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Redes de Computadores
Prof. M.Sc Fabiano Costa Teixeira
U N I D A D E 1
1 Introdução às Redes de Computadores
1.1 Considerações Iniciais
Nos primórdios da computação era satisfatório que o computador fosse capaz apenas de 
realizar o simples processamento de dados e executar cálculos matemáticos. Com o passar dos anos 
a possibilidade de realizar a troca de dados entre computadores remotos aumentou de forma 
significativa a utilidade desse equipamento na sociedade moderna.
Em regiões mais desenvolvidas é bastante “estranho” quando encontra-se, em um residência, 
por exemplo, um computador pessoal sem acesso à internet. Quando isso ocorre, rapidamente surge 
a pergunta: “Para que finalidade utilizam esse computador”.
O fascínio e as facilidades encontradas quando se faz uso de uma rede mundial de 
computadores (Internet) foram tão grandes que a evolução dos meios de comunicação se deu (e 
continua acontecendo) de uma forma muito rápida. Novas tecnologias são apresentadas com o 
objetivo de prover acesso cada vez mais rápido e com preços cada vez mais acessíveis. 
Há dez anos atrás, na maioria das residências, o acesso era realizado por meio da linha 
telefônica “discada”, a qual permanecia “ocupada” enquanto a Internet era acessada. Atualmente, 
inúmeras tecnologias são facilmente adquiridas como, por exemplo, ADSL (comercialmente mais 
conhecida como Velox em Minas Gerais e Speed no estado de São Paulo), 3G, Cabo, entre outras.
Além da evolução das formas de acesso à Internet, um número bastante grande de aplicações 
tem sido propostas frequentemente. Entre elas é possível destacar: serviços bancários, troca de 
arquivos entre usuários, comunicação instantânea via texto ou voz (MSN e Skype, por exemplo), 
Web, etc.
Nessa unidade de ensino serão abordados os conceitos básicos elementares das redes de 
computadores. É bastante importante que os conceitos básicos sejam bem assimilados porque nas 
unidades futuras esses conceitos são de extrema importância ao leitor.
Partes dessa unidade foram retiradas do material gentilmente cedido pelo Prof. Dr. Iran 
Calixto Abrão. Muito obrigado!
1.2 Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos
É bastante comum entre os estudantes a confusão entre Redes de Computadores e Sistemas 
Distribuídos. Embora sejam bastante relacionadas entre si, essas duas áreas são distintas.
A área de Redes de Computadores tem a função de realizar pesquisas e estudos quanto à 
comunicação de dados entre computadores geograficamente separados. Ela determina como os 
dados devem ser transmitidos e recebidos, sem a responsabilidade de dar uma aplicação final a eles.
Um Sistema Distribuído é um sistema computacional que por meio da utilização de uma 
Rede de Computadores implementa uma aplicação para esse ambiente. De forma análoga, um 
sistema distribuído está para uma rede de computadores assim como um metrô está para os trilhos. 
O primeiro faz uso do segundo para realizar sua função.
1.3 A evolução das redes de computadores
(Material cedido pelo Prof. Dr. Iran Calixto Abrão)
A necessidade de conectar um computador com outro nasceu a partir do momento que as 
organizações (universidades, centros de pesquisa, governo e empresas privadas) passaram a ter mais 
de um computador. Este fato gerou a necessidade das informações contidas num computador 
poderem ser utilizadas em outro e também no problema da inconsistência de dados.
É possível, de forma simplificada, estabelecer assim uma evolução das redes de 
computadores:
- Década de 50: Processamento em batch: sem interação usuário - computador. 
- Década de 60: Time sharing (tempo compartilhado), era composto por terminais de 
comunicação ligados a mainframes e tinha as seguintes características: tempo de resposta alto, 
pouca liberdade de configuração do sistema e baixa confiabilidade.
- Década de 70: Surgem os Microcomputadores e com eles tempos: redução de custos e das 
exigências de temperatura, descentralização da gerência, individualização de configuração e melhor 
tempo de resposta.
- Década de 80: Começa a se popularizar a Arquitetura Cliente/Servidor possibilitando uma 
maior distribuição e maior compartilhamento de recursos. Origem dos microcomputadores. 
Crescimento de redes locais. Final da década: declínio dos mainframes
- Década de 90: Importantes serviços são criados para as redes de computadores: www, html, 
Berners Lee – HTTP –Netscape. Substituição dos mainframes por plataformas menores com redes 
locais para sua interligação. Crescimento da Internet, que saiu do meio acadêmico para uso 
comercial. Aplicações multimídia: imagem, áudio e vídeo. Crescimento da telefonia celular. Redes 
ATM (comutação de células) e Frame-Relay. Serviços com maior velocidade de acesso à Internet
- Década Atual: Milhões de computadores ligados à internet. Conexão internet via Banda 
Larga. Redes wireless - Computação móvel. Redes industriais (equipamentos). RFID. WiMAX 
(Worldwide Interoperability for Microwave Access) – 50km
1.4 Notações Básica
Uma rede de computadores é formada por diversos segmentos que, de forma conjunta 
constituem a rede como um todo, conforme ilustrado na figura 1. É como se a rede fosse a malha 
rodoviária de um país e os segmentos as diferentes rodovias (BRs, MGs, SPs, etc) existentes.
Nas extremidades da rede e nas conexões entre os segmentos são encontrados os nós. 
Quando consideradas as conexões entre segmentos é possível citar que equipamentos como 
roteadores, por exemplo, atuam no papel de nós. Considerando as extremidades da rede, os nós 
podem ser os computadores, dispositivos móveis, etc.
Os nós podem ter dois tipos de endereçamento: físico e lógico. Em muitos casos o 
endereçamento físico é atribuído ao equipamento pelo fabricante, sendo não recomendada sua 
alteração por meio de ferramentas “auxiliares”. Esse endereço deve ser exclusivo para esse 
Ilustração 1: Exemplos de segmentos e nós de uma rede de computadores
equipamento, como se fosse seu DNA.
O endereçamento lógico é, na maioria das vezes, atribuído pelo profissional que realiza a 
configuração do equipamento em algum segmento de rede. O administrador tem liberdade para 
escolher e alterar esse endereço a qualquer momento.
Uma vez que um mesmo equipamento pode possuir os dois tipos de endereço, existe uma 
associação entre esses endereços. É realizado um mapeamento onde um endereço físico pode estar 
associado a n endereços lógicos. No entanto, um endereço lógico pode estar associado a um e 
somente um endereço físico.
Se uma análise rápida for realizada é possível verificar a lógica do mapeamento entre 
endereço físico e endereço lógico. Imagine no caso dos seres humanos: a impressão digital é a 
identificação física de cada um. Cada ser humano pode ter várias identificações lógicas como, por 
exemplo, número do RG, passaporte, carteira de reservista, entre outros. Dessa forma, uma mesma 
impressão digital (identificação física) pode ser figurada em muitos documentos (identificação 
lógica). No entanto, um documento pode possuir apenas uma impressão digital, o que conduz 
sempre a mesma pessoa.
Uma rede de computadores é formada por um conjunto de segmentos e de nós. 
Logicamente, para isso, é preciso um número mínimo de dois nós. Como na grande maioria dos 
casos de comunicação, essa atividade necessita da adoção de regras e padrões. 
Um exemplo da necessidade de regras e padrões em um processo de comunicação é a 
utilização de rádios da comunicação entre duas pessoas. Se Joãoe Maria estão separados 
geograficamente, é preciso organizar o diálogo para que ambos não falem ao mesmo tempo 
tornando a conversa incompreensível. Dessa forma, adota-se a palavra “câmbio”. Quando João está 
falando Maria aguarda até que ele diga “câmbio”, o que significa que ela terminou sua fala. A partir 
desse ponto Maria pode falar até que ela também pronuncie “cambio”, voltando a palavra para o 
João. Esse conjunto de regras que permite a comunicação é denominado protocolo.
Em uma rede de computadores os protocolos são fundamentais. Os computadores se 
comunicam por meio da troca de sinais físicos, sejam eles elétricos, óticos, eletromagnéticos, entre 
outros. É preciso que haja regras que são seguidas de maneira rigorosa pelo emissor e pelo receptor 
dos dados para que a comunicação possa ser estabelecida.
Em função da arquitetura da rede de computadores adotada o protocolo de comunicação 
necessita ser mais ou menos complexo. Utilizando como exemplo o endereçamento de uma 
mensagem é possível verificar a variação da funcionalidade do protocolo em função da 
complexidade da rede. Considere uma arquitetura qualquer de rede que admita a existência de 
somente dois nós, A e B. Quando um nó A enviar uma mensagem pelo meio físico essa não precisa 
ser endereçada para o outro nó, pois é lógico que o destinatário da mensagem é B. No entanto, em 
uma arquitetura onde possam ser admitidos, por exemplo, três nós (A, B e C) se o nó A enviar a 
mesma mensagem do exemplo anterior não é possível que os demais nós determinem se essa 
mensagem é para eles ou não. Isso torna necessário que o protocolo seja estendido para que ele 
considere na mensagem os endereços de origem e destino das mensagem.
1.5 Modelo OSI
O processo de transmissão de dados entre duas aplicações não é trivial. Muito pelo 
contrário! Quando uma mensagem é trocada entre dois usuários do MSN ou Skype um número 
bastante grande de processos e tratamentos de dados foram empregados.
É preciso que o desenvolvimento de uma aplicação que será executada sobre uma rede de 
computadores seja o menos complexo possível. Caso contrário, o custo de desenvolvimento torna-
se muito alto tornando muitos projetos inviáveis por questões financeiras e de tempo.
Quando um problema complexo necessita ser resolvido uma das estratégias mais utilizadas é 
a divisão deste problema em partes menores. Como analogia é possível pensar na construção de um 
automóvel: é um processo bastante complexo construir um carro completo, pois envolve 
conhecimentos de física, mecânica, eletrônica, entre muitos outros. Por isso, o automóvel não é 
construído de uma única vez. O processo de fabricação é dividido em etapas, o que permite que 
profissionais sejam especializados e empregados em cada uma delas, tornando o processo mais 
rápido e de maior qualidade. 
Nesse exemplo, um processo, teoricamente, não interfere diretamente nos demais, pois ele 
recebe um produto da fase anterior de produção em um estado qualquer, realiza suas funções e o 
envia para a fase seguinte. Caso seja idealizada uma nova forma de realizar uma determinada fase, 
essa pode ser substituída ou remodelada sem a necessidade de ajuste nas demais.
O modelo OSI (Open System Interconnect) é um modelo teórico que propõe a organização 
do processo de comunicação entre duas aplicações. Essa organização divide o processo em 7 (sete) 
etapas diferentes. No entanto, nesse contexto as etapas são denominadas de camadas e organizadas 
em de forma vertical, conforme ilustrado pela figura 2.
As camadas se relacionam em um formato parecido com um modelo de “prestação de 
serviços”. Uma camada realiza sua parte da tarefa e solicita à seguinte a realização da próxima 
parte.
As camadas física e de enlace constituem a rede física ao passo que as demais formam a 
rede lógica. Um pouco adiante são apresentados os papeis de cada uma das camadas.
Em uma comunicação dois processos são encontrados: o processo de envio e o processo de 
recepção dos dados. As etapas dos processos devem ser as mesmas em ambos os nós, no entanto a 
ordem é invertida. O fato da ordem ser invertida é bastante óbvio, pois a tarefa de receber algo é 
inversa à tarefa de enviar.
1.5.1 Seqüência de Encapsulamento
O término do processamento de cada camada resulta em uma mensagem que é dividida em 
duas partes: cabeçalho e dados, sendo que o cabeçalho possui informações quanto ao 
processamento dos dados. 
Conforme ilustrado pela figura 3, as camadas de um mesmo nível operam de forma conjunta 
no emissor e no receptor. Todas as informações necessárias para o tratamento de um conjunto de 
dados por uma camada de nível i no receptor são preparadas pela camada de nível i no emissor. 
Sendo assim, o cabeçalho inserido pelo emissor na camada i informa à camada i do receptor como 
deve ser realizado o processamento da mensagem recebida.
Ilustração 2: Camadas 
do modelo OSI
Como dito anteriormente, a interação entre as camadas funciona como um modelo de 
prestação de serviços. Quando uma camada termina sua tarefa ela solicita à seguinte o 
processamento dos dados gerados. A mensagem (cabeçalho + dados) de saída de uma camada 
compõe os dados de entrada da próxima. Uma vez que a próxima camada também precisa inserir 
informações para tratamento dos dados pelo receptor, essa mensagem recebida como entrada é 
inserida como dados da camada atual e um novo cabeçalho é inserido. Esse processo é denominado 
de sequência de encapsulamento. A figura 4 ilustra uma sequência de encapsulamento, onde: AH 
= Application Header, PH = Presentation Header, SH = Session Header, TH = Transport Header, 
NH = Network Header, LH = Link Header, LT = Link Trailer.
Ilustração 3: Relacionamento entre as camadas
De maneira a simplificar o entendimento das camadas e da sequência de encapsulamento, é 
possível realizar uma analogia com o processo de envio de uma correspondência. Considere que em 
duas empresas E1 e E2 os cargos dos funcionários são relativos ao conceito de camadas citado 
anteriormente. O presidente da empresa E1 deseja enviar uma correspondência para o presidente da 
E2. Como é de se esperar, ele não realizará todo esse processo, mas sim aquela parte que cabe a ele: 
a escrita da carta. Após isso, ele pede para a “próxima camada”, que nesse caso é sua secretária, 
para que ela envie essa mensagem.
A secretária recebe somente o documento escrito pelo presidente, agora ela realiza sua parte 
do processamento que é inserir o documento (dados) dentro de um envelope e endereçá-la 
(cabeçalho) à secretária do presidente da empresa E2. Ao terminar esse processo a secretária solicita 
o envio da correspondência à próxima camada que será o serviço de malotes entre as empresas. 
Esse serviço recebe a carta (que nesse ponto passa a ser dados novamente) e a insere em um malote, 
com endereço (cabeçalho) da empresa E2. 
O processo de recepção ocorrerá na ordem inversa. Primeiro é aberto o malote, de onde é 
retirada a carta. A carta é entregue à secretária do presidente da empresa destino (repare que quem 
preparou a carta na origem foi a secretária do presidente da empresa origem, seguindo a regra de 
que os dados preparados por uma camada no emissor devem ser processados pela camada 
correspondente no receptor). Essa secretária abre a carta e entrega o documento para o presidente.
Ilustração 4: Sequência de encapsulamentos
Nesse caso, o ato de inserir o documento dentro de uma carta e essa dentro de um malote 
ilustra a seqüência de encapsulamentos. É simples perceber que ao recebimento deverá ocorrer na 
ordem inversa,pois o último envolucro fechado deverá ser o primeiro a ser aberto. É de forma 
semelhante que ocorre em um modelo de camadas de uma rede de computadores.
A animação “Sequência de Encapsulamentos” ilustra o conceito envolvido na sequência de 
encapsulamentos.
1.5.2 Camada Física
Essa camada tem a função de realizar a transmissão de sinais por meio de algum meio físico 
(elétrico, ótico, eletromagnético, etc). Nessa camada são encontrados os sinais propriamente ditos 
(tensão elétrica, corrente, ondas eletromagnéticas, feixes de luz, sinais de áudio, etc), cabos, 
conectores, entre outros.
1.5.3 Camada de Enlace
A camada de enlace realiza a comunicação entre dois nós adjacentes (dois nós ligados 
diretamente por algum meio físico). Ela organiza os dados a serem enviados em frames (quadros) 
que são representados por meio dos sinais encontrados na camada física e transmitidos.
O frame é uma estrutura de dados que pode possuir cabeçalho, dados e um rodapé. Nessa 
camada é possível realizar o endereçamento físico de um nó. Dessa forma, uma das informações 
que o cabeçalho pode conter é o endereço físico do nó que deverá receber o frame enviado.
Os recursos encontrados nessa camada dependem da implementação empregada pela 
tecnologia. Como exemplo, é possível que um mecanismo de garantia de entrega seja 
implementado. Para isso, bastaria um protocolo simples de confirmação de recebimento, onde o 
emissor enviaria um frame e aguardaria que o receptor enviasse uma notificação (ack) de 
recebimento. Caso esse ack não fosse recebido dentro de um tempo t qualquer, o frame seria 
transmitido novamente.
A implementação da camada de enlace pode ser realizada em função da camada física que 
será utilizada. Esse exemplo de garantia de entrega de frames seria bastante viável em um ambiente 
sem-fio, onde as interferências podem gerar um número alto de perdas de dados. No entanto, em um 
ambiente cabeado, onde a taxa de perda de pacotes é pequena, a utilização desse mecanismo 
tornaria a tecnologia mais cara e lenta (pois dados de confirmação ocupam o meio físico) sem uma 
necessidade relevante.
1.5.4 Camada de Rede
Foi visto que a camada de enlace tem a função de realizar a transmissão entre dois nós 
adjacentes (ligados diretamente um ao outro). Se existissem apenas redes com dois computadores 
ligados diretamente um ao outro, a camada de enlace seria suficiente. No entanto, em uma rede de 
computadores normalmente os nós que se comunicam não estão ligados diretamente entre si, 
necessitando vários enlaces entre a origem e o destino. Como exemplo (ilustrado pela figura 5) , 
pode-se citar o acesso de um usuário a um site da web: 
• o usuário (u) possui um link com algum roteador (r1) do provedor de serviços (1º enlace).
• o roteador (r1) do provedor está conectado ao roteador (r2) da companhia telefônica (2º 
enlace).
• o roteador da companhia (r2) telefônica está ligado ao roteador (r3) da empresa que hospeda 
a página web visitada (3º enlace)
• o roteador (r3) da empresa está ligado ao servidor Web (s) que hospeda a página (4º enlace)
Nesse exemplo, para que o dado saia da estação do usuário e chegue ao servidor web são 
necessários 4 enlaces. A camada de enlace se responsabiliza pela comunicação entre u e r1, r1 e r2, r2 
e r3 e, finalmente, entre r3 e s. No entanto, ela não se responsabiliza pela comunicação entre a 
origem (u) e o destino (s).
A camada de rede (onde o endereço lógico do nó é definido) tem a função de determinar 
como os pacotes de dados são roteados entre a origem e o destino. Para isso, ela realiza a 
coordenação da camada de enlace para que o pacote seja conduzido da origem ou destino.
Voltando ao exemplo anterior, a camada de rede de u solicita à camada de enlace o envio dos 
Ilustração 5: Exemplo de rede com 4 enlaces
dados para r1. Ao chegar em r1 a camada de rede desse nó pede que a camada de enlace envie um 
frame contendo os dados para r2 e isso vai acontecendo sucessivamente até que o dado chegue em s. 
É interessante notar que a camada de enlace não teve ciência de que o dado estava sendo 
transmitido entre u e s. Ela apenas seguiu as ordem da camada de rede, a qual possui essa ciência.
1.5.5 Camada de Transporte
A camada de transporte apresenta uma abstração de interface de comunicação direta entre o 
emissor e o receptor das mensagens. Ela recebe, da camada superior, a mensagem a ser enviada e 
solicita à camada de rede sua transmissão, realizando os tratamentos necessários como, por 
exemplo, dividir uma mensagem grande em partes menores que possam ser enviados, entre outros.
Um mesmo nó com um mesmo endereço lógico pode possuir diversas aplicações sendo 
executadas concorrentemente. Dessa forma, na camada de rede todos os pacotes são destinados ao 
mesmo endereço IP. No entanto, é preciso uma forma para determinar para qual aplicação uma 
mensagem deve ser enviada. Esse é um dos papéis da camada de transporte: a multiplexação de 
portas.
A multiplexação de portas ocorre na camada de transporte e permite que cada aplicação seja 
relacionada a uma porta. Dessa forma, a mensagem é endereçada para um nó por meio do endereço 
de rede e para a aplicação por meio da porta. É como se fossem números de apartamentos de um 
determinado prédio. Todas as cartas para os moradores são endereçadas para a mesma rua e número 
(endereço lógico), no entanto os moradores são identificados pelo número do apartamento (porta).
A camada de rede, conforme citado anteriormente, tem a função de conduzir os pacotes 
entre a origem e o destino. No entanto, ela não garante que os dados sejam entregues corretamente e 
na ordem que foram enviados. Se algum pacote for perdido ou atrasado a camada de rede não toma 
nenhuma ação de retransmissão ou ordenação.
As tarefas de garantia e ordem de entrega de dados são, quando necessárias, tarefas da 
camada de transporte. Para garantia de entrega ela utiliza o conceito de mensagens de confirmação 
(acks): uma mensagem é enviada pelo emissor que aguarda um tempo t pela recepção da 
confirmação, caso o tempo expire a mensagem é retransmitida.
Um detalhe importante a ser observado é o propósito de cada camada. Na camada de enlace 
foi dito a respeito de implementar a garantia de entrega nesse nível, o que é possível. Caso isso seja 
feito, ainda é preciso implementar tal garantia na camada de transporte? A resposta é sim.
Considerando a arquitetura de rede apresentada na figura 5, o usuário (u) deseja enviar um 
dado para o servidor web (s). Conforme visto anteriormente, para essa comunicação são necessários 
4 enlaces. Dessa forma, se a garantia fosse implementada somente na camada de enlace 
(relembrando: a camada de enlace é responsável apenas pela comunicação entre dois nós 
adjacentes) quando a camada de enlace do usuário (u) enviasse o frame para r1 seria armazenada 
uma cópia desse frame até que um “ack” confirmando a recepção do frame fosse enviado por r1 
para u. Nesse momento u descartaria seu frame. O roteador r1, ao enviar o frame para r2, procederia 
da mesma forma. No entanto, r2 poderia receber o frame corretamente, enviar o “ack” para r1 (que 
nesse caso consideraria que a transmissão nesse enlace foi realizada com sucesso) e antes de 
encaminhar para r3 ser desligado ou entrar em pane. Nesse caso, o r3 não receberia nenhum dado e 
r1 não reenviaria.
Uma vez que a camada de transporte se preocupa com a transmissão “fim-a-fim” do dados, 
quando a camada de transporte do usuário (u) solicitar a transmissão uma cópia da mensagem seria 
armazenada e aguardaria uma confirmaçãoda camada de transporte do servidor web (s). Se após 
um tempo t qualquer essa confirmação (ack) não chegasse seria realizada uma retransmissão da 
mensagem. No caso do exemplo citado, caso o roteador r2 interrompesse a transmissão o servidor 
web (s) não receberia a mensagem. Isso significa que ocorreria um “time-out” na camada de 
transporte de r1 e uma retransmissão seria realizada utilizando um caminho alternativo a r2 ou o 
mesmo caminho caso esse fosse restabelecido.
Recomenda-se verificar a animação “Tratamento de Erros” que demonstra esse cenário. 
1.5.6 Camada de Sessão
Em uma comunicação entre dois nós remotos é necessária a existência de controle. Em 
muitos casos é impossível que mensagens sejam trafegadas em sentidos contrários ao mesmo 
tempo, entre outros requisitos.
A camada de sessão estabelece um intervalo de tempo que compreende entre uma conexão e 
uma liberação da comunicação entre dois nós. Durante esse intervalo de tempo é realizado um 
controle para realizar o revezamento na transmissão, gerenciamento de transmissões de grandes 
volumes de dados (para caso a transmissão seja interrompida ela possa recomeçar do último ponto 
consistente), entre outros.
1.5.7 Camada de Apresentação
Computadores remotos podem possuir arquiteturas remotas e, por conseqüência, diferentes 
formas de representação de dados. Em uma comunicação é importante que ambos os participantes 
falem a mesma “língua”.
A camada de apresentação tem a função de receber os dados da aplicação e apresentá-los às 
camadas inferiores utilizando um padrão único. Dessa forma, ela converte os dados para uma 
representação pré-estabelecida que é comum a todos os participantes da comunicação.
Além disso, outras atribuições podem ser especificadas para essa camada. Entre elas podem 
ser citadas a criptografia e compactação de dados.
1.5.8 Camada de Aplicação
A camada de aplicação é aquela que todos os usuários de uma rede de computadores estão 
mais habituados. Nessa camada estão localizadas as aplicações que fazem uso da infra-estrutura de 
redes para prover um serviço qualquer ao usuário. Entre essas aplicações destacam-se os 
navegadores web, os aplicativos de mensagens instantâneas (MSN, Skype, etc), transferência de 
arquivos, etc.
É importante verificar que o modelo de camadas deve prover ao desenvolvedor das 
aplicações uma máxima transparência quanto aos requisitos encontrados nas camadas inferiores. 
Por isso, a aplicação quando necessita enviar ou receber dados pela rede realiza a solicitação de 
serviços junto à camada inferior.
1.6 Modelo TCP/IP
Enquanto OSI é um modelo teórico de referência, o TCP/IP é um modelo real implementado 
que é amplamente utilizado nos dias de hoje. O nome desse modelo foi definido em função dos 
principais protocolos utilizados: TCP e IP nas camadas de transporte e rede, respectivamente. Uma 
vez lembrada a ordem das camadas, nota-se claramente que é possível ler esse nome como TCP 
sobre IP, visto que a camada de transporte aparece acima da camada de rede.
Nesse modelo, conforme ilustrado pela figura 6, são encontradas 4 camadas. A camada de 
interface abriga as funções encontradas nas camadas física e de enlace do modelo OSI (alguns 
autores adotam 5 camadas, permanecendo as camadas física e de enlace individualmente) ao passo 
que as camadas de rede e de transporte permanecem de maneira parecida. No entanto, as camadas 
de sessão e apresentação do modelo OSI desaparecem no modelo TCP/IP, sendo suas 
funcionalidades implementados nas demais camadas.
É importante ressaltar que nesse mesmo modelo um outro protocolo de transporte pode ser 
utilizado: o UDP. Os detalhes sobre esses protocolos serão abordados posteriormente.
As próximas unidades desse curso são organizadas em função das camadas do modelo TCP/
IP. No entanto, para maior facilidade de compreensão do conteúdo, as camadas física e de enlace 
serão tratadas separadamente.
1.7 Classificação das redes de computadores
(Material cedido pelo Prof. Dr. Iran Calixto Abrão)
Existem algumas divergências entre os principais autores e teóricos da área sobre os limites 
para se classificar uma rede que pertence à categoria A ou a B. Estas divergências ocorrem 
principalmente quando discutem-se a distância física e velocidade. Sendo assim, consider-se 
importante que vocês se atenham às categorias nas suas características principais e não ao 
preciosismo numéricos. São elas:
• Redes Locais
• Local Area Networks - LANs 
• Distância entre os processadores: 1 m a poucos km.
• Taxa de erros: baixa
• São normalmente de propriedade privada.
• Exemplos de tecnologias empregadas : Ethernet, Token Ring e ATM (Asynchronous 
Transfer Mode). 
• Metropolitan Area Networks – MANs.
• Distância entre os processadores: 10 Km (cidade).
• Taxa de erros (baixa).
• Transportam voz.
• Estão se confundindo com as LANs.
• Exemplos de tecnologias empregadas: X.25, Frame Relay e ATM.
Ilustração 6: 
Organização em camadas 
do modelo TCP/IP
• Redes Geograficamente Distribuídas – Wide Area Networks WANs.
• Distância entre os processadores: sem limite.
• Taxa de erros: maior do que nas LANs
• Transportam voz.
• Exemplos de tecnologias empregadas: X.25, Frame Relay e ATM.
• Redes pessoais: Personal Area Networks - PANs
• Alcance muito pequeno.
• Sem-fio (wireless), com taxas não muito altas. 
• Visava substituir os cabos de interligação.
• Outras aplicações: Sincronização de PDAs, fones.
• Exemplos: redes Bluetooth.
1.8 Topologias de redes de computadores
(Material cedido pelo Prof. Dr. Iran Calixto Abrão)
As redes são organizadas fisicamente conforme critérios de aplicação, financeiro e 
tecnológico. Esta organização deveria sempre ser bem planejada desde o projeto inicial da rede, 
pois muitos problemas que ocorrerem com uma rede de computadores é fruto da topologia adotada.
O termo topologia de rede faz referência a um arranjo topológico interligando os vários 
módulos processadores através de enlaces físicos (meios de transmissão) e de um conjunto de regras 
com o fim de organizar a comunicação (protocolos). 
A topologia de uma rede de comunicação refere-se à forma com que os enlaces físicos e os 
nós de comutação estão organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre 
quaisquer pares de estações conectadas a essa rede. 
Se pensarmos na ligação mais simples possível, temos a ligação de dois computadores. Esta 
ligação é chamada ponto-a-ponto. A desvantagem desta “rede” é o fato dela não poder ser ampliada. 
1.8.1 Topologia Barramento
Se os computadores estão conectados em uma fila ao longo de um único cabo (segmento), a 
Ilustração 7: Topologia Ponto-a-Ponto
Workstation Workstation
topologia é denominada como um barramento. Lembre-se que os computadores ligados a um hub 
também formam uma rede em barramento!
Ilustração 8: Topologia Barramento
Os computadores em uma rede de barramento comunicam-se endereçando os dados a um 
computador em particular e inserindo estes dados no cabo sob a forma de sinais eletrônicos. 
Algumas considerações:
• Envio do sinal: os dados são enviados para todos os computadores na rede. As informações são 
aceitas apenas pelo computador para qual é endereçado. 
• Repercussão do sinal: os dados viajam de uma extremidade a outra do cabo. 
• Terminador: para impedir que o sinal repercuta, um componente chamado terminador é 
colocado em cada extremidade do cabo.
As vantagens na adoção da topologia barramento:
• Uso de cabos com economia.
• Mídia barata e fácil de trabalhar.
• Simples, confiável.• Fácil de ampliar.
As desvantagens ao utilizar uma rede em barramento:
• Rede pode ficar lenta com tráfego intenso.
• Problemas difíceis de serem isolados.
• Rompimento dos cabos pode afetar muitos usuários.
Quando o tamanho do barramento não é suficiente para alcançar todos os equipamentos, é 
necessário utilizar repetidores para interligarmos dois barramentos.
Neste tipo de rede não existe hierarquia, no que se diz a respeito à ordem de transmissão dos 
dados, cada estação de trabalho que deseja transmitir pode fazê-lo sem que tenha que esperar por 
algum tipo de permissão, podendo com isso vir a ocasionar o que se chama de “colisão de dados” 
(mistura de duas ou mais mensagens no transcorrer da transmissão), impedido que estes sejam 
reconhecidos pela estação destinatário. Um outro ponto ruim desta concorrência pelo meio é o fato 
de placas de rede mais novas ou de melhor qualidade terem o processo de verificação de acesso ao 
meio mais rápido do que outras, o que faz com que alguns usuários reclamem que o acesso a rede 
está mais lento nos computadores deles.
1.8.2 Topologia Anel
A topologia anel conecta os computadores em um único círculo de cabos. Não há 
extremidades terminadas. Os sinais viajam pela volta em uma direção e passam através de cada 
computador. Cada computador atua como um repetidor para amplificar o sinal e enviá-lo para o 
seguinte. Como o sinal passa através de todos os computadores, a falha em um computador pode ter 
impacto sobre toda a rede.
Os computadores numa rede em anel são capazes de trocar dados em qualquer direção, mas as 
configurações mais usadas são unidirecionais, de forma a tornar menos sofisticados os protocolos 
de comunicação que asseguram a entrega da mensagem corretamente e em seqüência ao 
destinatário.
Quando a mensagem é enviada, esta entra no anel e circula até ser retirada pelo nó do 
destinatário, ou então até voltar ao nó fonte, dependo do protocolo utilizado. Este último 
procedimento é mais desejável porque permite o envio simultâneo de um pacote para múltiplas 
estações e além do mais permite que determinadas estações recebam pacotes enviados por qualquer 
outra estação de rede, independente de qual seja o nó destinatário. 
Esta topologia é também chamada de Ring, cuja principal solução é chamada de Token Ring, 
ou passagem de token. Desta forma, o computador que está de posse do Token podem enviar seus 
pacotes. Quando o seu tempo termina, ele passa o token para o próximo computador que repete o 
processo.
São 
São vantagens da topologia anel:
• Acesso idêntico para todos os computadores.
• Desempenho uniforme, a despeito de muitos usuários.
São desvantagens da topologia anel:
• Falha de um computador pode afetar o restante da rede .
• Problemas difíceis de serem isolados.
• Equipamentos caros.
• Reconfiguração da rede interrompe o funcionamento.
1.8.3 Topologia Estrela
É a topologia mais utilizada nos dias atuais, pois os switches, aqui chamados de elementos 
centrais, caíram muito de preço e possibilitaram a adoção desta topologia em detrimento da 
topologia barramento, mais utilizada anteriormente. Sendo assim, quando dois computadores 
estiverem trocando informações, outros dois computadores poderão estar fazendo a mesma 
operação.
Na topologia de estrela, os computadores são conectados por segmentos de cabo a um 
componente centralizador. Os sinais são transmitidos a partir do computador que está enviando 
através desse elemento até todos os computadores na rede a quem a informação se destina. 
Ilustração 9: Topologia Anel
A ligação entre um computador e o elemento central é a ponto-a-ponto. Se o ponto central 
falhar a rede inteira cai. Se um computador falhar, ele não poderá receber dados, mas o restante 
continua. Estas condições são importantes para o sucesso deste tipo de topologia.
Ilustração 10: Topologia Estrela
São vantagens da topologia estrela:
• Fácil de modificar e acrescentar novos computadores.
• Monitoração e gerenciamento centralizados.
• Falha em um dos computadores não afeta o restante da rede.
A principal desvantagem desta topologia é o fato de que se o ponto de centralização falhar, a 
rede falha.
1.8.4 Comparação
Na tabela abaixo é apresentado um quadro comparativo com os principais pontos de cada 
topologia.
Tipos de Topologias Ponto Positivos Pontos Negativos
Topologia Estrela • É mais tolerante a falhas
• Fácil de instalar usuários
• Custo de Instalação maior porque 
recebe mais cabos
• Monitoramento centralizado
Topologia Anel
(Token Ring)
• Razoavelmente fácil de instalar
• Requer menos cabos
• Desempenho uniforme 
• Se uma estação para todas param 
• Os problemas são difíceis de isolar.
Topologia Barramento • Simples e fácil de instalar
• Requer menos cabos
• Fácil de entender
• A rede fica mais lenta em períodos 
de uso intenso.
• Os problemas são difíceis de isolar.
1.9 Considerações Finais
Essa unidade de ensino teve como objetivo principal introduzir alguns conceitos básicos que 
serão utilizados futuramente. 
As unidades seguintes são organizadas em função do modelo TCP/IP. No entanto, a camada 
de interface é dividida apresentada por meio das camadas físicas e de enlace, para facilitar a 
compreensão dos assuntos.
	1 Introdução às Redes de Computadores
	1.1 Considerações Iniciais
	1.2 Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos
	1.3 A evolução das redes de computadores
	1.4 Notações Básica
	1.5 Modelo OSI
	1.5.1 Seqüência de Encapsulamento
	1.5.2 Camada Física
	1.5.3 Camada de Enlace
	1.5.4 Camada de Rede
	1.5.5 Camada de Transporte
	1.5.6 Camada de Sessão
	1.5.7 Camada de Apresentação
	1.5.8 Camada de Aplicação
	1.6 Modelo TCP/IP
	1.7 Classificação das redes de computadores
	1.8 Topologias de redes de computadores
	1.8.1 Topologia Barramento
	1.8.2 Topologia Anel
	1.8.3 Topologia Estrela
	1.8.4 Comparação
	1.9 Considerações Finais