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MPLS I: Conceitos de Redes 
 
Nesta seção serão exibidos os conceitos primordiais para um bom entendimento de toda e 
qualquer tecnologia de rede. São descritos alguns pontos técnicos que possibilitam a uma 
pessoa que não possui muita familiaridade com redes de computadores, entender e 
assimilar como as coisas funcionam. Serão introduzidos os conceitos de redes e camada 
OSI, protocolos TCP/IP, redes locais e redes mundiais, significado e diferenças entre 
roteamento e comutação e, como funcionam as tecnologias Frame Relay e ATM. O objetivo 
deste capítulo é apenas passar uma visão simples e básica dos pontos essenciais em 
redes. 
 
Modelo OSI 
 
Quando as redes surgiram, em meados da década de 60, elas eram grandes ilhas de 
comunicação onde, só havia troca de dados dentro de uma mesma plataforma e tecnologia 
proprietárias, fazendo com que estas redes necessitassem de uma infra-estrutura toda 
voltada a um único fabricante (placas de rede, dispositivos, conectores, cabos, etc.). Com 
isso, os clientes não possuíam opção de escolha, pois, ao adquirir um equipamento de 
rede, conseqüentemente eram obrigados a adquirirem uma solução completa de um único 
fabricante (DIOGENES, 2004). 
 
O modelo de camadas OSI (​Open Systems Interconnect​) foi desenvolvido para acabar com 
o bloqueio de comunicação entre redes de diferentes propriedades, permitindo a 
interoperabilidade independentemente de qual seja o fabricante de um ou outro dispositivo 
que compõe uma mesma rede ou, de um sistema que esteja sendo utilizado (FILIPPETTI, 
2002). 
 
De acordo com Diogenes (2004), a arquitetura do modelo OSI está dividida em sete 
camadas, sendo que cada uma possui suas funções extremamente bem definidas. A figura 
4 mostra as sete camadas que formam o modelo OSI, numeradas de baixo para cima, 
onde, diversos níveis são estabelecidos, desde a transmissão de pulsos elétricos, 
cabeamento, até a aplicação, o software, a interação com o usuário. 
 
 
Figura 4: Camadas do modelo OSI 
Fonte: (Cisco NETWORKING ACADEMY PROGRAM, 10 jun 2007). 
 
As camadas do modelo OSI representam como os dados são tratados, desde os pulsos 
elétricos do cabo, até a aplicação que é exibida na tela do usuário. Com a criação deste 
modelo, diversas vantagens podem ser apontadas em relação ao que uma rede de 
computadores era antes (FILIPPETTI, 2002): 
● Particionamento de diversas operações de redes complexas em camadas, 
simplificando o gerenciamento; 
● Possibilidade de efetuar uma alteração em qualquer uma das camadas, sem a 
necessidade de que as outras sejam alteradas; 
● Estabelecimento de um padrão de interfaces, possibilitando a interoperabilidade 
(​plug-and-play​) entre diversos fabricantes; 
● Simplifica o ensino e o aprendizado; 
● Acelera a evolução; 
 
Cada camada tem a capacidade de se comunicar com a mesma camada no computador de 
destino, ou seja, não é possível para a camada dois ler dados que foram gerados na 
camada três. Isto origina uma comunicação virtual entre as camadas em computadores 
diferentes. Cada camada precisa apenas ser capazes de comunicar com as camadas 
imediatamente superiores e inferiores. (DIOGENES, 2004). 
 
 
Figura 5: Destino e origem Modelo OSI 
Fonte: (Cisco NETWORKING ACADEMY PROGRAM, 10 jun 2007). 
 
Para descobrir como a comunicação entre dois computadores é feita, é necessário saber a 
funcionalidade e característica de cada camada do modelo OSI: 
● Camada de Aplicação: esta camada é responsável diretamente pela interface entre 
o usuário do computador e a rede. Acesso a softwares que transmitem e recebem 
dados da rede, como softwares de e-mail e navegadores (FILIPPETTI, 2002). 
● Camada de Apresentação: camada responsável por apresentar os dados à camada 
de aplicação. Ela é encarregada de codificar e decodificar os dados, de maneira que 
se tornem legíveis na camada de aplicação, assim como criptografia e 
descompressão. Esta camada pode ser conhecida também como “camada 
tradutora” (DIOGENES, 2004). 
● Camada de Sessão: responsável por controlar a comunicação entre dois 
computadores. A camada de sessão gerencia o estabelecimento e finalização de 
uma conexão entre dois computadores, assim como as formas em que uma conexão 
pode ser feita: ​simplex ​(um computador apenas transmite, o outro apenas recebe), 
half duplex​ (somente um computador por vez transmite dados) ou ​full duplex​ (ambos 
os computadores podem transmitir e receber dados ao mesmo tempo) (FILIPPETTI, 
2002). 
● Camada de Transporte: responsável por garantir a comunicação fim-a-fim. Esta 
camada é responsável por agrupar os dados em seguimentos e fragmentar estes 
seguimentos de forma que se encaixem na tecnologia física de redes da qual está 
sendo utilizada. Algumas características fazem parte desta camada, como garantir 
que os seguimentos foram entregues ao destino, controlar se houve erro na 
transmissão, controlar o fluxo de seguimentos em transmissão, garantir a seqüência 
correta destes seguimentos e, caso haja em algum momento, erro na transmissão 
ou, algum seguimento não seja entregue, a camada de transporte se encarrega de 
re-transmitir o seguimento perdido e/ou corrompido (DIOGENES, 2004). 
● Camada de Rede: trata-se de uma camada onde, são encaminhados os dados na 
rede, verificando a melhor rota a ser seguida. É nesta camada que o endereçamento 
IP é atribuído ao pacote de dados (FILIPPETTI, 2002). 
● Camada de enlace: esta camada é responsável por traduzir os dados vindos da 
camada anterior (rede) em bits e prover a transferência dos dados no meio 
(DIOGENES, 2004). 
● Camada Física: está é a camada do meio em si. Fazem parte desta camada o 
cabeamento, os conectores, voltagem, bits, entre outros dispositivos (DIOGENES, 
2004). 
 
TCP/IP 
 
O protocolo TCP/IP surgiu por volta de 1960, desenvolvido pelo Departamento de Defesa 
Americano, com o intuito de preservar a integridade dos dados, sem que os mesmos 
fossem interceptados por inimigos (principalmente em épocas de guerra) (FILIPPETTI, 
2002). 
 
Conforme Diogenes (2004), os principais objetivos da criação do protocolo TCP/IP foram: 
● Obter um protocolo que fosse compatível com todos os tipos de redes; 
● Que fosse interoperável entre todos os fabricantes; 
● Possuísse uma comunicação robusta (confiável e com baixo índice de falhas), 
escalonável (passível de ser colocada em níveis ou etapas) e que suportasse o 
crescimento das redes de uma forma segura e confiável; 
● E que fosse dinâmico e de fácil configuração; 
 
No inicio, a utilização do TCP/IP era restrita apenas para fins militares, porém, com o passar 
do tempo, o TCP/IP passou a ser utilizando em grande escala pelo domínio público, o que 
permitiu aos fabricantes de softwares viabilizarem o suporte ao TCP/IP em todos os 
principais sistemas operacionais, seja qual for à arquitetura computacional utilizada (PC, 
mainframes, celulares, etc.) (MORIMOTO, 5 abr 2007). 
 
Conforme Morimoto (5 abr 2007), qualquer sistema com um mínimo de poder de 
processamento, pode conectar-se à Internet, desde que alguém crie para ele um protocolo 
compatível com o TCP/IP e aplicativos WWW, correio eletrônico etc. 
 
Com a massificação da tecnologia, alguns termos tornaram-se bastante conhecidos: 
● A Internet (nome próprio) é a denominação da rede mundial que interliga redes no 
mundo. É formada pela conexão complexa entre centenas de milhares de redes 
entre si. A Internet tem suas políticas controladas pelo IAB (Internet​ Architecture 
Board​), um fórum patrocinado pela Internet​Society​, uma comunidade aberta 
formada por usuários, fabricantes, representantes governamentais e pesquisadores. 
● Uma intranet é a aplicação da tecnologia criada na Internet e do conjunto de 
protocolos de transporte e de aplicação TCP/IP em uma rede privada, interna a uma 
empresa. Numa intranet, não somente a infra-estrutura de comunicação é baseada 
em TCP/IP, mas também grande quantidade de informações e aplicações é 
disponibilizada por meio dos sistemas Web (protocolo HTTP) e correio-eletrônico. 
● Uma extranet é a extensão dos serviços da intranet de uma empresa para interligar 
e fornecer aplicações para outras empresas, como clientes, fornecedores, parceiros, 
etc.… Desta forma a extranet é a utilização de tecnologias como Web e 
correio-eletrônico para simplificar a comunicação e a troca de informações entre 
empresas. 
● World Wide Web​ (www) é a designação do conjunto de informações públicas 
disponibilizadas na Internet por meio do protocolo HTTP. É o somatório das 
informações que podem ser acessadas por um web browser na Internet. As 
informações internas de uma empresa que são acessíveis via um web browser são 
enquadradas no termo intranet. (APOSTILA DE INTERNET E ARQUITETURA 
TCP/IP, 29 out 2007) 
TCP/IP é um conjunto de protocolos formado pelo protocolo IP (Internet ​Protocol​) e pelo 
protocolo TCP (​Transmission Control Protocol​). O protocolo IP é o protocolo mais popular e 
utilizado em redes do mundo todo (LOPEZ, 29 out 2007). 
 
O ​Transmission Control Protocol (TCP), ou protocolo de controle de transmissão, localiza-se 
na camada de transmissão do modelo OSI e, por ser um protocolo orientado a conexão, 
provê uma conexão segura para a troca de dados entre ​hosts diferentes. Com esse 
protocolo, todos os pacotes são seqüenciados e identificados e, um circuito virtual é 
estabelecido para comunicações (LEWIS,1999). 
 
O Internet Protocol (IP) é um protocolo de conectividade que provê um serviço de pacotes 
de dados (datagramas) entre ​hosts​. È responsável pelo endereçamento dos pacotes, 
pacotes de roteamento, fragmentação e reunião, movendo dados entre as camadas de 
transporte e rede do modelo OSI. Este protocolo não garante a entrega dos pacotes em 
uma rede. Localizado na camada de Rede do modelo OSI, o protocolo IP confia em outros 
protocolos providos de camadas superiores do modelo OSI para prover serviços orientados 
à conexão se necessário. O cabeçalho de um pacote IP é composto por muitos campos de 
controle, entre os mais importantes estão os campos de endereço da fonte, endereço de 
destino e tempo de vida do pacote (LEWIS,1999). 
 
Os protocolos TCP/IP podem ser utilizados sobre qualquer estrutura de rede, seja ela 
simples como uma ligação ponto-a-ponto ou uma rede de pacotes complexa. Como 
exemplo, pode-se empregar estruturas de rede como Ethernet, Token-Ring, FDDI, PPP, 
ATM, X.25, ​Frame Relay​, barramentos SCSI, enlaces de satélite, ligações telefônicas 
discadas e várias outras como meio de comunicação do protocolo TCP/IP (LOPEZ, 29 out 
2007). 
 
De acordo com Lopez (29 out 2007), a arquitetura TCP/IP assim como a OSI, possui suas 
funções divididas em camadas, segmentando assim passo-a-passo cada etapa da 
comunicação. A figura 6 mostra as camadas TCP/IP. 
 
 
Figura 6: Camadas do protocolo TCP/IP 
Fonte: (Cisco NETWORKING ACADEMY PROGRAM, 10 jun 2007). 
 
A camada de Acesso a Rede, corresponde às camadas de Enlace e Física do modelo OSI, 
onde, provêem meios para que os dados sejam transmitidos a outros computadores na 
mesma rede física e, é responsável pelo envio de datagramas construídos pela camada de 
Rede (MAGALHÃES, 9 jun 2007). 
 
A camada de Rede (conhecida também como camada de Internet), de acordo com Lopez 
(29 out 2007), realiza a comunicação entre máquinas vizinhas através do protocolo IP. Ela 
provê um serviço básico de datagrama sobre o qual as redes TCP/IP são implementadas. 
Para identificar cada máquina e a própria rede onde estas estão situadas, é definido um 
endereço IP, que é independente de outras formas de endereçamento que possam existir 
nos níveis inferiores. No caso de existir endereçamento nos níveis inferiores é realizado um 
mapeamento para possibilitar a conversão de um endereço IP em um endereço deste nível. 
Todos os protocolos das camadas superiores a esta fazem uso do protocolo IP. 
 
A camada de Transporte reúne os protocolos que realizam as funções de transporte de 
dados fim-a-fim, ou seja, considerando apenas a origem e o destino da comunicação, sem 
se preocupar com os elementos intermediários. A camada de transporte possui dois 
protocolos que são o UDP (​User Datagram Protocol​) e TCP (​Transmission Control Protocol​) 
(LOPEZ, 29 out 2007). 
 
O protocolo UDP realiza apenas a multiplexação para que várias aplicações possam 
acessar o sistema de comunicação de forma coerente (LOPEZ, 29 out 2007). Além de não 
ser orientado a conexão, o protocolo UDP também não é confiável, pois, não oferece 
nenhuma verificação para a entrega de dados. Por não efetuar esta verificação, este 
protocolo torna-se extremamente rápido e, gera menos tráfego na rede (COMER, 1999). 
 
Para que a comunicação entre a origem e destino possua maior confiabilidade, o protocolo 
TCP realiza diversas funções como: o controle de fluxo, o controle de erro, a sequenciação 
e a multiplexação de mensagens (LOPEZ, 29 out 2007). 
 
A camada de aplicação é responsável pela interação junto ao usuário, reunindo e 
fornecendo serviços de comunicação, os quais são separados entre protocolo de serviços 
básicos e protocolos de serviços para o usuário (LOPEZ, 29 out 2007). 
 
Aplicações TCP/IP tratam os níveis superiores de forma monolítica, Desta forma OSI é mais 
eficiente, pois permite reaproveitar funções comuns a diversos tipos de aplicações. Em 
TCP/IP, cada aplicação tem que implementar suas necessidades de forma completa 
(COMER, 1999). 
 
Redes LAN / WAN 
 
Local Área Network (Rede Local ou Área de Rede Local) é o significado da sigla LAN, uma 
rede de dados de alta velocidade e com baixo nível de erros, que abrange uma área 
pequena (não mais que um quarteirão de uma empresa, por exemplo). As redes locais 
(LAN’s) conectam diversos dispositivos computacionais entre PC’s, impressoras, terminais, 
servidores e outros periféricos em um único prédio ou em outras áreas geograficamente 
limitadas, possibilitando que as empresas compartilhem, por exemplo, arquivos e 
impressores, de modo eficiente (Cisco ​NETWORKING ACADEMY PROGRAM​, 10 jun 
2007). 
 
As principais características de uma rede LAN são (SOUSA, 1999): 
● Opera dentro de uma área geográfica limitada; 
● Permite o multi-acesso ao meio físico com muita largura de banda; 
● Controla de forma privada, redes sob administração local; 
● Fornece conectividade em tempo integral com os serviços locais; 
● Conecta fisicamente dispositivos adjacentes; 
 
Com a disseminação da computação e da interligação de seus componentes nas empresas, 
logo se percebeu que até mesmo as LAN's não eram o suficiente. Cada departamento ou 
empresa era uma espécie de ilha computadorizada, sem qualquer interligação do pequeno 
ambiente com o mundo exterior. A solução foi a criação de redes de longa distância que, 
interligassem as pequenas redes locais, fazendocom que elas se comunicassem umas com 
as outras (Cisco ​NETWORKING ACADEMY PROGRAM​, 10 jun 2007). 
 
A sigla WAN, acrônimo de ​Wide Área Network ou Área de Rede Ampla surgiu devido à 
necessidade de interligar, compartilhar recursos e informações entre duas ou mais redes 
espalhadas por grandes distâncias umas das outras. Essas redes interligadas podem estar 
em diferentes cidades ou países, distantes fisicamente, comunicando-se por meio de 
tecnologias de comunicação de dados alugados (onde geralmente, são de propriedades de 
grandes empresas de telefonia e telecomunicações) operando por satélites ou fibras ópticas 
(SOUSA, 1999). 
 
As principais características de uma rede WAN são (SOUSA, 1999): 
● Opera em grandes áreas geográficas; 
● Permite acesso a interfaces seriais operando a baixas velocidades; 
● Fornece conectividade em tempo integral e tempo parcial; 
● Conecta dispositivos separados por áreas amplas, até mesmo globais; 
 
Comutação 
 
Comutação é a forma como os dados são trocados entre dois computadores em uma rede. 
Também conhecida como chaveamento, a comutação em uma rede refere-se à utilização 
de recursos de rede (meio físico, repetidores, sistemas ​middleware – programa responsável 
por intermediar a comunicação entre outros programas) para a transferência de dados pelos 
diversos equipamentos conectados (SOUSA, 1999). 
 
Em uma rede LAN, o tipo de topologia na qual o meio físico foi elaborado, estabelece a 
utilização dos recursos compartilhados. Já em uma rede WAN, o fato de utilizar uma 
quantidade e tipos variados de topologias, muitas vezes desconhecidas, faz com que em 
grande parte dos casos, pares de computadores (por exemplo) utilizem os mesmos enlaces, 
fazendo com que o compartilhamento destes enlaces seja determinado durante o 
funcionamento da rede (SOARES, 1995). 
 
Existem duas principais formas de comutação: a comutação de circuitos e a comutação de 
pacotes. Na comutação de circuitos, há uma pré-existência de um caminho de comunicação 
dedicado entre os dois computadores. Já na comutação de pacotes, cada pacote de dados 
possui um endereçamento de destino onde, não se sabe ao certo se, quando o remetente 
enviar os dados, haverá um caminho de comunicação disponível (SOUSA, 1999). 
 
As principais características da comutação de circuitos são (SOUSA, 1999): 
● Uma conexão ponto-a-ponto é estabelecida entre o remetente e o destinatário, antes 
do início da transmissão dos dados (caso não existam circuitos disponíveis ao longo 
da rede, a conexão não é estabelecida); 
● Total disponibilidade da conexão para a transmissão dos dados; 
● Suporte a aplicações sensíveis a atrasos (por exemplo, transmissões de voz); 
 
As principais características da comutação de pacotes são (SOUSA, 1999): 
● Circuitos virtuais são estabelecidos ao longo da rede, durante a conexão; 
● E uma só conexão física, diversas conexões lógicas podem ser estabelecidas; 
● O meio de transmissão é compartilhado; 
● Atua na camada 3 do modelo OSI; 
 
Roteamento 
 
Roteamento é a forma de escolha de um caminho na rede por onde os dados irão percorrer, 
entre o remetente e o destinatário. A escolha da rota (caminho) pode ser feita antes mesmo 
dos dados serem transmitidos (roteamento estático) ou, pode ser realizada passo-a-passo, 
levando em consideração diversos aspectos para que seja tomado o melhor caminho na 
rede (roteamento dinâmico) (SOARES, 1995). 
 
 
Figura 7: Roteamento na Rede 
Fonte: (Cisco NETWORKING ACADEMY PROGRAM, 10 jun 2007). 
 
O roteamento estático é a maneira como os dados são transmitidos em rotas pré-definidas 
(geralmente, por um administrador da rede). O administrador da rede deve manter 
(incluindo qualquer tipo de alteração, adição ou exclusão) as rotas de cada dispositivo de 
roteamento (roteador) de rede. Os caminhos estáticos não variam com as alterações nos 
ambientes de rede. Depois que as rotas estáticas são programadas, os caminhos 
determinados por onde os pacotes percorrerão na rede, não são alterados, 
independentemente das alterações nas condições de rede (defeito em equipamento, 
alteração de topologia, inclusão de novos dispositivos, etc.). As rotas estáticas são mais 
usadas por motivos de segurança (Cisco ​NETWORKING ACADEMY PROGRAM​, 10 jun 
2007). 
 
O roteamento dinâmico é o modo como o roteador determina automaticamente, baseado 
nas condições da rede, qual será a melhor rota para que os dados percorram até o destino. 
Ao fazer isso, um roteador utiliza um protocolo de roteamento para se comunicar com 
outros roteadores e determinar o caminho mais rápido para transportar dados através de 
rede WAN. Os principais e mais utilizados protocolos de roteamento são: RIP (​Routing 
Information Protocol​), IGRP (​Internet Gateway Routing Protocol​), EIGRP (​Enhanced Internet 
Gateway Routing Protocol​) e o protocolo OSPF (​Open Shortest Path First​) (LEWIS, 1999). 
 
Utilizando os protocolos de roteamento, os roteadores se comunicam entre si para utilizar 
os melhores caminhos para enviar dados, especialmente quando as condições de rede 
estiverem mudando constantemente. Sem o roteamento ou os protocolos, seria impossível 
manter grandes redes, como a Internet (Cisco ​NETWORKING ACADEMY PROGRAM​, 10 
jun 2007). 
 
Frame Relay 
 
Frame Relay é um método de encapsulamento de dados de alta velocidade (podendo 
atingir até 2 Mbps) localizado em redes WAN’s (geralmente, provedores de serviços de 
telecomunicações), utilizado para trocar dados entre dois pontos. Criado por volta dos anos 
90, derivado da tecnologia X.25, o ​Frame Relay ​é uma tecnologia definida nas camadas 1 
(física) e 2 (enlace) do modelo OSI, da qual possui a característica de menor ocorrência de 
falhas e um maior custo - beneficio. O ​Frame Relay disponibiliza recursos que possibilitam a 
alocação dinâmica de banda, assim como mecanismos eficientes para controle de 
congestionamento de dados (FILIPPETTI, 2002). 
 
Atualmente, o ​Frame Relay suporta o tráfego de diversos tipos de protocolos de 
conectividade, como: IP, DECnet, AppleTalk, XNS, IPX, CLNS, ISO entre outros. O Frame 
Relay ​provê uma interface de comunicação entre dispositivos DTE e DCE (FILIPPETTI, 
2002). 
 
O DCE (​Data Communicating Equipments​) trata-se de um dispositivo de comunicação 
responsável pela codificação/decodificação dos bits (dados) em pulsos elétricos (Ex.: 
modem) (DIOGENES, 2004). 
 
Já o DTE (​Data Terminal Equipments​), conceitualmente, trata-se do equipamento que provê 
a origem dos dados a serem transmitidos em uma extremidade. O DTE pode englobar 
terminais, PC’s e roteadores (DIOGENES, 2004). 
 
 
Figura 8: Rede Frame Relay 
 
Neste tipo de rede não existe apenas uma única conexão física entre os dois pontos, ao 
invés disso, existem diversos dispositivos de comunicação, interligados uns aos outros, em 
uma gigantesca rede, com isso, um caminho lógico é definido dentro da rede. Este caminho 
lógico é chamado de circuito virtual (ou VC, ​Virtual Circuit​). Estes circuitos virtuais são 
conexões lógicas criadas entre duas pontas (entre dois dispositivos DTE’s) que agem como 
uma linha privada, através de uma rede comutada. Estas conexões são identificadas por um 
numero DLCI (​Data LinkConnection Identifier​). Uma conexão entre dois pontos em na rede 
Frame Relay possui três aspectos que definem o valor final do serviço prestado por uma 
operadora de serviços (DIOGENES, 2004): 
● Link de acesso: trata-se do link contratado junto à prestadora de serviços que está 
entre o DTE (roteador) e o DCE da rede WAN (​Switch Frame Relay​); 
● Taxa de Acesso: é a velocidade real da qual o cliente necessita para transferir os 
dados através do link. Esta velocidade é definida de forma lógica; 
● SWFR (​Switch Frame Relay​): trata-se do comutador de pacotes que fica nas 
dependências da prestadora de serviço contratada pelo cliente; 
 
 
Figura 9: Composição de uma rede ​Frame Relay 
Fonte: (DIOGENES, 2004). 
 
O DLCI é um número de identificação que, é designado pela operadora/prestadora de 
serviço e, utilizado pelo ​Frame Relay para distinguir entre diferentes circuitos virtuais em 
uma rede. Para que os dispositivos que utilizam protocolo IP (por exemplo) em cada ponta 
do circuito virtual possam se comunicar, os endereçamentos IP devem ser mapeados para 
números DLCI. O mapeamento deste número é feito na nuvem e, pode ser realizado 
dinamicamente através do protocolo IARP (​Inverse Address Resolution Protocol​), ou 
manualmente, por intermédio do administrador da rede (FILIPPETTI, 2002). 
 
 
Figura 10: Uso do DLCI em uma rede ​Frame Relay 
Fonte: (DIOGENES, 2004). 
 
Existem dois tipos de circuitos virtuais, o PVC (​Permanent Virtual Cirtuit​) e o SVC (​Switched 
Virtual Circuit​). O PVC é o chamado circuito virtual permanente, onde se estabelece um 
caminho fixo entre dois pontos, com isso, não pode ser ativado por demanda, ou seja, 
sempre haverá disponibilidade de acesso, pois a conexão já está estabelecida. Já o SVC é 
baseado em chamada, ou seja, é feito um estabelecimento de chamada usando um 
protocolo de sinalização que, analogamente, pode-se comparar a uma chamada normal de 
telefone (DIOGENES, 2004). 
 
Juntamente com o desenvolvimento da tecnologia ​Frame Relay​, a Cisco desenvolveu um 
padrão de sinalização responsável pelo gerenciamento e manutenção do status entre um 
dispositivo DTE (roteador) e o CPE da rede WAN (SWFR), o LMI (​Local Management 
Interface​). O LMI funciona da seguinte forma: (FILIPPETTI, 2002). 
● 1º - O LMI verifica o status do circuito entre o DTE e o SWFR; 
● 2º - É verificado e designado um número DLCI para o circuito virtual a ser 
estabelecido; 
● 3º - O DTE de uma ponta informa o seu endereçamento IP ao DTE da outra ponta; 
● 4º - O Mapeamento do DLCI para o IP informado é feito e o link é considerado ativo; 
● 5º - A conexão é estabelecida e o LMI gerencia o fluxo de dados transmitidos. 
 
Ao contratar um serviço de transmissão de dados via ​Frame Relay​, existe um parâmetro de 
configuração de suma importância, principalmente para o cliente que está contratando o 
serviço. O CIR (​Committed Information Rate​) é um parâmetro garantido contratualmente, 
onde a prestadora de serviço garante a entrega e transmissão dos dados. Dessa forma, o 
cliente contrata uma quantidade menor de largura de banda de acordo com a real 
necessidade para a transmissão de seus dados. O cliente pode contratar um circuito cujo 
CIR é de 512 Kbps (por exemplo), mas a transmissão pode chegar a 1 Mbps em 
determinados momentos, porém, este valor de 1 Mbps não é garantido (DIOGENES, 2004). 
 
 
Figura 11: Diagrama do CIR 
 
ATM 
 
A tecnologia ATM (acrônimo de ​Asynchronous Transfer Mode​) foi desenvolvida no fim da 
década de 80 e início da década de 90, inicialmente, pela ITU-T (​International 
Telecommunication Union Telecommunication​) para se estabelecer um protocolo para 
transferência de alta velocidade (obtendo taxa de transferência superior a 155 Mbps, 
podendo chegar até a ordem de gigabits por segundo) de voz, vídeo, e dados, por meio de 
redes públicas e privadas, permitindo a interoperabilidade entre equipamentos de diversos 
fornecedores. A tecnologia ATM preserva a qualidade de serviço (QoS) de múltiplos tipos 
de tráfego transportados em apenas um circuito ou em uma rede completa (LEWIS, 1999). 
 
A ATM utiliza tecnologia de segmentação de dados (tecnologia VLSI – ​Very Large Scale 
Integration​) em grande escala, utilizando o processo de comutação de pacotes de modo 
assíncrono, segmentando as informações em pacotes de tamanho fixo denominado células 
(B. FILHO, 5 abr 2007). 
 
Cada célula contém duas partes: um cabeçalho (​cell header​) que caracteriza a origem, o 
destino e demais parâmetros relevantes para se estabelecer uma conexão virtual entre a 
origem e o destino, e uma segunda parte contendo os dados propriamente ditos (​payload​). 
Inicialmente, a células seriam criadas em um tamanho de bytes reduzido que, dentre outras 
vantagens, evitaria o típico eco encontrado em transmissões de telefonia. Foram sugeridos 
dois tamanhos: os europeus propuseram 4+32 bytes enquanto os americanos 5+64 bytes 
de ​header e ​payload respectivamente, porém, sem quaisquer argumentos tecnicamente 
razoáveis, foi escolhido um tamanho intermediário entre os dois propostos, 5+48 bytes, o 
que nos leva a células com tamanho total de 53 bytes (LEWIS, 1999). 
 
Uma célula ATM pode variar entre dois tipos: o cabeçalho UNI (​User-Network Interface​), 
utilizado para fazer a comunicação entre um equipamento da borda da rede e um 
equipamento do cliente (​workstation​, roteador ou ​switch​), e o cabeçalho NNI (​Network Node 
Interface​), utilizado para efetuar a comunicação entre os equipamentos do núcleo da rede 
(ATM, 29 out 2007). 
 
 
Figura 12: Célula ATM 
Fonte: (ATM, 29 out 2007). 
 
A principal vantagem em utilizar células de tamanho fixo está na facilidade em tratar os 
dados por hardware baseado em comutação, quando comparado a quadros de tamanhos 
variáveis, que são mais complexos e requerem maior tempo de processamento. Outra 
vantagem de se ter um tamanho fixo é o tempo de empacotamento da célula, onde, em 
pacotes de tamanhos variados, o tempo de empacotamento aumenta conforme o tamanho 
do pacote, o que causa maior atraso na transferência, afetando principalmente sinais de 
áudio e vídeo que, se ultrapassarem um determinado tempo de atraso, deterioram 
aplicações com interatividade em tempo real (ex. vídeo conferência). Apesar da tecnologia 
ATM não garantir a entrega dos dados, a ordem de entrega das células é respeitada (B. 
FILHO, 5 abr 2007). 
 
Uma rede ATM é fundamentalmente orientada a conexão. Isso significa que 
necessariamente uma conexão virtual deverá ser estabelecida entre o destino e a origem 
antes de qualquer transferência de dados (REDES ATM, 29 out 2007). 
 
A tecnologia ATM possui o seu próprio modelo de referência para protocolos (PRM – 
Protocol Reference Model​), que é diferente do modelo OSI e do TCP/IP. O PRM consiste 
em três camadas: camada física, camada ATM e camada de adaptação ATM (MACEDO, 14 
out 2007). 
 
 
Figura 13: PRM x Modelo OSI 
Fonte: (MACEDO, 14 out 2007). 
 
A camada física consiste no transporte físico, voltagens, sincronização de bits e uma série 
de outras questões, usados para a transferência de células da origem ao destino. O modelo 
PRM não prescreve um padrão determinado de regras, como isso,esta camada é flexível 
no sentido de que pode trabalhar com várias categorias de transporte físico. Em suma, a 
tecnologia ATM foi desenvolvida para ser independente do meio de transporte 
(TANENBAUM, 1997). 
 
A camada física é dividida em duas subcamadas: a PMS (​Physical Médium Sub-layer ou 
Subcamada de Meio Físico) e a TCS (​Transmission Convergence Sub-layer ou Subcamada 
de Convergência de Transmissão). A subcamada PMS é responsável por estabelecer a 
interface com o meio físico, enviando e recebendo contínuos bits de controle para 
sincronizar a transmissão e recepção das células. Já a subcamada TCS é responsável pela 
conversão do fluxo de células gerado pela camada superior, em um fluxo de bits seqüências 
para a camada PMS. Esta camada também controla todas as questões relacionadas à 
identificação do início de cada célula no fluxo de bits, confere o cabeçalho a fim de controlar 
os códigos de erro, assegurando que os dados sejam válidos (LEWIS, 1999). 
 
A camada ATM gerencia as células, viabilizando a comutação e roteamento das células de 
acordo com os campos de identificação (VCI e VPI) do cabeçalho. Esta camada trata do 
estabelecimento e da liberação de circuitos virtuais, além de, controlar o congestionamento 
do tráfego e serviço. Esta camada é uma mistura das camadas de rede e de enlace de 
dados do modelo OSI (TANENBAUM, 1997). 
 
A camada de Adaptação ATM (ou AAL, ​ATM Adaptation Layer​) é responsável por viabilizar 
a utilização de aplicação que, em sua maioria, não trabalham diretamente com células, 
permitindo que os usuários enviem pacotes de tamanhos maiores de que uma célula. Esta 
camada segmenta esses pacotes, transmite as células individualmente e as remonta na 
outra extremidade. A AAL proporciona a interface entre os protocolos de camadas 
superiores, ajustando os serviços da camada ATM para aqueles serviços requisitados pelas 
camadas superiores, tais como videoconferência, áudio, ​Frame Relay​, etc. (MACEDO, 14 
out 2007). 
 
Assim como na camada física, a camada AAL também possui duas subcamadas: a 
subcamada de Segmentação e Recomposição (SAR – ​Segmentation And Reassembly​) e a 
subcamada de Convergência (CS – ​Convergence Sub-layer​). A SAR é responsável por 
dividir os pacotes provenientes das camadas superiores em células e, reuni-los no destino. 
A subcamada CS faz a interface entre os diferentes tipos de serviços ATM com as 
diferentes aplicações (por exemplo, uma videoconferência e uma transferência de arquivos 
lidam de maneira diferente com o controle de erros, sincronização, etc.) (TANENBAUM, 
1997). 
 
Em uma rede ATM, existem dois tipos de interfaces de sinalização entre dispositivos: UNI 
(​User-Network Interface​), que é a conexão entre equipamentos de acesso (switches ATM) a 
equipamentos de borda de uma rede (hosts ou roteadores), e NNI (​Network Node Interface​), 
que é a conexão entre equipamentos da rede ATM (interligação entre dois switches ATM) 
(MACEDO, 14 out 2007). 
 
 
Figura 14: Estrutura geral da rede ATM 
Fonte: (ABREU, 9 jun 2007). 
 
Durante a conexão de dois equipamentos que vão se comunicar por meio de uma rede 
ATM, é estabelecida uma conexão com canal virtual (VCC - ​Virtual Channel Connection​) 
entre ambos. Uma VCC é formada pela concatenação de conexões virtuais estabelecidas 
nos vários enlaces da rede, da origem até o destino, formando um único caminho através 
do qual as células percorrerão. Cada conexão virtual de cada enlace é chamada de VCL 
(​Virtual Channel Link​) (SOARES, 1995). 
 
Em alguns momentos, um equipamento dentro da rede ATM pode ter seu processamento 
reduzido devido ao alto volume de entradas e saídas de vários VCC’s ao mesmo tempo. 
Assim, para reduzir o processamento nestes equipamentos de comutação, é comum que, 
várias VCC’s sejam roteadas pelos mesmos caminhos em determinadas partes da rede 
(principalmente nas partes onde o numero de linhas é pequeno e com alta concentração de 
tráfego). Desta forma, os VCC’s podem ser roteados em conjunto, denominando assim uma 
conexão de caminho virtual (VPC – ​Virtual Path Connection​). Uma VPC é formada através 
de várias concatenações de enlaces de caminho virtuais (VPL – ​Virtual Path Link​), 
correspondendo aos diferentes enlaces que, juntos, formam o caminho entre dois pontos 
(SOARES, 1995). 
 
As conexões virtuais estabelecidas entre dois pontos que vão se comunicar são 
reconhecidas pelos identificadores VPI (​Virtual Path Identifier​) que identifica um VCL contido 
em uma VPL em cada comutador, e o VCI (​Virtual Channels Identifier​) que identifica qual a 
conexão dentro da VPL. O VPI e VCI identificam de forma única um canal virtual em uma 
conexão física (SOARES, 1995).