os dados HTML da página web dentro do segmento e os envia à camada de Internet, onde 
o protocolo IP é implementado. Aqui, todo o segmento TCP é encapsulado dentro de um pacote IP, que agrega outro rótulo, chamado 
de cabeçalho IP. O cabeçalho IP contém os endereços IP do host de origem e de destino, bem como as informações necessárias para 
entregar o pacote a seu processo de destino correspondente. 
 
25 Hyper Text Merkup Language. Código-fonte em que são escritos os sites. Os navegadores da Internet baixam os seus códigos-fontes dos servidores Web 
e convertem os códigos em formato visual para que o usuário final possa visualizá-lo. 
26 Dados de informações no início do bloco que o dispositivo usa para processar o datagrama. 
2.4.5 UNIDADE DE DADOS DE PROTOCOLOS E ENCAPSULAMENTO 
2.4.6 PROCESSO DE ENVIO E RECEBIMENTO 
22 
 
A seguir, o pacote IP é enviado ao protocolo Ethernet da camada de Acesso à Rede, ondeé encapsulado dentro de um cabeçalho de 
quadro27 e trailer28. Cada cabeçalho de quadro contém um endereço físico29 de origem e de destino. O endereço físico identifica unica-
mente os dispositivos na rede local. O trailer contém informações de verificação de erros. Finalmente, os bits são codificados no meio 
Ethernet pela NIC. 
 
 
 
 
Inicialmente, o modelo OSI foi elaborado pela International Organization for Standardization (ISO)30 para fornecer uma estrutura na qual 
se pudesse construir um conjunto de protocolos de sistemas aberto. A visão foi a de que este conjunto de protocolos seria usado para 
desenvolver uma rede internacional que não seria dependente de sistemas proprietários. 
Infelizmente, a velocidade na qual a Internet baseada em TCP/IP foi adotada, e a frequência na qual se expandia, causaram 
atraso no desenvolvimento e aceitação do Conjunto de Protocolo OSI. Embora poucos protocolos desenvolvidos usando as especificações 
OSI estejam em uso abundante hoje, o modelo OSI de sete camadas fez grandes contribuições ao desenvolvimento de outros protocolos 
e produtos para todos os tipos de novas redes. 
Como um modelo de referência, o modelo OSI fornece uma lista extensiva de funções e serviços que podem ocorrer em cada 
camada. Ele também descreve a interação de cada camada com as camadas diretamente acima e abaixo dela. Embora o conteúdo deste 
curso seja estruturado em torno do Modelo OSI, o foco de discussão será os protocolos identificados na pilha de protocolo TCP/IP. 
Note que considerando que as camadas do modelo TCP/IP sejam mencionadas somente pelo nome, as sete camadas do modelo 
OSI são mais frequentemente chamadas por número do que por nome. 
Resumo das Camadas 
7 – Aplicação 
 A camada de Aplicação fornece os meios para conectividade ponto-a-ponto entre indivíduos na rede humana usando rede de 
dados. 
6 – Apresentação 
 A camada de Apresentação fornece uma reapresentação comum dos dados transferidos entre serviços da camada de Aplicação. 
5 – Sessão 
 A camada de Sessão fornece serviços à camada de Apresentação para organizar seu diálogo para gerenciar a troca de dados. 
 
27 A PDU da camada dois que foi codificada por um protocolo de camada de enlace para transmissão digital. Alguns tipos diferentes de quadros são os 
quadros Ethernet e PPP. 
28 Informação de controle anexada ados dados quando estes são encapsulados para transmissão pela rede. 
29 Endereço de camada do enlace de dados, por exemplo, um endereço MAC. 
30 Organização Internacional de Padronização, composta de representantes de várias organizações nacionais de padronização. Também chamada ISO. Há 
muitas normas ISO que abrangem várias indústrias, de normas de qualidade a norma de segurança da informação. 
2.4.7 O MODELO OSI 
23 
 
4 – Transporte 
 A camada de Transporte define os serviços para segmentar, transferir e reunir os dados para comunicações individuais entre 
dispositivos finais. 
3 – Rede 
 A camada de Rede fornece serviços para trocar pedaços individuais de dados através da rede entre dispositivos finais identifi-
cados. 
2 – Enlace de Dados 
 Os protocolos de Enlace de Dados descrevem métodos para trocar quadros de dados entre dispositivos através de um meio 
físico comum. 
1 – Física 
 Os protocolos da camada Física descrevem os meios mecânicos, elétricos, funcionais e procedimentais para ativar, manter e 
desativar conexões físicas para transmissão de bits para e/ou a partir de um dispositivo de rede. 
 
 
 
Os protocolos que compõem o conjunto de protocolo TCP/IP podem ser descritos em termos do modelo de referência OSI. No modelo 
OSI, a camada de Acesso à Rede e a camada de Aplicação do modelo TCP/IP são, posteriormente, divididas para descrever funções 
discretas que precisam ocorrer nessas camadas. 
Na Camada de Acesso à Rede, o conjunto de protocolo TCP/IP não especifica quais protocolos usar ao se transmitir sobre um 
meio físico; ele descreve somente a transmissão da Camada de Internet aos protocolos de rede físicos. As Camadas OSI 1 e 2 discutem 
os procedimentos necessários para se acessar o meio físico para se enviar dados por uma rede. 
Os paralelos chave entre os dois modelos de rede ocorrem nas Camadas 3 e 4 do modelo OSI. A Camada 3 do Modelo OSI, a 
camada de Rede, é usada quase que universalmente para discutir e documentar a cadeia de processos que ocorrem em todas as redes 
de dados para endereçar e rotear mensagens através de uma rede. O protocolo IP é o protocolo do conjunto TCP/IP que inclui a funcio-
nalidade descrita na Camada 3. 
A Camada 4, a camada de Transporte do modelo OSI, é frequentemente usada para descrever serviços gerais ou funções que 
gerenciam conversas individuais entre hosts de origem e destino. Essas funções incluem reconhecimento, recuperação de erros31r e 
sequenciamento. Nessa camada, os protocolos TCP/IP, o protocolo TCP e o protocolo UDP32 fornecem a funcionalidade necessária. 
A camada de Aplicação TCP/IP inclui um número de protocolos que fornecem funcionalidade específica a uma variedade de 
aplicações de usuário final. As Camadas 5, 6 e 7 do modelo OSI são usadas como referências para desenvolvedores e fornecedores de 
software para produzir produtos que precisam acessar redes para comunicações. 
 
31 Procedimento que permite a um usuário recuperar erros, como falha do sistema ou do processo de transferência. 
32 Protocolo sem conexão da camada de transporte da pilha de protocolos Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). O UDP é um protocolo 
simples que troca datagramas sem reconhecimento e garantia de entrega, e exige que erros de processamento e retransmissão sejam resolvidos por 
outros protocolos. O UDP é definido na RFC 768. 
2.4.8 COMPARANDO O MODELO OSI COM O MODELO TCP/IP 
24 
 
 
 
 
O modelo OSI descreve os processos de codificação, formatação, segmentação e encapsulamento de dados para transmissão pela rede. 
Um fluxo de dados que é enviado de uma origem a um destino pode ser dividido em pedaços e intercalado com mensagens que viajam 
de outros hosts a outros destinos. Bilhões desses pedaços de informação estão viajando por uma rede a qualquer momento. É crucial 
para cada pedaço de dados conter informações de identificação suficientes para levá-lo ao destino correto. 
Existem vários tipos de endereços que devem ser incluídos para se entregar com sucesso os dados de uma aplicação de origem executada 
em um host para a aplicação correta de destino executada em outro host. Usando o modelo OSI como guia, podemos ver os diferentes 
endereços e identificadores necessários em cada camada. 
 
 
 
 
Durante o processo de encapsulamento, identificadores de endereço são adicionados aos dados à medida que viajam na pilha de proto-
colo no host origem. Assim como existem múltiplas camadas de protocolos que preparam os dados para transmissão a seu destino, 
existem várias camadas de endereçamento para garantir sua entrega. 
O primeiro identificador, o endereço físico do host, está contido no cabeçalho da Camada 2 PDU, chamada de quadro. A Camada 
2 é relacionada à entrega de mensagens em uma única rede local. O endereço da Camada 2 é único na rede local e representa o endereço 
do dispositivo final no meio físico. Em uma LAN usando Ethernet, este endereço é chamado de endereço de Controle de Acesso ao Meio 
2.5.1 ENDEREÇO DE REDE 
2.5.2 OBTENDO OS DADOS PARA DISPOSITIVO FINAL 
25 
 
(MAC). Quando dois dispositivos finais se comunicam na rede Ethernet local, os quadros que são trocados entre eles contêm os endereços 
MAC de destino e origem. Uma vez que um quadro é recebido com êxito pelo host de destino, as informações deendereço da Camada 
2 são removidas quando os dados são desencapsulados e movidos na pilha de protocolo para a Camada 3. 
 
 
 
 
Os protocolos da Camada 3 são elaborados basicamente para mover dados de uma rede local para outra dentro de uma rede. Conside-
rando que os endereços da Camada 2 são usados somente para comunicação entre dispositivos em uma única rede local, os endereços 
da Camada 3 devem incluir identificadores que permitem que dispositivos de rede intermediários localizem hosts em redes diferentes. 
No conjunto de protocolo TCP/IP, todo endereço IP de host contém informações sobre a rede onde se localiza o host. 
Na borda de cada rede local, um dispositivo de rede intermediário, geralmente um roteador, desencapsula o quadro para ler o endereço 
do host de destino contido no cabeçalho do pacote, a PDU da Camada 3. Os roteadores usam a porção de rede do identificador desse 
endereço para determinar qual caminho usar para chegar ao host de destino. Uma vez determinado o caminho, o roteador encapsula o 
pacote em um novo quadro e o envia em direção ao dispositivo final de destino. Quando o quadro atinge seu destino final, os cabeçalhos 
do quadro e do pacote são removidos e os dados são movidos para a Camada 4. 
Reajustar 
 
 
2.5.3 OBTENDO OS DADOS ATRAVÉS DA REDE 
26 
 
Endereços 
 
 
 
 
Na Camada 4, as informações contidas no cabeçalho da PDU não identificam um host de destino ou uma rede de destino. O que elas 
identificam é o processo específico ou serviço sendo executado no dispositivo de destino que irá atuar nos dados sendo entregues. Hosts, 
sejam eles clientes ou servidores na Internet, podem executar múltiplas aplicações de rede simultaneamente. As pessoas que usam PCs 
têm frequentemente um cliente de e-mail33 sendo executado ao mesmo tempo que um navegador web, um programa de mensagem 
instantânea, alguma mídia em stream34, e talvez um jogo. Todos esses programas sendo executados separadamente são exemplos de 
processos individuais. 
Visualizar uma página web chama pelos menos um processo de rede. Clicar em um hyperlink faz com que um navegador se 
comunique com um servidor web. Ao mesmo tempo, o cliente de e-mail pode estar enviando e recebendo e-mail e um colega ou amigo 
pode estar enviando uma mensagem instantânea. 
Pense em um computador que possui somente uma interface de rede. Todos os fluxos de dados criados pelas aplicações em 
execução no PC entram e saem por aquela única interface, mesmo assim as mensagens instantâneas não pulam no meio de um docu-
mento do processador Word ou um e-mail apareça em um jogo. 
Isso acontece porque os processos individuais executados nos hosts de origem e de destino se comunicam uns com os outros. 
Cada aplicação ou serviço é representado na Camada 4 por um número de porta. Um único diálogo entre dispositivos é identificado com 
um par dos números de porta de origem e destino da Camada 4 que são representativos das duas aplicações de comunicação. Quando 
os dados são recebidos no host, o número de porta é examinado para determinar qual aplicação ou processo é o destino correto para os 
dados. 
 
 
33 Programa usado para baixar e-mails. Os clientes usam POP3 para receber e SMTP para enviar e-mails. 
34 Multimídia que é baixada continuamente para o host receptor à medida que o usuário final vê o material. Isso permite que o usuário final assista o 
material sem ter que baixar todo o arquivo de multimídia para o seu computador. 
2.5.4 OBTENDO OS DADOS DA APLICAÇÃO CORRETA 
27 
 
 
 
Redes de dados são sistemas de dispositivos finais, dispositivos intermediários e o meio físico conectando os dispositivos, que fornecem 
a plataforma para a rede humana. 
Esses dispositivos, e os serviços que operam neles, podem se interconectar de maneira global e transparente ao usuário porque eles 
cumprem com as regras e protocolos. 
O uso de modelos de camadas como abstrações significa que as operações de sistemas de rede podem ser analisadas e desenvolvidas 
para atender as necessidades de futuros serviços de comunicação. 
Os modelos de rede mais amplamente utilizados são o OSI e o TCP/IP. Associar os protocolos que estabelecem as regras de comunicação 
de dados com as diferentes camadas é útil na determinação de quais dispositivos e serviços são aplicados em pontos específicos à medida 
que os dados passam por LANs e WANs. 
À medida que passam pela pilha, os dados são segmentados em pedaços e encapsulados com endereços e outros rótulos. O processo é 
revertido à medida que os pedaços são desencapsulados e passam na pilha de protocolo de destino. 
Aplicação de modelos permite que vários indivíduos, empresas e associações comerciais analisem redes atuais e projetem as redes do 
futuro. 
Neste capítulo você aprendeu a: 
 Descrever a estrutura de uma rede, incluindo os dispositivos e meios necessários para a comunicação bem-sucedida. 
 Explicar a função de protocolos na comunicação da rede. 
 Explicar as vantagens de utilizar um modelo em camadas para descrever a funcionalidade de rede. 
 Descrever a função de cada camada em dois modelos de rede reconhecidos: O modelo TCP/IP e o modelo OSI. 
 Descrever a importância de endereçar e nomear esquemas de comunicações em rede. 
 
Questionário 
 
1. Liste 5 dispositivos finais, 6 dispositivos intermediários e 3 forma de meio físico de rede 
a. Dispositivos finais: 
Computador desktop 
Laptop 
Servidor 
PDA 
Telefone celular 
Impressora 
b. Dispositivos Intermediários: 
Repetidor 
Hub 
Ponto de acesso sem fio 
Switch 
Roteador 
Modem 
Firewall 
c. Meios físicos de rede: 
Cabo de cobre 
Cabo de fibra 
Ondas de rádio 
2. Compare e contraste os termos a seguir: rede, LAN, WAN, rede interconectada e a Internet. 
 
 Rede – um grupo de dispositivos interconectados capaz de carregar muitos tipos diferentes de comunicações, inclu-
sive dados tradicionais de computador, produtos interativos de voz, vídeo e entretenimento. 
 LAN – uma rede local, ou grupo de redes locais interconectadas que estão sob o mesmo controle administrativo. No 
passado, as LANs eram pensadas somente como redes pequenas que existiam em uma única localização física. Ape-
RESUMO 
QUESTIONÁRIO 
28 
 
sar de as LANs poderem ser tão pequenas quanto uma simples rede local instalada em uma casa ou pequeno escri-
tório, agora as LANs incluem redes locais interconectadas constituídas de centenas de hosts, instaladas em múltiplos 
edifícios e localizações. Todas as redes locais dentro de uma LAN estão sob um grupo de controle administrativo que 
controla as políticas de segurança e de controle de acesso que são vigentes na rede 
 WAN – Prestadores de Serviços de Telecomunicações (TSP) operam grandes redes regionais abrangendo grandes 
distâncias. Organizações individuais normalmente se conectam através de uma rede de prestadores de serviços de 
telecomunicações. Estas redes que conectam LANs em localizações separadas geograficamente são Redes de Longa 
Distância (WANs). Apesar da organização manter todas as políticas e a administração das LANs nas duas pontas da 
conexão, as políticas dentro da rede do prestador de serviços de comunicações são controladas pelo TSP. WANs usam 
dispositivos de rede projetados especificamente para fazer as conexões entre as LANs. 
 Rede Interconectada - Toda a malha de redes interconectadas é usada. Algumas destas redes interconectadas são 
de propriedade de grandes organizações públicas e privadas, tais como agências do governo ou indústrias, e são 
reservadas para o seu uso exclusivo. A rede interconectada de acesso público mais conhecida e amplamente usada é 
a Internet. 
 Internet - A rede interconectadade acesso público mais conhecida e amplamente usada. A Internet é criada pela 
interconexão de redes pertencentes aos Provedores de Internet (ISPs). Estas redes ISP conectam-se umas às outras 
para fornecer acesso aos usuários ao redor do mundo. Garantir comunicação eficiente através desta infraestrutura 
requer a aplicação de tecnologias e protocolos consistentes e comumente reconhecidos, assim como a colaboração 
de muitas agências de administração de redes. 
 
3. Compare e contraste as camadas do modelo OSI com a pilha de protocolo TCP/IP. 
 
Há dois tipos básicos de modelos de rede: modelo de protocolo e modelo de referência. 
 
Um modelo de protocolo se adapta muito estreitamente à estrutura de um conjunto de aplicações de protocolo 
particular. O conjunto hierárquico de protocolos relacionados em um conjunto representa toda a funcionalidade para conectar 
por meio da interface a rede humana com a rede de dados. O modelo TCP/IP de 4 camadas é um modelo de protocolo porque 
ele descreve as funções que acontecem em cada camada de protocolos dentro do conjunto TCP/IP. 
 
Um modelo de referência fornece uma referência comum para manter a uniformidade dentro de todos os tipos de 
protocolos de rede e serviços. Um modelo de referência não é planejado para ser uma especificação de implementação ou 
para fornecer um nível de detalhes suficientes para definir com precisão os serviços da arquitetura da rede. A finalidade básica 
de um modelo de referência é auxiliar no entendimento mais claro das funções e processo envolvidos. O modelo de referência 
OSI de 7 camadas é o modelo de referência de redes interconectadas mais amplamente conhecido. Ele é usado para o projeto 
da rede de dados, especificações operacionais e identificação e correção de erros. 
 
Os protocolos que fazem o conjunto de aplicação do protocolo TCP/IP podem ser descritos em termos do modelo de 
referência OSI. No modelo OSI, a camada de Acesso à Rede e a camada de Aplicação do modelo TCP/IP são divididas para 
descrever funções discretas que precisam ocorrer nestas camadas. 
 
Na Camada de Acesso à Rede, o conjunto de aplicação do protocolo TCP/IP não especifica quais protocolos usar ao 
transmitir através de um meio físico, ele apenas descreve a transmissão da Camada de Internet para os protocolos da rede 
física. As Camadas do OSI 1 e 2 discutem os procedimentos necessários para acessar os meios físicos para enviar dados através 
de uma rede. 
 
Os paralelos principais entre os dois modelos de rede ocorrem nas Camadas 3 e 4 do modelo OSI. A Camada 3 do 
Modelo OSI, a camada de rede, é usada quase universalmente para discutir e documentar a extensão dos processos que acon-
tecem em todas as redes de dados para endereçar e rotear mensagens através de uma rede interconectada. O Protocolo IP é 
o protocolo do conjunto de aplicações TCP/IP que inclui a funcionalidade descrita na Camada 3. 
 
A Camada 4, a camada de Transporte do modelo OSI, é frequentemente usada para descrever serviços ou funções 
gerais que gerenciam conversas individuais entre os hosts de origem e de destino. Estas funções incluem reconhecimento, 
recuperação de erro e sequenciamento. Nesta camada, os protocolos TCP/IP e o protocolo UDP fornecem a funcionalidade 
necessária. 
 
A camada de Aplicação TCP/IP inclui uma quantidade de protocolos que fornecem funcionalidade específica a uma 
variedade de aplicações do usuário final. As Camadas 5, 6 e 7 do modelo OSI são usadas como referências para programadores 
de software de aplicativos e fornecedores para produzirem produtos que necessitam acessar redes para comunicações. 
 
 
 
29 
 
4. Explique porque modelos de redes são usados. 
 
Apesar dos modelos TCP/IP e OSI serem os principais modelos usados quando se discute funcionalidade da rede, programado-
res de protocolos de rede, serviços ou dispositivos podem criar seus próprios modelos para representar seus produtos. Ultima-
mente, programadores são solicitados a comunicar à indústria relatando seu produto ou serviço tanto para o modelo OSI 
quanto para o modelo TCP/IP, ou para ambos. 
 
Como um modelo de referência, o modelo OSI fornece uma vasta lista de funções e serviços que podem acontecer em cada 
camada. Ele também descreve a interação de cada camada com as camadas diretamente acima e abaixo dele. Enquanto que 
as camadas do modelo TCP/IP são referidas por nome, as sete camadas do modelo OSI são normalmente referidas por número. 
 
Existem benefícios para se usar um modelo de camadas para descrever protocolos e operações da rede: 
 Auxilia no projeto do protocolo, porque os protocolos que operam em uma camada específica definiram informações 
nas quais agem e uma interface definida para as camadas acima e abaixo 
 Estimula a competição porque produtos de diferentes fornecedores podem trabalhar juntos 
 Previne mudanças tecnológicas ou de recursos em uma camada afetando outras camadas acima e abaixo 
 Fornece uma linguagem comum para descrever as funções e recursos da rede 
 
5. Trabalhe sobre os termos a seguir: Protocolo, PDUs e Encapsulamento. 
 
Protocolo: 
Toda a comunicação, frente a frente ou através da rede, é regida por regras pré-determinadas chamadas protocolos. Estes 
protocolos são específicos às características da conversa. Na nossa comunicação pessoal diária, as regras que usamos para nos 
comunicar através de um meio, como uma chamada telefônica, não são necessariamente as mesmas dos protocolos para usar 
um outro meio, tais como o envio de uma carta. 
 
A comunicação bem-sucedida entre hosts em uma rede requer a interação de muitos protocolos diferentes. Um grupo de 
protocolos inter-relacionados que são necessários para desempenhar uma função de comunicação é chamado de um conjunto 
de aplicações de protocolo. Estes protocolos são implementados em software e hardware que está em cada host e dispositivo 
da rede. 
 
PDU e Encapsulamento: 
Quando os dados do aplicativo são passados por baixo da pilha de protocolos no seu caminho para serem transmitidos através 
do meio físico de rede, vários protocolos adicionam informações a eles em cada nível. Isto é comumente conhecido como o 
processo de encapsulamento. 
 
A forma que um dado assume em qualquer camada é chamada de PDU. Durante o encapsulamento, cada camada seguinte 
encapsula a PDU que ela recebe da camada acima em conformidade com o protocolo sendo usado. Em cada fase do processo, 
uma PDU tem um nome diferente para refletir sua nova aparência. As PDUs dentro dos protocolos do conjunto de aplicações 
do protocolo TCP/IP são: 
 Dados – O termo geral para a PDU usado na camada de Aplicação 
 Segmento – PDU da Camada de Transporte 
 Pacote – PDU da Camada da Internet 
 Quadro – PDU da Camada de Acesso à Rede 
 
6. Explique o encapsulamento comparando com o processo de envio de uma carta. 
 
Páginas individuais de uma carta são escritas e numeradas sequencialmente. Cada página é fechada em um envelope separado 
que depois é endereçado ao destinatário. As cartas são postadas e colocadas em uma mala postal (etiquetada com o destino) 
com muitos outros envelopes contendo cada um uma página de cartas diferentes e endereçadas a destinatários. Muitas malas 
postais são colocadas em uma van e transportadas até o destino. Ao longo do caminho, as malas postais podem ser transferidas 
para outras vans ou diferentes modos de transporte - caminhões, trens, aviões, navios. No destino, as malas postais são des-
carregadas e esvaziadas. Os envelopes são entregues aos endereços de destino. Em um endereço todos os envelopes recebidos 
são abertos, páginas retiradas de cada um deles e as páginas reunidas dentro da carta. 
 
O envelope, e depois a mala postal e as vans / caminhões/ aviões, não se importam com o que está no conteúdo que eles 
carregam. A carta em si não é usada para fornecer informações para auxiliar na sua entrega. O endereço no envelope, a etiqueta 
na mala postal ou as instruções de entrega para o motorista da van são o que direciona a carta até o seu destino. 
 
O encapsulamento de dados segue o mesmo princípio – ele fornece os endereços usados em cada camada de encapsulamento 
que direcionam os dados até o seu destino e não os dados em si. 
30 
 
 
7. Quais são os únicos papéis dos endereços da Camada 2, da Camada 3 e da Camada 4? 
 Endereço da Camada 4 (portas) identificam os aplicativos individuais enviando ou recebendo dados. 
 Endereço da Camada 3 (lógico) identificam dispositivos e suas redes. 
 Endereço da Camada 2 (físico) identificam dispositivos de uma rede local. 
 
Para Saber Mais 
Questões de Reflexão 
 
Quão úteis ainda são as classificações LAN, WAN e Internet, e como elas poderiam realmente ser problemáticas na classificação de redes? 
Quais são os pontos fortes e fracos dos modelos OSI e TCP/IP? Por que ambos os modelos ainda são usados? 
Metáforas e analogias podem ser auxílios importantes no aprendizado, mas devem ser usadas com cuidado. Considere questões de 
dispositivos, protocolos e endereçamento nos sistemas a seguir: 
 Serviço postal padrão 
 Serviço de entrega de parcela expresso 
 Sistema de telefone tradicional (análogo) 
 Telefonia de Internet 
 Serviços de embarque por contêiner 
 Sistemas de rádio terrestre ou via satélite 
Televisão via broadcast e a cabo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
 
2.1.1 OS ELEMENTOS DA COMUNICAÇÃO 4 
2.1.2 COMUNICANDO AS MENSAGENS 5 
2.1.3 COMPONENTES DA REDE 7 
2.1.4 DISPOSITIVOS FINAIS E SEU PAPEL NA REDE 8 
2.1.5 DISPOSITIVOS INTERMEDIÁRIOS E SEU PAPEL NA REDE 9 
2.1.6 MEIO FÍSICO DE REDE 9 
2.2.1 REDES DE ÁREA LOCAL (LAN) 10 
2.2.2 REDES DE LONGA DISTÂNCIA 11 
2.2.3 A INTERNET – UMA REDE DE REDES 11 
2.2.4 REPRESENTAÇÃO DE REDE 12 
2.3.1 REGRAS QUE REGEM A COMUNICAÇÃO 13 
2.3.2 PROTOCOLO DE REDE 14 
2.3.3 CONJUNTOS DE PROTOCOLOS E PADRÕES DE INDÚSTRIA 16 
2.3.4 A INTERPRETAÇÃO DE PROTOCOLOS 16 
2.3.5 PROTOCOLOS DE TECNOLOGIAS INDEPENDENTE 17 
2.4.1 OS BENEFÍCIOS DE SE USAR O MODELO DE CAMADAS 18 
2.4.2 MODELOS DE PROTOCOLOS E REFERÊNCIAS 18 
2.4.3 O MODELO TCP/IP 19 
2.4.4 O PROCESSO DE COMUNICAÇÃO 20 
2.4.5 UNIDADE DE DADOS DE PROTOCOLOS E ENCAPSULAMENTO 21 
2.4.6 PROCESSO DE ENVIO E RECEBIMENTO 21 
2.4.7 O MODELO OSI 22 
2.4.8 COMPARANDO O MODELO OSI COM O MODELO TCP/IP 23 
2.5.1 ENDEREÇO DE REDE 24 
2.5.2 OBTENDO OS DADOS PARA DISPOSITIVO FINAL 24 
2.5.3 OBTENDO OS DADOS ATRAVÉS DA REDE 25 
2.5.4 OBTENDO OS DADOS DA APLICAÇÃO CORRETA 26 
RESUMO 27 
QUESTIONÁRIO 27