02 - Redes de Acesso e Serviços de Telecomunicação

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MÓDULO DE: 
 
REDES DE ACESSO E SERVIÇOS DE TELECOMUNICAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
AUTORIA: 
 
ANGELA DOS SANTOS OSHIRO 
 
 
 
 
 
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Módulo de: Redes de Acesso e Serviços de Telecomunicações 
Autoria: Angela Oshiro 
 
Primeira edição: 2008 
 
 
CITAÇÃO DE MARCAS NOTÓRIAS 
 
Várias marcas registradas são citadas no conteúdo deste módulo. Mais do que simplesmente listar esses nomes 
e informar quem possui seus direitos de exploração ou ainda imprimir logotipos, o autor declara estar utilizando 
tais nomes apenas para fins editoriais acadêmicos. 
Declara ainda, que sua utilização tem como objetivo, exclusivamente na aplicação didática, beneficiando e 
divulgando a marca do detentor, sem a intenção de infringir as regras básicas de autenticidade de sua utilização 
e direitos autorais. 
E por fim, declara estar utilizando parte de alguns circuitos eletrônicos, os quais foram analisados em pesquisas 
de laboratório e de literaturas já editadas, que se encontram expostas ao comércio livre editorial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Todos os direitos desta edição reservados à 
ESAB – ESCOLA SUPERIOR ABERTA DO BRASIL LTDA 
http://www.esab.edu.br 
Av. Santa Leopoldina, nº 840/07 
Bairro Itaparica – Vila Velha, ES 
CEP: 29102-040 
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Apresentação 
O curso de Redes e Telecomunicações pretende fornecer um panorama geral desde o 
surgimento das redes de computadores no mundo até sua convergência com outros 
sistemas de comunicação como as redes de telefonia e telecomunicações. Hoje, o Estado da 
Arte em redes e telecomunicações, longe de se tratar de uma tecnologia pronta e acabada, 
passa por um processo de intensas pesquisas provocando constantes modificações e 
gerando inúmeras tecnologias diferentes das idéias originais. 
 A organização deste curso está divida em três grandes áreas de conhecimento: 
 As unidades I até XI, abordam o tema Redes de Computadores, desde seu surgimento, 
padronização, tecnologias e aplicações. 
 As unidades XII até XXV apresentam temas referentes à área de Telecomunicações, 
como tecnologias (sistemas de telefonia, equipamentos de telecomunicações – satélites, 
antenas, etc.; redes wireless e GPS). 
As unidades XXVI até XXX, fornecem uma mostra das tendências tecnológicas nas áreas de 
redes de telecomunicações, que chamamos de convergência, ou integração entre diversas 
tecnologias – TV Digital, Casa Inteligente e Computação Pervasiva. 
Ao final do curso, há alguns textos complementares com detalhes técnicos para quem quiser 
se aprofundar em alguns dos temas, recomendamos a confecção das listas de exercícios ao 
final de cada um desses Blocos de Unidades. Concluída a unidade XI, o aluno estará apto a 
responder a lista 1 de exercícios. Concluída a unidade XXV, a lista 2 e ao término do curso, a 
lista 3. Lembre-se que sua participação no fórum é de extrema importância, tornando o 
estudo mais interativo, com maior possibilidade de assimilação e compreensão do conteúdo 
discutido neste curso. Recomendamos ainda, antes de iniciar um novo bloco de estudos 
(tema), esclarecer possíveis dúvidas com seu tutor, ampliando sua visão sobre a área em 
questão. 
 
 
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Objetivo 
O curso de Redes e Telecomunicações fornece uma visão sobre a evolução das Redes de 
Computadores e a consequente padronização de tecnologias, ampliando a possibilidade de 
comunicação entre fabricantes e sistemas diversos. 
Dessa convergência, outras tecnologias vieram se desenvolvendo como nas áreas de 
Telefonia e Telecomunicações, e gradativamente foram sendo integradas às redes de 
computadores. 
Hoje, diante do fenômeno da globalização, comunicação é mais do que troca de informações 
– envolve a seleção de informações, a transformação de informações em conhecimento, a 
aplicação prática e a tomada de decisões a partir do conhecimento adquirido e o objetivo 
social de toda a tecnologia desenvolvida. 
Trabalhamos neste curso, conteúdos técnicos que compõe a grade de seu curso e 
recomendamos a participação com temas nos fóruns, bem como as leituras complementares 
e contato com seu tutor, no intuito de desenvolver o espírito crítico e a maturidade necessária 
ao profissional ligado à área de telecomunicações. 
Seja bem vindo! 
 
Ementa 
Redes de Computadores Telecomunicações Convergência em Telecomunicações 
 
 
 
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Sobre o Autor 
A autora é pós-graduada em Análise de Sistemas pela UNIMEP – Piracicaba 
Certificações CCNA e CISCO e membro da BICSI e SBC, tendo participação ativa e 
produção de pesquisas nas áreas de Telecomunicações e Informática aplicada à Educação. 
Mestranda em Educação, com foco em Tecnologias para EAD, é também professora das 
faculdades Sumaré – SP, e Fundação Ubaldino do Amaral – Sorocaba/SP. 
Possui diversas publicações sobre os temas – Segurança da Informação, Tecnologias 
Emergentes em TI, Tecnologias Aplicadas à Educação, EAD e Realidade Aumentada. 
Membro do fórum Centaurus sobre segurança em TI e Ecologia da Informação. 
 
 
 
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SUMÁRIO 
UNIDADE 1 ....................................................................................................................................................... 8 
Redes Locais e o Surgimento dos Padrões de Comunicação ......................................................................... 8 
UNIDADE 2 ..................................................................................................................................................... 11 
Cabeamento para Lans ............................................................................................................................... 11 
UNIDADE 3 ..................................................................................................................................................... 16 
UNIDADE 4 ..................................................................................................................................................... 20 
Surgimento da Fibra Óptica ......................................................................................................................... 20 
UNIDADE 5 ..................................................................................................................................................... 25 
Protocolos de Redes ................................................................................................................................... 25 
UNIDADE 6 ..................................................................................................................................................... 30 
Modelo ISO - OSI ........................................................................................................................................ 30 
UNIDADE 7 ..................................................................................................................................................... 36 
Equipamentos Utilizados nas Redes Internas .............................................................................................. 36 
UNIDADE 8 ..................................................................................................................................................... 41 
Roteadores .................................................................................................................................................. 41 
UNIDADE 9 .....................................................................................................................................................48 
MODEMS .................................................................................................................................................... 48 
UNIDADE 10 ................................................................................................................................................... 53 
Cabeamento Estruturado ............................................................................................................................. 53 
UNIDADE 11 ................................................................................................................................................... 58 
Topologias ................................................................................................................................................... 58 
UNIDADE 12 ................................................................................................................................................... 64 
Classificação das Redes de Telecomunicações ........................................................................................... 64 
UNIDADE 13 ................................................................................................................................................... 67 
Rede de Acesso de Telefonia ...................................................................................................................... 67 
UNIDADE 14 ................................................................................................................................................... 72 
Modelos de Sistemas Ópticos ...................................................................................................................... 72 
UNIDADE 15 ................................................................................................................................................... 79 
RDSI - Rede Digital de Serviços Integrados ................................................................................................. 79 
UNIDADE 16 ................................................................................................................................................... 85 
Redes sem fio – Redes Wireless ................................................................................................................. 85 
 
 
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UNIDADE 17 ................................................................................................................................................... 92 
TELEFONIA CELULAR ............................................................................................................................... 92 
UNIDADE 18 ................................................................................................................................................... 95 
Blue Tooth ................................................................................................................................................... 95 
Vantagens e Desvantagens ......................................................................................................................... 98 
As Vantagens ....................................................................................................................................................... 98 
As Desvantagens ................................................................................................................................................. 99 
UNIDADE 19 ................................................................................................................................................. 100 
Telecomunicações ..................................................................................................................................... 100 
UNIDADE 20 ................................................................................................................................................. 105 
Satélites e Antenas .................................................................................................................................... 105 
UNIDADE 21 ................................................................................................................................................. 110 
GPS – Sistema de Posicionamento Global ................................................................................................ 110 
UNIDADE 22 ................................................................................................................................................. 118 
Categorias dos sistemas GPS ................................................................................................................... 118 
UNIDADE 23 ................................................................................................................................................. 123 
Descrição Técnica - Sistemas GPS ........................................................................................................... 123 
UNIDADE 24 ................................................................................................................................................. 128 
Componentes dos Sistemas GPS .............................................................................................................. 128 
UNIDADE 25 ................................................................................................................................................. 132 
APLICAÇÕES GPS ................................................................................................................................... 132 
UNIDADE 26 ................................................................................................................................................. 138 
TV Digital ................................................................................................................................................... 138 
UNIDADE 27 ................................................................................................................................................. 141 
Computação Pervasiva .............................................................................................................................. 141 
UNIDADE 28 ................................................................................................................................................. 144 
Tecnologias para a Casa Inteligente - ........................................................................................................ 144 
UNIDADE 29 ................................................................................................................................................. 148 
Computação Ubíqua .................................................................................................................................. 148 
UNIDADE 30 ................................................................................................................................................. 152 
Wearable ................................................................................................................................................... 152 
GLOSSÁRIO ................................................................................................................................................. 156 
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................................. 157 
 
 
 
 
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UNIDADE 1 
Redes Locais e o surgimento dos padrões de comunicação 
Introdução 
Você já se perguntou como todos os tipos de compartilhamentos e o modo de comunicação 
entre os computadores surgiram? Sendo mais específico, como as redes locais (Lans) e 
todos os padrõesde comunicações apareceram e qual a sua importância atualmente? Nesse 
módulo vamos conhecer um pouco mais sobre o surgimento desses tipos de padrões e por 
que de sua necessidade. 
 
Surgimento dos padrões de comunicação 
Até final dos anos 60, no cume da tecnologia de informação, reinavam os MAINFRAMES – 
computadores gigantescos – que recebiam as informações através de cartões perfurados e 
fitas magnéticas. Desta forma, o usuário não interagia diretamente com o computador. A IBM 
foi uma das pioneiras em criar um sistema de interação do usuário com a máquina, através 
de terminais multiusuários que permitiam a inclusão de dados. 
Com o advento dos minicomputadores de 32 bits, outras empresas como HP e Digital, além 
da própria IBM, começaram a desenvolver soluções no sentido de distribuir as tarefas dos 
mainframes de modo a facilitar o acesso às informações. 
Foi em 1977, com a criação do VAX pela Digital (adquirida posteriormente pela Compaq), 
que essa realidade começou a se concretizar. Essa nova tecnologia, já direcionada para 
comunicação com outras máquinas, inspirou a criação de sistemas operacionais 
multiusuários e permitiu explorar os recursos do Unix – um sistema operacional que vinha 
sendo desenvolvido desde 1969. 
 
 
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Leia também : http://www.novomilenio.inf.br/ano97/97hist04.htm 
 
Com o desenvolvimento da ideia de distribuição de informações, surgiu a necessidade de se 
criar padrões de comunicação entre equipamentos que até então eram baseados em 
tecnologias diferentes, de acordo com o fabricante. 
Em 1972, Robert Metcalf precisava desenvolver um sistema de 
conexão entre os servidores e as estações Xerox, compartilhando o 
uso de impressoras laser. 
Baseando-se no trabalho de Abramson, foi capaz de transferir os 
dados, mas por meio de um cabo coaxial e um pouco mais rápido. 
O sistema de Metcalfe acrescentou um recurso de detecção de colisão que impede dois 
equipamentos de acessar o mesmo meio ao mesmo tempo. O sistema Ethernet verifica se a 
rede está livre para enviar a mensagem. Caso não esteja, a mensagem entra numa fila de 
espera até que seja transmitida. 
Somente em 1980 através de um consórcio entre a Digital, a Intel e a Xerox o padrão evoluiu 
de 2Mbps para 10Mbps e foi padronizado pelas especificações do IEEE, publicado em 1985 
através da especificação 802.3. Na época, utilizava-se cabo coaxial (10Base5) e 10Base2. 
Até que, a partir de 1990, com o aumento da velocidade para 100Mbps, passou-se a utilizar 
cabo de par trançado 10Base-T e 100Base-T, com vantagens de custo e flexibilidade. Hoje, a 
fibra ótica ocupa espaços e determina novos padrões, o Gigabit Ethernet. 
Ethernet é uma tecnologia de rede local. Essas redes normalmente operam num mesmo 
prédio e conectam dispositivos próximos. No início podia haver no máximo algumas centenas 
de metros de cabos separando dispositivos numa Ethernet, tornando difícil conectar locais 
muito distantes geograficamente. Avanços recentes da tecnologia conseguiram aumentar 
essas distâncias, e as redes Ethernet atuais podem cobrir dezenas de quilômetros. 
 
 
 
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Veja também: 
http://informatica.hsw.uol.com.br/ethernet8.htm 
 
 Se você pudesse fazer um pedido o que você desejaria? 
 Eu desejaria que todos os navegadores aceitassem padronizações como W3C, HTML 
e scripts e seguissem essas especificações. 
 Eu gostaria de ter amigos normais 
 Mmmmm... Padrões são complicados 
 
 
 
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UNIDADE 2 
Cabeamento para Lans 
Introdução 
O cabeamento é uma ferramenta fundamental na troca de informações em uma rede, 
independentemente se ela é local (LAN) ou global (WAN). Foi através do desenvolvimento 
dessa tecnologia que possibilitou o grande avanço na mobilidade dos computadores, 
quebrando todo um padrão de segmentos de transferência e armazenamento de dados. Se 
não houvesse os tipos de cabeamento, quanto a informática estaria estagnada? Vamos nos 
aprofundar no assunto e entender um pouco mais sobre a funcionalidade dos cabos. 
 
Cabo coaxial 
Como vimos anteriormente, o primeiro sistema de cabos para conexão de redes utilizado foi 
o cabo coaxial. Esse cabo era o que havia de mais avançado, há alguns anos. Ainda hoje 
existem vários tipos de cabos coaxiais, cada um com suas características específicas. 
Alguns são melhores para transmissão em alta 
frequência, outros têm atenuação mais baixa, 
e outros são imunes a ruídos e interferências. 
Os cabos coaxiais de alta qualidade não são 
maleáveis e são difíceis de instalar e os cabos 
de baixa qualidade podem ser inadequados 
para trafegar dados em alta velocidade e longas distâncias. Ao contrário do cabo de par 
trançado, o coaxial mantém uma capacidade constante e baixa, independente do seu 
comprimento, evitando assim vários problemas técnicos. Devido a isso, ele oferece 
 
 
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velocidade da ordem de megabits/seg., não sendo necessária a regeneração do sinal, sem 
distorção ou eco, propriedade que já revela alta tecnologia. 
O cabo coaxial pode ser usado em ligações ponto a ponto ou multiponto. A ligação do cabo 
coaxial causa reflexão devido a impedância não infinita do conector. A colocação destes 
conectores, em ligação multiponto, deve ser controlada de forma a garantir que as reflexões 
não desapareçam em fase de um valor significativo. 
É também chamado cabo coaxial fino (ou easynet ou 
cheapernet ou 10Base2), esse cabo pode ter até 165 
metros de comprimento. Pode ser utilizado diretamente 
por até 30 micros. 
A maioria dos sistemas de transmissão de banda base utiliza cabos de impedância com 
características de 50 Ohm, geralmente utilizados nas TVs a cabo e em redes de banda larga. 
Isso se deve ao fato de a transmissão em banda base sofrer menos reflexões, devido às 
capacitâncias introduzidas nas 
ligações ao cabo de 50 Ohm. 
Os cabos coaxiais possuem uma 
maior imunidade a ruídos 
eletromagnéticos de baixa frequência 
e, por isso, era o meio de transmissão 
mais utilizado para redes locais. 
 
http://www.clubedohardware.com.br/artigos/181 
 
 
 
 
 
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Cabo par trançado 
Devido às limitações do cabo coaxial, o Comitê de normalização Internacional IEEE, se uniu 
no intuito de pesquisar e produzir um meio de comunicação eficiente e seguro para as Redes 
de computadores. Desenvolvendo o Standard 10 BASE T em 1988. 
Surgiu assim, na Bell Laboratories o cabo UTP sem blindagem (Unshilded Twisted Par), ou 
seja, o par torcido sem blindagem. 
A teoria é que, um par de fios torcidos cria uma espira 
virtual com capacitância e indutância, suficientes para ir 
cancelando o ruído externo através de suas múltiplas 
espiras, ou seja, o campo magnético formado pela espira 
X, é reverso da espira Y, e assim por diante. 
Se num dado momento o cabo sofrer uma interferência, esta será anulada na inversão dos 
pólos das espiras. 
Esse tipo de cabo tornou-se muito usado devido a 
falta de flexibilidade de outros cabos e por causa da 
necessidade de se ter um meio físico que 
conseguisse uma taxa de 
transmissão alta e mais rápida. 
Os cabos de par trançado 
possuem dois ou mais fios 
entrelaçados em forma de espiral 
e, por isso, reduzem o ruído e 
mantém constantes as propriedades elétricas do meio por todo o seu comprimento. 
A desvantagem deste tipo de cabo, que pode ter transmissão tanto analógica quanto digital, 
é sua suscetibilidade às interferências a ruídos (eletromagnéticos e radiofreqüência). Esses 
efeitos podem, entretanto, ser minimizados com blindagem adequada. Vale destacar que 
 
 
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várias empresas já perceberam que, emsistemas de baixa frequência, a imunidade a ruídos 
é tão boa quanto do cabo coaxial. 
Se você pretende conectar somente dois micros em rede e não houver planos de se instalar 
mais micros, a configuração mais barata é conectar esses dois micros através de um cabo 
par trançado tipo crossover. Esse cabo poderá ter até 100 metros de extensão 
Se você quiser utilizar mais de dois micros utilizando o par 
trançado, você precisará de um periférico chamado hub. Você 
precisará de um cabo para cada micro (cada cabo poderá ter 
até 100 metros), que deverá conectar cada micro ao hub. 
Você poderá comprar os cabos prontos ou fazer você mesmo. 
Para isso, você precisará de dois plugs RJ-45 por cabo e de 
um alicate para crimpar. Os fios do cabo deverão ser 
conectados aos plugs RJ-45 utilizando o seguinte padrão, 
chamado T568A: 
A função do alicate é fornecer pressão suficiente para que os pinos do conector RJ-45, que 
internamente possuem a forma de lâminas, esmaguem os fios do cabo, alcançando o fio de 
cobre e criando o contato. Você deve retirar apenas a capa externa do cabo e não descascar 
individualmente os fios, pois isto ao invés de ajudar, serviria apenas para causar mau 
contato. 
 
Categorias de cabos par trançado 
Categoria 1 : Este tipo de cabo foi muito usado em instalações telefônicas antigas, porem 
não é mais utilizado. 
Categoria 2 : Outro tipo de cabo obsoleto. Permite transmissão de dados a até 4 mbps. 
Categoria 3 : Era o cabo de par trançado sem blindagem usado em redes até alguns anos 
atrás. Pode se estender por até 100 metros e permite transmissão de dados a até 10 Mbps. 
 
 
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A diferença do cabo de categoria 3 para os obsoletos cabos de 
categoria 1 e 2 é o numero de tranças. Enquanto nos cabos 1 e 2 não 
existe um padrão definido, os cabos de categoria 3 (assim como os 
de categoria 4 e 5) possuem atualmente de 24 a 45 tranças por 
metro, sendo muito mais resistente a ruídos externos. Cada par de 
cabos tem um número diferente de tranças por metro, o que atenua 
as interferências entre os cabos. Praticamente não existe a 
possibilidade de dois pares de cabos terem exatamente a mesma disposição de tranças. 
Categoria 4 : Por serem blindados, estes cabos já permitem transferências de dados a até 16 
mbps, e são o requisito mínimo para redes Token Ring de 16 mbps, podendo ser usados 
também em redes Ethernet de 10 mbps no lugar dos cabos sem blindagem. 
Categoria 5 : Este é o tipo de cabo de par trançado usado atualmente, que existe tanto em 
versão blindada quanto em versão sem blindagem, a mais comum. A grande vantagem sobre 
esta categoria de cabo sobre as anteriores é a taxa de transferência, até 100 mbps. 
Uma grande vantagem no cabeamento estruturado para o cabo UTP, é 
que quando há mal contato ou o cabo é interrompido, apenas um micro 
para de funcionar, enquanto o resto da rede continua funcionando 
normalmente. Nas redes com cabo coaxial, quando um micro perdia a 
conexão com a rede, todos os demais também paravam de se 
comunicar entre si. 
 
http://www.clubedohardware.com.br/artigos/181/3 
 
 
 
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UNIDADE 3 
Fibra Óptica 
TODA VEZ QUE APARECER A PALAVRA ÓPTICA FAVOR DEIXAR ASSIM:ÓPTICA. 
Além de melhorar extraordinariamente as telecomunicações, as fibras ópticas são usadas 
também numa variedade de equipamentos, como automóveis, mísseis, blindados, satélites, 
fiação de computadores, eletrodomésticos e ainda em microeletrônica, engenharia genética, 
fotografia etc. O Brasil, com tecnologia desenvolvida a partir de 1973 pela Universidade de 
Campinas (Unicamp), em conjunto com a Telebrás, produz cerca de 20 mil quilômetros de 
fibras por ano. 
 
Fibra óptica - Aplicações e Funcionamento 
As fibras ópticas nada mais são do que cabos que em seu meio de transmissão propagam a 
informação através de luz. Elas funcionam da seguinte maneira: 
O cabo transmite a luz por diversos meios, não só de modo retilíneo, mas também em 
diagonais e todas as direções possíveis pela qual o interior do cabo possa retransmitir a luz. 
Um exemplo disso segue na figura a baixo. 
Perceba que a luz pode tomar qualquer caminho e mesmo assim ela chega ao seu destino, 
porem sua velocidade varia. Se não houver nada que a atrapalhe no caminho e ela vá de 
 
 
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forma retilínea, os dados que ela carrega consigo vão chegar mais rápido do que os outros 
feixes de luz que foram sendo rebatidos pelo caminho. 
O ângulo em que ela é transmitida manter-se-á o mesmo até sua saída, como por exemplo: 
se a luz entra com um ângulo de 45˚ ela permanecerá nesse ângulo até sair, já que quando 
for refletida dentro do cabo sua reflexão manterá o mesmo grau no qual foi refletido. 
Apesar de serem mais caros, os cabos de fibra óptica não sofrem interferências com ruídos 
eletromagnéticos e com radiofrequências e permitem total isolamento entre transmissor e 
receptor. 
O cabo de fibra óptica pode ser utilizado tanto em ligações ponto 
a ponto quanto em ligações multiponto. A exemplo do cabo de 
par trançado, a fibra óptica também está sendo muito usada em 
conjunto com sistemas ATM, que transmitem os dados em alta 
velocidade. O tipo de cabeamento mais usado em ambientes 
internos (LANs) é o de par trançado, enquanto o de fibra óptica é o mais usado em 
ambientes externos 
 
Como Funciona 
A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único, independentemente do material 
usado ou da aplicação, é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas 
características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões 
sucessivas. 
A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo e o revestimento. No núcleo, ocorre a 
transmissão da luz propriamente dita. A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças 
a uma diferença de índice de refração entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo 
possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que aliada ao ângulo de 
incidência do feixe de luz, possibilita o fenômeno da reflexão total. 
 
 
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As fibras ópticas são utilizadas como meio de transmissão de ondas eletromagnéticas (como 
a luz) uma vez que são transparentes e podem ser agrupadas em cabos. Estas fibras são 
feitas de plástico ou de vidro. O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondas 
eletromagnéticas. As ondas eletromagnéticas mais utilizadas são as correspondentes à 
gama da luz infravermelha. 
O meio de transmissão por fibra óptica é chamado de "guiado", porque as ondas 
eletromagnéticas são "guiadas" na fibra, embora o meio transmita ondas onidirecionais, 
contrariamente à transmissão "sem-fio", cujo meio é chamado de "não guiado". Mesmo 
confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra óptica proporciona o alcance de taxas 
de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de dez elevados à nona potência de 
bits por segundo, com baixa taxa de atenuação por quilômetro. Mas a velocidade de 
transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes. Como a luz 
se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não 
consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de 300.000 km/segundo, 
sendo esta velocidade diminuída consideravelmente. 
 
Fibra ótica monomodal 
 
Fibra óptica multimodal 
Cabos de fibra óptica atravessam oceanos. Usar cabos para conectar dois continentes 
separados pelo oceano é um projeto monumental. É preciso instalar um cabo com milhares 
de quilômetros de extensão sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas. Nos 
anos 80, tornou-se disponível, o primeiro cabo fibra óptica intercontinental desse tipo 
instalada em 1988, e tinha capacidade para40.000 conversas telefônicas simultâneas, 
usando tecnologia digital. Desde então, a capacidade dos cabos aumentou. Alguns cabos 
que atravessam o oceano Atlântico têm capacidade para 200 milhões de circuitos 
telefônicos. 
Para transmitir dados pela fibra óptica, é necessário um equipamento especial chamado 
infoduto, que contém um componente fotoemissor, que pode ser um diodo emissor de luz 
 
 
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(LED) ou um diodo laser. O fotoemissor converte sinais elétricos em pulsos de luz que 
representam os valores digitais binários (0 e 1). 
Vantagens 
Em virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam bastantes vantagens sobre 
os sistemas elétricos: 
 Dimensões Reduzidas 
 Capacidade para transportar grandes quantidades de informação (Dezenas de 
milhares de conversações num par de Fibra); 
 Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre repetidores, com 
distância entre repetidores superiores a algumas centenas de quilômetros. 
 Imunidade às interferências eletromagnéticas; 
 Matéria-prima muito abundante; 
 Custo cada vez mais baixo; 
 
Aplicações 
Uma característica importante que torna a fibra óptica indispensável em muitas aplicações é 
o fato de não ser suscetível à interferência eletromagnética, pela razão de que não transmite 
pulsos elétricos, como ocorre com outros meios de transmissão que empregam os fios 
metálicos, como o cobre. 
 
 
 
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UNIDADE 4 
Surgimento da Fibra óptica 
O Brasil foi um dos primeiros países do mundo a dominar a tecnologia de fibras ópticas, 
ainda no final dos anos 70. Essa vitória se deu, em grande parte, ao trabalho do professor 
José Ellis Ripper Filho, na Unicamp. Acreditando nas perspectivas da fotônica, ou seja, das 
comunicações via fibras ópticas, Ripper fundou em 1989 a AsGa, empresa constituída para 
produzir lasers semicondutores de arseneto de gálio e outros produtos de microeletrônica. 
O aumento contínuo da velocidade dos sistemas de transmissão de informações e 
telecomunicações deve-se ao uso da luz em sistemas de comunicações. Só com o uso de 
comunicações ópticas (baseadas em luz) é possível atingir hoje velocidades de transmissão 
de centenas de Gigabits por segundo. Isto se tornou possível a partir da descoberta de fibras 
ópticas com baixas perdas de luz, ocorrida nos anos 70. O Brasil entrou cedo nesta 
atividade, com a instalação do Projeto de Pesquisa em Sistemas de Comunicação por Laser 
no Instituto de Física da Unicamp em 1973, financiado pela Telebrás. 
Campinas não virou pólo tecnológico por acaso. Se as grandes empresas de 
telecomunicações e informática se instalaram na região nos últimos anos, com a abertura do 
mercado, foi porque já existiam recursos humanos de alta qualidade formados por 
universidades como a Unicamp. O Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW), da Unicamp, 
pesquisa na área de comunicações ópticas desde 1971. O primeiro contrato de pesquisa & 
desenvolvimento (P&D) feito no Brasil foi feito entre a Unicamp e a Telebrás em 1974. Em 
1976, a primeira fibra óptica nacional levou à criação do Centro de Pesquisa & 
Desenvolvimento (CPqd), com pesquisadores do instituto, na cidade. Em 1978, eles também 
fariam o primeiro laser de diodo da América Latina. O que aquele grupo de cientistas - muitos 
deles vindos dos EUA, onde trabalhavam em centros de pesquisa como o Bell Labs - não 
imaginava é que, ao longo dos 20 anos seguintes, muitos se tornariam empresários. 
Diversas pequenas empresas nasceram das atividades do IFGW ao longo desse período, 
 
 
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como AsGa, Fotônica, Xtal, Unilaser, Optolink, Ecco, AGC NetTest e Laser Lab. Em 2000, 
essas empresas faturaram mais de R$ 250 milhões em conjunto. 
Paralelamente, outro pesquisador, Rege Scarabucci, iniciou um projeto de transmissão 
digital, na Faculdade de Engenharia da Unicamp, sob a coordenação de Ripper e com apoio 
da Telebrás, antes da criação do CPqD. Todo esse esforço inicial ganhou novas dimensões 
e, com o trabalho do CPqD, a partir de 1976, tornou-se viável o desenvolvimento e a 
produção industrial de fibras ópticas, de sistemas de transmissão e comutação digitais. 
Transformado em fundação privada em 1998, durante o governo de Fernando Henrique 
Cardoso, o CPqD é uma das maiores instituições de pesquisa em telecomunicações do 
mundo. Com mais de duzentas patentes depositadas, o órgão foi o responsável pelo 
desenvolvimento de projetos de comunicação sem fio, dos telefones públicos operados por 
fichas e cartões e da fibra óptica. Para isso, o CPqD contou desde sua origem, em 1975, 
com o trabalho de professores e alunos do Instituto de Física da Unicamp, caso de Ildefonso. 
As pesquisas desenvolvidas na Universidade e no Centro de Pesquisa resultaram na 
formação do maior pólo de empresas de telecomunicações do Brasil. 
 
Artigo – Fibra óptica e sua evolução 
Desenvolvida há 34 anos para auxiliar a Medicina, transporta a luz como água em canos e 
está revolucionando as telecomunicações. A luz caminha sempre em linha reta. Nisso 
acreditavam os membros da Royal Society, a academia de ciências britânica, até 1870, 
quando viram acontecer algo que lhes parecia impossível. De fato, naquele ano, em 
Londres, o físico John Tyndall (1820-1893) mostrou a seus incrédulos colegas que a luz 
podia fazer uma curva. Ele colocou uma lanterna dentro de um recipiente opaco cheio de 
água, com um orifício num dos lados, pelo qual a água escorria. A luz acompanhava a 
trajetória curva da água, como se tivesse sido dobrada. Na verdade, a luz se propaga em 
ziguezague, saltando de um lado para o outro dentro do fio de água, numa série de 
reflexões internas. 
 
 
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A descoberta de Tyndall, entretanto, só começou a ter utilidade prática oito décadas mais 
tarde, em 1952, graças às pesquisas do físico indiano Narinder Singh Kapany, então com 25 
anos. Seus experimentos o levariam à invenção da fibra óptica, o revolucionário instrumento 
de telecomunicações que talvez venha ainda a substituir os próprios circuitos eletrônicos 
nos computadores. Kapany aprofundava seus estudos sobre o fenômeno da reflexão total 
interna, para obter o PhD (doutorado) em Óptica na Universidade de Londres, onde era já 
professor-assistente. Seu interesse pelo assunto começara ainda no colégio, quando 
aprendeu a verdade convencional de que a luz só se propaga em linha reta. "Diziam que era 
impossível enxergar alguém que dobrou a esquina", lembrou Kapany recentemente, numa 
entrevista a SI, "mas nunca me conformei com isso." 
Reflexão total, o tema de Kapany, é o fenômeno óptico que ocorre na fronteira de dois 
meios transparentes, como ar e água, quando um raio de luz vindo de um meio com alto 
índice de refração (que indica o quanto a luz é desviada de sua trajetória original), por 
exemplo, a água, incide num meio com baixo índice de refração, como o ar. Se o ângulo de 
incidência da luz for maior que um certo ângulo tido como limite, que é constante para cada 
material, o raio se refletirá com o mesmo ângulo. Caso contrário, passará para o outro meio. 
Kapany, que também trabalhara como projetista de lentes. Ele começou a estudar o 
fenômeno em prismas, depois em cilindros de vidro transparente. O que ele buscava na 
realidade era uma forma de aprisionar a luz. 
Para isso, nas suas experiências, passou a empregar dois cilindros, um dentro do outro. 
Depois trocou o cilindro externo por uma película de vidro. O físico percebeu que, se essa 
película tivesse um índice de refração muito inferior ao do cilindro, funcionaria como um 
espelho, concentrando toda a luz. O truque dá certo porque quanto maior a diferença entre 
os índices de refração, menor o ângulo limite. Com um ângulo limite baixíssimo, todaa luz 
que entrasse no cilindro seria refletida para praticamente todos os ângulos de incidência. 
Dessa forma, Kapany engendrou sua armadilha para a luz. Uma vez dentro do cilindro, ela 
só saía pela outra extremidade. Mesmo com tubos curvos, a luz fluía como água, realizando 
milhares de reflexões sucessivas, sempre no mesmo ângulo. Para multiplicar os usos dos 
 
 
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tubos, bastava estreitar os canos de luz, de cerca de um palmo de diâmetro, às dimensões 
de um fio de cabelo. Achar um material com as características do vidro e a maleabilidade de 
fios de cobre não foi muito difícil: afinal, as fibras de vidro já eram conhecidas desde o 
século XVIII e até então vinham sendo usadas como isolante térmico. Por isso, foram 
suficientes algumas adaptações no processo de fabricação para conseguir os índices de 
retração desejados. Assim, após três anos de pesquisas, em 1955, Kapany cunhou a 
expressão fibra ótica - e patenteou a invenção. 
Agrupadas em feixes, as fibras tornam-se um preciso transmissor de imagens - isto é, 
absorvem a luz melhor que qualquer sistema óptico, como lentes ou prismas. No início, 
Kapany pensou que seu uso ficaria restrito à Medicina, no aperfeiçoamento do endoscópio, 
instrumento utilizado para observar o interior do corpo humano. Em 1966, porém, o físico 
chinês Charles Kao, pesquisador dos Laboratórios Standard, de Harlow, Inglaterra, teve a 
ideia de usar fibras ópticas para a transmissão de chamadas telefônicas. Ele mostrou que 
cabos de fibras ópticas, embora muitíssimo menores que os cabos convencionais, têm uma 
capacidade muito maior de transmissão de dados - também de telex, televisão, computador 
etc. - a um custo muito menor. Além disso, como não conduzem eletricidade, ficariam 
imunes a interferências elétricas exteriores. A luz que os cabos ópticos transmitem é gerada 
normalmente por um diodo emissor de luz (led, em inglês) ou por um tubo de raios laser. 
Revista Superinteressante – 1989 
 
Tipos de fibras 
As fibras ópticas podem ser basicamente de dois modos: 
1. Monomodo: 
a. Menor número de modos. 
b. Dimensões menores que as fibras ID. Maior banda por ter menor dispersão. 
2. Multimodo: 
 
 
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a. Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LEDs (mais 
baratas). 
b. Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes luminosas e requerem 
pouca precisão nos conectores 
 
 
Veja o “Anexo 1” na seção “Estudo Complementar” da sua sala de aula. 
 
 
 
 
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UNIDADE 5 
Protocolos de Redes 
Introdução 
Mesmo com a interligação entre máquinas, nem todas necessariamente podem se 
comunicar. Como podemos então, efetuar essa comunicação? O que os protocolos de redes 
têm haver com isso? Essas e outras perguntas serão respondidas agora. 
Protocolos 
O final da década de 70 apresentava um panorama 
curioso em termos de comunicação de dados em 
redes de computadores: por um lado, uma 
perspectiva de crescimento vertiginoso causado pelo 
investimento e desenvolvimento aplicados, mas, por 
outro lado uma tendência que poderia acarretar em 
uma profunda crise no setor: a heterogeneidade de 
padrões entre os fabricantes, praticamente 
impossibilitando a interconexão entre sistemas de 
fabricantes distintos, assim, os fabricantes começaram a perseguir alguns objetivos 
necessários para a implementação de um sistema aberto: 
 Interoperabilidade: capacidade que os sistemas abertos possuem de troca de informações 
entre eles, mesmo que sejam fornecidos por fabricantes diversos; 
Interconectividade: é a maneira através da qual podemos conectar computadores de 
fabricantes distintos; 
Portabilidade da aplicação: é a capacidade de um software de rodar em várias plataformas 
diferentes; 
 
 
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Escalabilidade: capacidade de um software rodar com uma performance aceitável em 
computadores de capacidades diversas, desde computadores pessoais até 
supercomputadores. 
Mainframe Xerox – Fonte: www.ciasc.gov.br 
 
Para se atingir estes objetivos, a ISO (International Organization for Standardization) passou 
a se ocupar em criar um padrão de arquitetura aberta e baseada em camadas. Foi então 
definido o Modelo de Referência para Interconexão de Sistemas Abertos (Reference Model 
for Open Systems Interconection - RM OSI), que surgiu quase como uma evolução a partir 
da ideia de padrão criada por Metcalf na experiência com a Xerox. Assim, 
diversas empresas uniram-se para desenvolver o modelo ISO-OSI. 
Até então, cada fabricante de hardware determinava de modo 
independente, a tecnologia e o padrão de comunicação a ser utilizado. Isso gerava 
problemas e inúmeras limitações, pois o cliente ficava restrito à tecnologia de um fabricante, 
sem poder incorporar novas tecnologias e na maioria das vezes, impossibilitando a 
interconexão entre sistemas de fabricantes distintos. 
Sendo que, a utilização de um ambiente de sistema aberto nos oferece algumas vantagens 
como: 
 
 
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 Liberdade de escolha entre soluções de diversos 
fabricantes, 
 Acesso mais rápido a novas tecnologias e a preços 
mais acessíveis, já que é mais barato e rápido 
fabricar produtos baseados em uma plataforma 
padrão, 
 Redução de investimentos em novas máquinas, já 
que os sistemas e os softwares de aplicação são 
portáveis para os vários tipos de máquinas existentes. 
O modelo ISO/OSI faz uma divisão muito clara das funcionalidades em camadas de um 
sistema de comunicação. Ele é de grande auxílio para o entendimento das diversas 
arquiteturas de comunicação: 
Arquitetura de uma máquina do sistema 
 
 Hardware: provê a infraestrutura necessária (no nível mais baixo) para o 
processamento da aplicação, como a manipulação de bits, acesso a disco, etc. 
 
 
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 Sistema operacional: provê os serviços básicos de acesso a hardware, etc. 
 Gerenciamento de dados: cuida de tarefas como o acesso, manipulação e troca de 
vários tipos de dados. Uma consistência nesta tarefa é um grande passo rumo à 
portabilidade de aplicações. Existem várias formas de implementação de acesso a 
bancos de dados, mas a mais comum e aceita pela indústria é a SQL (Structure Query 
Language) 
 Linguagem: tem sido feitos esforços em relação à criação 
de uma linguagem com independência da plataforma, de 
forma a prover a portabilidade de código. 
 Interface com o usuário: um dos principais fatores de 
portabilidade, já que provê a interface com o usuário da 
aplicação. Cada vez mais estão sendo desenvolvidas 
interfaces gráficas e orientadas a objetos baseadas em 
janelas, ícones e menus. 
 Comunicação: a parte de comunicação é o objeto principal deste tema. Ela vai prover 
a comunicação e interoperação entre máquinas e sistemas diferentes, cuidando de 
características como padrões de interoperação, endereçamento, etc. 
 Aplicação: é a portabilidade permitida por aplicativos, independente de plataformas, 
como aplicações de comunicação por Internet. 
 
Veja o “Anexo 2” na seção “Estudo Complementar” da sua sala de aula; 
 
 
 
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Protocolos e padronizações: 
 
 
 
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UNIDADE 6 
Modelo ISO - OSI 
Introdução 
O modelo OSI, então, se encaixa na 
figura, como um conjunto de funções 
que possibilitam que máquinas distintas 
possam se comunicar e trocar 
informações. Ele possui sete camadas, 
onde cada camada é responsável por 
uma determinada função específica. 
Princípios das camadas 
Os princípios utilizados para se chegar 
a estas camadas são [Tanenbaum94]: 
Uma camada deve ser criada onde é 
necessário um nível de abstração 
diferente; 
Cada camada deve desempenhar uma 
função bem definida; 
A função de cada camada deve ser definida tendo em vista a definição de protocolos 
dentro do padrão internacional; 
As fronteiras entre as camadas devem ser escolhidas de forma a minimizar o fluxo de 
informações através das interfaces; 
 
 
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O número de camadas deve ser grande o suficiente para que não seja preciso agrupar 
funções em uma mesma camada por necessidade, e pequeno o suficiente para que a 
arquitetura fique manejável. 
Cada camada é usuária dos serviços prestados pela camada imediatamente inferior e 
presta serviços para a camada imediatamente superior. Esta troca de informações 
entre as camadas adjacentes ocorre por meio da troca de primitivas de serviços nas 
interfaces entre as camadas. 
Apesar de o modelo OSI estar dividido em sete níveis, pode-se considerar 
genericamente que as três camadas mais baixas cuidam dos aspectos relacionados à 
transmissão propriamente dita e a camada de transporte lida com a comunicação fim a 
fim, enquanto que as três camadas superiores se preocupam com os aspectos 
relacionados à aplicação, já em nível de usuário. 
A comunicação entre sistemas ocorre em camadas, ou seja, a camada de aplicação 
do sistema A se comunica com a camada de aplicação do sistema B e assim por 
diante até o nível físico, onde ocorre a comunicação física entre os sistemas. 
Nome da 
Camada 
Descrição Funcional Exemplos 
Aplicação 
Camada 7 
A camada de aplicação destina-se aos 
serviços de comunicação para aplicativos 
Telnet, http, FTP, 
navegadores WWW, 
NFS, gateways, 
SMTP (Eudora, CC: 
mail), SNMP, X.400 
mail, FTAM 
Apresentação 
Camada 6 
Texto ASCII, textos formatos de dados, 
EBCDIC, binário, BCD e JPEG. A criptografia 
também é definida pela OSI como um serviço 
da camada de apresentação. 
JPEG, ASCII, 
EBCDIC, TIFF, GIF, 
PICT, criptografia, 
MPEG, MIDI 
 
 
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Sessão 
Camada 5 
Iniciar, controlar e finalizar conversações. 
Controle e o gerenciamento de múltiplas 
mensagens bidirecionais de forma que a 
aplicação possa ser notificada se apenas 
algumas de uma série de mensagens foram 
completadas. A camada de sessão cria meios 
de se identificar que fluxos fazem parte da 
mesma sessão e quais deles devem estar 
completos antes de qualquer um ser 
considerado finalizado. 
RPC, SQL, NFS, 
nomes NetBios, 
AppleTalk ASP, 
DECnet SCP 
Transporte 
Camada 4 
A camada 4 inclui a opção de se escolher 
protocolos que oferecem ou não a 
recuperação de erros. 
TCP, UDP, SPX 
Rede 
Camada 3 
A camada de rede define um endereçamento 
lógico de forma que qualquer destino possa 
ser identificado. 
IP, IPX, Apple 
Enlace de 
dados 
Camada 2 
Obtenção de dados por meio de um 
determinado link ou meio. Os protocolos de 
enlace de dados realizam a entrega por meio 
de um link individual. 
IEEE 802.3/802.2, 
HDLC, Frame Relay, 
PPP, FDDI, ATM, 
IEEE 802.5/802.2 
Física 
Camada 1 
Lida com características físicas de meio de 
transmissão. 
EIA/TIA-232, V.35, 
EIA/TIA-449, V.24, 
RJ45, Ethernet, 
802.3, 802.5, FDDI, 
NRZI, NRZ, B8ZS. 
 
 
 
 
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Etapa 1 – A camada física (camada 1) assegura a sincronização de bits e coloca o 
padrão binário recebido em um buffer. Ela notifica a camada de enlace de dados que 
um frame foi recebido após se decodificar o sinal recebido em uma sequência de bits. 
Por isso, a camada 1 ofereceu uma sequência de bits através do meio. 
Etapa 2 - A camada de enlace de dados examina a FCS (Frame Check Sequence, 
sequência de verificação de frame) no trailer com o intuito de determinar se houveram 
erros na transmissão (detecção de erros). Em caso positivo, o frame é descartado 
(alguns protocolos de enlace de dados realizam a recuperação de erros; outros, não). 
O (s) endereço (s) do enlace de dados é examinado de forma que o host B possa 
decidir se quer ou não processar os dados. Se os dados estiverem endereçados para 
o host B, os dados entre o header e o trailer da camada 2 são passados para o 
software da camada 3. O enlace de dados passa os dados por meio de tal link. 
Etapa 3 - Examina-se o endereço de destino da camada de rede (camada 3). Se ele 
for do hoste B, o processamento continua (endereçamento lógico) e os dados depois 
do header da camada 3 são passados para o software da camada de transporte 
(camada 4). A camada 3 ofereceu à entrega fim a fim. 
Etapa 4 – Se a recuperação de erros foi uma opção escolhida para camada de 
transporte (camada 4), os contadores que identificam este dado são codificados no 
 
 
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header da camada 4 juntamente com informações do acknowledgement (recuperação 
de erro). Depois da recuperação de erro e do reordenamento dos dados de entrada, 
os dados são passados para a camada de sessão. 
Etapa 5 – A camada de sessão (camada 5) pode ser usada para garantir que uma 
série de mensagens esteja completa. Por exemplo, estes dados poderiam ser inócuos, 
se as próximas 4 trocas não estiverem completas. O header da camada 5 poderia 
incluir campos com o intuito de dizer que isto é um fluxo intermediário em uma cadeia, 
e não um fluxo final. Depois que a camada de sessão assegurar que todos os fluxos 
estejam completos, ela passa os dados do header da camada 5 para o software da 
camada 6. 
Etapa 6 – A camada de apresentação (camada 6) define e manipula os formatos de 
dados. Por exemplo, se os dados são binários, em vez de caracteres, o header indica 
o fato. O receptor não tenta converter os dados usando o conjunto de caracteres 
ASCIL default do host B. Este tipo de header costuma ser incluído apenas para fluxos 
de inicialização, e não para cada mensagem que está sendo transmitida (formatos de 
dados). Depois dos formatos de dados serem convertidos, os dados (após o header 
da camada 6) são passados para o software da camada de aplicação (camada 7). 
Etapa 7 – A camada de aplicação (camada 7). Processa o header final e já pode 
examinar os dados reais do usuário final. Este header significa a aceitação dos 
parâmetros operacionais por parte dos aplicativos no host A e no host B. Os headers 
são usados na sinalização dos valores para todos os parâmetros; por isso, o header 
costuma ser enviado e recebido apenas no momento da inicialização da aplicação. 
Por exemplo, para transferência de arquivos, o tamanho do arquivo a ser transferido e 
os formatos do arquivo usados, seriam comunicados (parâmetros de aplicativo). 
 
Serviços e Protocolos 
 
 
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É importante fazer uma distinção entre serviços e protocolos. Um serviço é um 
conjunto de primitivas que uma camada oferece à camada superior adjacente, ou seja, 
é uma interface entre duas camadas onde a inferior se comporta como provedora do 
serviço e a superior a usuária do serviço. O serviço define as operações que a 
camada está preparada para realizar em nome de seus usuários, mas não diz nada a 
respeito do modo como isso deve ser implementado. 
Já um protocolo é um conjunto de regras que governa o formato e significado dos 
quadros, pacotes ou mensagens trocados entre entidades parceiras dentro de uma 
mesma camada. Os protocolos são utilizados para implementar os serviços, não 
sendo diretamente visíveis aos usuários, ou seja, o protocolo utilizado pode ser 
modificado, desde que o serviço oferecido ao usuário permaneça o mesmo. 
 
Links do texto: 
 http://www.museudocomputador.com.br/1970dc_1980dc.php 
 http://www.iso.org 
Veja também: 
 http://www.museudocomputador.com.br/1980dc_1990dc.php 
 
 
 
 
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UNIDADE 7 
Equipamentos Utilizados nas Redes Internas 
Mesmo com os padrões de comunicação, somente com eles não conseguimos montar uma 
rede. Então o que falta? Como os equipamentos em redes podem nos ajudar? Para que 
serve cada tipo de coisa? Que tal aprofundarmos um pouco mais no assunto e 
compreendermos como os equipamentos utilizados nas redes internas podem auxiliar-nos 
nessa tarefa? 
 
Repetidores 
Como vimos anteriormente, são equipamentos baratos para extensão de distâncias físicas 
em circuitos ponto a ponto. Provê isolação elétrica entre as partes da rede. Possuem pouca 
inteligência, sendo comumente usados como regeneradores (proteção contra atenuação do 
sinal sem afetar sua qualidade), mas possuem valor por manter toda a integridade dos dados 
que passam por eles. Um ponto contra é a possibilidade de congestionamento da rede pelo 
overhead que eles incluem por causa da repetição. Usam apenas a camada física do modelo 
OSI. 
Todas as mídias de transmissão atenuam ondas eletromagnéticas que passam através 
dessas mídias. Consequentemente, a atenuação limita a distância que os dados podem 
trafegar na mídia. Adicionando um dispositivo que amplifica o sinal, podemos permitir que os 
dados, que trafegam na mídia, atinjam uma distância maior. 
Também, podemos aumentar o tamanho da rede. Para exemplificar, se conectarmos 
computadores separados por uma distância maior que 100 metros (328 pés), utilizando um 
cabo 10BaseT Ethernet, precisaríamos de um dispositivo que amplificasse o sinal para nos 
 
 
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assegurarmos que os dados da transmissão chegariam de um ponto ao outro. Este 
dispositivo que amplifica o sinal é chamado de repetidor 
 
Os repetidores não convertem nem filtram nada. Para que um repetidor funcione, os dois 
segmentos que o repetidor une precisam ter o mesmo método de acesso. 
 
 
Drivers de linha / Modems de distância limitada 
 Modems de distância limitada (LDM, do inglês) são usados para estender a distância entre 
os circuitos físicos. Os LDMs proveem modulação e demodulação, como qualquer modem, 
mas sob a forma de um repetidor. 
 
 
Unidade de serviço de canal (CSU) / Unidade de serviço de dados (DSU) 
 
Os termos Channel Service Unit e Data Service Unit são sempre confundidos. Os dois 
equipamentos têm funções distintas, mas a funcionalidade de ambos pode ser achada em 
uma caixa, chamada Digital Data Set (DDS). O DSU é um equipamento a baixas velocidades 
que provê formatação de sinal e translação de protocolo. Atua também como ponto de 
terminação de circuitos digitais. O CSU é um equipamento a altas taxas que também pode 
ser usado para baixas velocidades. O CSU termina circuitos digitais como o DSU, mas 
possui funções a mais, como filtragem, equalização de linha, condicionamento de linha, 
regeneração de sinal, capacidade de testes de circuito e conversão de protocolo de controle 
de erro (por exemplo, B8ZS). Alguns CSUs/DSUs monitoram e testam, outros conseguem 
 
 
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monitorar e testar Extended Super Frame (ESF) e outros têm a capacidade de multiplexar 
tráfego de múltiplas portas de entrada para um único circuito ponto a ponto ou multidrop. 
Hubs de LAN inteligentes 
São produtos resultantes da evolução das LANs em barramento para as em estrela. Existem 
três gerações. Os equipamentos da primeira apareceram em 1984 e eram simples 
repetidores para LANs de única conectividade ( ethernet ). Era ponto de concentração da 
LAN, suportando um único barramento no qual se encontravam múltiplas portas ou várias 
LANs na mesma arquitetura. Essa função era similar à combinação de painel de conexão e 
repetidor. Os da segunda, têm a mesma arquitetura de barramento dos anteriores, mas lidam 
com diferentes arquiteturas de LAN, nas diferentes portas, como ethernet, token ring, FDDI. 
E mais: algumas ferramentas de gerenciamento local e remoto da rede; programação da 
configuração. 
 Hubs da terceira geração possuem vários barramento para conexão, similar à segunda 
geração, e também bridgind e funções rudimentares de roteamento. Existem barramentos 
que comportam de token ring (4 Mbps) a fast packet síncrono de 800 Mbps. Possuem 
ferramentas de gerenciamento de rede adicionais e são chamados às vezes de smart hubs. 
Muitos suportam SNMP (Simple Network Management Protocol) e outros novos padrões em 
desenvolvimento. 
É importante notar que hubs usam as camadas física, de enlace e parte da de rede do 
modelo OSI. 
Bridges (ligadores em ponte) 
 Proveem conexão entre LANs de mesma arquitetura, formando uma das mais simples 
conexões entre LAN e WAN. Um bridge usa mínima quantidade de processamento. Assim, é 
mais barato ligar LANs usando os mesmos protocolos das camadas físicas e de rede. Essas 
LANs podem cruzar uma sala ou o país. Bridges podem também conectar equipamentos que 
usam apenas as camadas física e de enlace a equipamentos que usam o conjunto de 
protocolos de nível superior IEEE 802.X, incluindo FDDI. Como bridges são transparentes a 
 
 
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protocolos, eles não proveem controle de fluxo nem reconhecem protocolos de níveis 
superiores, apenas as duas primeiras camadas do modelo OSI. 
Bridges operam na camada de controle de acesso ao meio (MAC, Media Access Control) da 
camada 2 do modelo OSI (enlace de dados). Suportam ligação em nível das camadas físicas 
e de enlace, mas não possuem funcionalidades de endereçamento e comutação. Bridges 
simplesmente passam tráfego de um segmento da rede a outro, baseado no endereço de 
destino contido no pacote sendo passado. Podem armazenar e transmitir posteriormente 
pacotes, mas não agem como comutadores. Além disso, podem reconhecer um esquema 
fixo de tabela de roteamento ou aprender dinamicamente um esquema de roteamento. 
Outra capacidade das bridges é a habilidade de filtrar dados. O maior ponto contra é que não 
podem enviar dados, operando na máxima taxa de filtragem. 
As bridges funcionando em uma rede desconhecem a mesma. Não enxergam os 
equipamentos, a menos os anexados a sua estrutura lógica de caminho. 
 Existem 4 tipos principais: transparente, tradutor, encapsulador e roteador de fonte (source 
routing) : 
Modo transparente: bridges de ambas as pontas de uma transmissão suportam os mesmos 
protocolos de meio físico e camada de enlace (camada MAC) do conjunto IEEE 802. X (ou 
possivelmente FDDI), mas as taxas de transmissão podem variar. Do ponto de vista do nó da 
rede, os equipamentos não participam da determinação da rota ou do processo de seleção. 
Os protocolos das camadas altas (acima da terceira) precisam ser os mesmos ou 
compatíveis para todas as aplicações conectadas. 
Modo tradutor: os bridges de ambas as pontas de uma transmissão podem usar diferentes 
protocolos de meio físico e camada de enlace (camada MAC). Estes equipamentos traduzem 
(manipulam a estrutura de quadro associada a cada tipo de meio) de um formato para outro. 
Os protocolos das camadas altas ainda precisam ser compatíveis. Bridges tradutoras não 
proveem serviços de segmentação. Portanto, o tamanho dos quadros de cada LAN deve ser 
configurado para o mesmo comprimento suportado. 
 
 
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Um tipo de bridge, o MAC bridge, pode ser usado como um método barato de conexão entre 
LANs ethernet e token ring sem o uso de roteadores, gateways ou hubs inteligentes. Estes 
equipamentos convertem os pacotes de um formato para o outro, bem como proveem a 
passagem e filtragem de pacotes. É necessário que as duas arquiteturas LAN possuam os 
mesmos grupos de protocolos das camadas altas. 
Modo de encapsulamento: Bridges de ambas as pontas de uma transmissão precisam usar 
os mesmos protocolos de camadasfísicas e de enlace (nível MAC), mas a rede de 
transmissão entre bridges pode possuir similar ou diferente tipo de meio físico e protocolo de 
nível MAC. Esses equipamentos permitem interconexão/extensão de redes pelo 
encapsulamento dos quadros recebidos (em envelopes específicos do meio físico em 
questão) e envio destes a outra bridge para entrega ao destino. Isto é comum quando 
múltiplas ethernets são servidas por um backbone token ring ou FDDI. O backbone serve 
como protocolo WAN. 
Modo roteador de fonte (source routing): para interconexão de, pelo menos, três LANs, onde 
a do meio é somente para trânsito. 
Bridges não devem ser usadas em projetos de rede com suporte a multiprotocolos, redes 
dinâmicas que requerem frequentes mudanças ou grandes redes com mais de 50 nós. Para 
tais casos, maiores vantagens serão obtidas com o uso de roteadores. 
As bridges (pontes) podem reduzir o congestionamento ao permitir múltiplas conversações 
simultâneas em segmentos diferentes, mas elas também têm seus limites na segmentação 
do tráfego. 
Uma característica importante das bridges (pontes) é que elas encaminham endereços 
broadcast da Ethernet para todos os segmentos conectados. Isso é necessário, já que os 
endereços broadcast são endereçados para todos os nós da rede. O problema é que as 
redes em ponte podem se tornar muito grandes. Quando um grande número de estações 
transmite em broadcast numa rede em ponte, o congestionamento pode ser imenso. 
 
 
 
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UNIDADE 8 
Roteadores 
Os roteadores são componentes avançados de rede que podem dividir uma rede em duas 
redes lógicas independentes. Os endereços broadcast da Ethernet cruzam as pontes em 
busca de cada nó da rede, mas não atravessam os roteadores, porque estes criam uma 
barreira lógica para a rede. Os roteadores operam com protocolos independentes da 
tecnologia específica da rede, como Ethernet ou token ring. 
Isso permite que os roteadores interconectem várias tecnologias de rede (local ou de longa 
distância) e foi um dos componentes que facilitaram a conexão de vários dispositivos em 
várias partes do mundo para formar a Internet. 
 
Roteadores - funcionamento 
Possuem muito mais inteligência que bridges. Provêem interconectividade entre 
equipamentos, semelhantes ou não, de LANs ou WANs, bem como a ligação de LANs com 
MANs. Roteadores multiprotocolo dão suporte para múltiplos protocolos simultaneamente. 
Roteadores são protocol sensitive (baseados em protocolo) e podem 
ligar (bridge) ou rotear uma grande quantidade de protocolos de camada 
de rede ou superiores. Assim, suportam uma enorme variedade de 
protocolos de rede e esquemas de endereçamento. Eles entendem a 
rede inteira e roteiam baseados em muitos fatores para determinação do melhor caminho. 
Usam as camadas físicas, de enlace e de rede do modelo OSI para prover endereçamento e 
comutação. Roteiam pacotes de nó a nó, baseados em informações de protocolo de pacote 
definido (packet-defined protocol information) e fatores como rota de menor custo, atraso 
mínimo, distância mínima e condições de menor congestionamento. 
 
 
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 Os usuários devem ter a mesma pilha de protocolos até o nível 3. Acima, os protocolos 
podem ser iguais. As aplicações nas pontas da transmissão não precisam suportar o mesmo 
protocolo LAN do conjunto IEEE 802. X ou os protocolos até a camada OSI 3, mas precisam 
ter o mesmo protocolo da quarta à sétima camada OSI (ou, pelo menos, a inteligência na 
ponta para prover a funcionalidade gateway se necessária). 
Os roteadores utilizam seu próprio conjunto de protocolos de interconexão. Pelo uso de 
tabelas e protocolos de roteamento (como o OSPF, Open Shortest Path First ), os roteadores 
retém inteligência artificial, chamada “aprendizagem dinâmica”, de toda a rede. Podem 
descobrir mudanças na topologia e rerrotear, com base nas tabelas dinâmicas de 
roteamento. Suportam grandes esquemas de endereçamento e grandes pacotes. A 
velocidade do barramento interno pode chegar a 1 Gbit/s. Uma grande vantagem é o fato dos 
roteadores terem habilidade de realizar essas funções via software , o que permite revisões 
futuras e upgrade mais fáceis. 
Roteadores possuem um nível de controle de congestionamento não existente em bridges, 
que permite rerroteamento dinâmico de tráfego para caminhos menos congestionados. 
Eliminam o perigo de tempestades de transmissão (broadcast storm danger) pela 
segmentação da rede. Portanto, a rede pode ser construída com um esquema hierárquico de 
endereçamento e operadas com tabelas de roteamento inteligentes. 
Os roteadores proveem tradução de protocolo entre usuários na camada de enlace de dados 
(OSI 2), enquanto bridges apenas passam informação. 
Roteadores que usam esquemas de roteamento IP podem resolver problemas de 
fragmentação de pacotes, causados por tecnologias como X. 25 e FDDI. A fragmentação 
sempre ocorre quando são usados dois protocolos com diferentes tamanhos de pacotes. 
Também conseguem traduzir entre camadas MAC. Podem ser isolados quando ocorre um 
problema na rede, diferente de bridges. 
 
 
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Como desvantagem, os algoritmos de roteamento levam a um overhead maior que em 
bridges por causa da inteligência adicional, necessária aos protocolos de roteamento, e das 
técnicas de controle de congestionamento implementadas. 
Funcionalidade Bridge Roteador 
Fontes de dados Uma fonte e um destino Múltiplas fontes e destinos 
Endereçamento Não Sim 
Manuseio de pacotes 
Transparente à passagem de 
pacotes 
Interpreta os pacotes 
Envio de pacotes Passa à frente Destino específico 
Inteligência global de rede Nenhuma 
Sabe o status de todos os 
equipamentos 
Esquemas de prioridade Não Sim 
Segurança Baseada em isolação 
Baseada em protocolo de 
roteamento 
 
 
 
http://www.networkexperts.com.br/index.php/tutoriais/8-cisco/15-como-configurar-
roteamento-multicast-roteadores-cisco.html 
 
 
 
 
 
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Brouter ( bridge + router ) 
Possui características de ambos os equipamentos, ligando alguns protocolos e roteando 
outros. O roteamento é simplificado, baseando-se no endereço do MAC. Utiliza as 3 
primeiras camadas do modelo OSI. 
 
Gateways 
Proveem toda a interconectividade dos roteadores e bridges, 
mais conectividade e conversão entre as sete camadas do 
modelo OSI, bem como entre outros protocolos proprietários. 
São sempre específicos por aplicação e, por causa das 
complexas conversões de protocolos, são mais lentos que 
roteadores e bridges. Algumas aplicações usam esquemas de 
prioridade não consistente entre as camadas OSI e estruturas 
de protocolos proprietários. 
A principal funcionalidade dos gateways é a tradução de 
protocolos para arquiteturas como SNA, DECnet, Internet TCP/IP, OSI. Eles também 
traduzem para diferentes arquiteturas LAN, como de ethernet para token ring e vice-versa. 
Em uma ligação entre dois usuários via gateway, ambos podem possuir diferentes pilhas de 
protocolos em qualquer dos sete níveis de protocolos OSI e não-OSI. 
Existem três grandes desvantagens: baixo throughput em condições 
de pico de tráfego, manuseio de prioridade user-to-gateway e 
características de armazenagem e transmissão (como bridges ). 
Durante períodos de pico de tráfego, um gateway pode se tornar um 
ponto de congestionamento da rede, tendo que passar a maior parte 
de seu tempo na tradução entre os vários conjuntos de protocolos. 
 
 
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Gateways são sempre equipamentos store and forward (armazenagem e transmissão), 
passando apenas a informação requisitada pelo nó de destino. Apesar dos pontos contra, há 
uma necessidade crescentepor essa funcionalidade. 
 
http://www.networkexperts.com.br/index.php/tutoriais/8-cisco/5-recuperacao-de-senha-em-
roteadores-cisco.html 
 
 
Critérios de seleção de equipamento 
Ordem crescente dos equipamentos por complexidade: 
Repetidor < Bridge < Brouter < Roteador < Gateway 
Um equipamento realiza funções específicas e mais todas as funções listadas à esquerda. 
Necessidade Equipamento 
Somente extensão de LAN similar Repetidor 
Transmissão em mais alta velocidade Bridge 
Menos overhead Bridge 
Fácil instalação Bridge 
Baixa manutenção operacional Bridge 
Pequena rede centralizada com muitos links ponto a ponto Bridge 
Todos os equipamentos usam a mesma estrutura de protocolo Bridge 
 
 
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Conexão de LANs similares Bridge 
Topologia simples Bridge 
Conexões a duas portas Bridge 
Restrições especializadas de roteamento Brouter 
Escolhas de roteamento baseadas em menor custo Roteador 
Necessidade Equipamento 
Fácil upgrade para protocolos adicionais Roteador 
Grande rede, grande número de usuários Roteador 
Congestionamento, fluxo de controle exigido Roteador 
Topologias complexas e complicadas Roteador 
Projetos de LANs hierárquicas Roteador 
Alta probabilidade de rajada de dados Roteador 
Processamento packet per second de alta velocidade Roteador 
Baixa perda de dados durante controle de fluxo Roteador 
Adaptação à constante troca de tecnologia Roteador 
Compatibilidade com serviços comutados Roteador 
Esquema universal de endereçamento Roteador 
Roteamento para rota alternativa para desvio de links com falha Roteador 
Segmentação requerida para vários tamanhos de pacote Roteador 
 
 
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Múltiplas implementações da camada MAC Roteador 
Emprego de diferentes esquemas de endereçamento Roteador 
Necessidade de vários caminhos alternativos Roteador 
Usuários descentralizados requerendo tradução de múltiplos protocolos de 
nível superior 
Roteador 
Assim, após a definição do hardware a ser utilizado é iniciado, o projeto de cabeamento 
estruturado. 
 
 
 
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UNIDADE 9 
MODEMS 
Os modems são os transmissores de sinais, tanto da internet quanto de outros meios de 
comunicação de dados que exija um aparelho de reprodução e autentificação dos mesmos, 
para entendermos um pouco mais desse tipo de dimensionamento acompanhemos esta 
unidade: 
 
Funcionamento dos modens 
Os sinais digitais podem ser estudados fazendo-se a aproximação por um sinal quadrado 
Quando analisamos tal sinal segundo as propriedades de Fourier vemos que eles se 
decompõem numa série de sinais senoidais de frequências diferentes os quais são múltiplos 
de um sinal fundamental. 
Se aplicarmos tais sinais diretamente sobre uma linha telefônica haverá diferente resposta de 
atenuação relativo as diferentes frequências harmônicas que compõe o sinal. O resultado 
destas diferentes respostas da linha de transmissão se traduz em distorção do sinal digital 
transmitido. Assim o sinal recuperado no final da linha terá pouca condição de reproduzir a 
informação nele contida, uma vez que a alteração em seu formato irá gerar erros de 
interpretação nos mecanismos triggers que identificam os valores 0 e 1 do sinal digital.Esta 
distorção aumenta a mediada que a largura de faixa da linha de transmissão é reduzida. 
Este comportamento torna bastante complexo a transmissão de sinais digitais em linhas 
analógicas. 
Para resolver este problema são utilizados modems. 
 
 
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O nome modem vem da sigla mo dulador / dem odulador . O modem executa a 
transformação do sinal através de modulação , no caso de modems analógicos ou 
codificação no caso de modems digitais. 
 
Características de especificação dos Modems 
 Tipo de Modulação - Os modems se classificam quanto ao tipo de modulação em 
Analógicos e Digitais (ou banda base). 
 Ritmo de transmissão - Os modems podem ser síncronos ou assíncronos 
 Meio de transmissão – Pode ser dedicado (leased line) ou discado( dial up) 
 Taxa de transmissão – representa a máxima taxa bits/s que pode ser transmitida 
pelo modem. 
 Taxa de Sinalização – representa o número de vezes em que a linha de 
comunicação é sinalizada. A taxa de sinalização é igual ou inferior à taxa de 
transmissão. A taxa de sinalização é normalmente representada em bauds. 
 Modo de operação – Half duplex (transmissão nos dois sentidos sem 
simultaneidade), Full duplex ( transmissão nos dois sentidos simultânea) . 
 Número de fios – 2W (utiliza dois fios para transmissão e recepção) , 4W (utilizada 
quatro fios para transmissão e recepção). 
 Frequência de Portadora Hz - Representa a frequência do sinal que será modulado 
pelo Modem, e transportará a informação pela rede. 
 
Modems Analógicos 
Os modems analógicos convertem o sinal digital em sinal analógico. A este processo dá-se o 
nome de modulação. 
 
 
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Os principais tipos de modulação são: 
Técnicas de Modulação 
Nestas técnicas a modulação ocorre baseada no valor de um único bit do sinal digital. 
1. Modulação FSK (Frequency Shift Keying) 
Na Modulação FSK - modulação por chaveamento de frequência, uma são 
transmitidas pela linha dois frequência de um sinal analógico os quais são chaveados 
conforme o valor do sinal digital. Assim, quando temos o bit 0 utilizamos a freqüência 
A e quando temos o bit 1 utilizamos a freqüência B. 
Na prática as frequências A e B são 1300 Hz e 2100 Hz para um modem que opere 
com taxa de transmissão de 1200 bps. 
Como podemos ver as frequências utilizadas são inferiores a 4Khz o que permite sua 
perfeita propagação nas redes projetadas para o tráfego do serviço telefônico. 
Esta técnica de modulação permite a implementação de modems de baixo custo e 
baixa complexidade tecnológica. 
2. Modulação PSK (Phase Shift Keying) 
Na modulação PSK, modulação por chaveamento de fase, ao invés de termos duas 
frequências distintas chaveadas com base no sinal digital temos uma única portadora 
de frequência fixa, porém com fase variável. Assim para um sinal digital de valor 0 
temos fase=0 e para um sinal digital de valo r 1 temos fase=180 graus. 
3. Modulação DPSK (Differential Phase Shift Keying) 
A Modulação DPSK, desvio diferencial de fase, atua como uma variação da PSK. 
Neste caso a variação de fase ocorre apenas nos bits de valor zero e não ocorre nos 
bits de valor 1. 
 
 
 
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Técnicas Multinível – DIBIT,TRIBIT 
Nesta técnica o modulador analisa mais que 1 bit para tomar a decisão de alteração do sinal 
analógico. 
 
Modems Digitais 
Quando se fala em modem digital é importante esclarecer que o conceito de modulação 
neste caso é seriamente afetado. Os modems digitais na verdade não modulam um sinal 
como no caso dos modems analógicos. O que realmente ocorre é a codificação de um sinal 
digital de modo que o mesmo possa ser transmitido em uma linha física. 
Estes modems são também conhecidos como modems Banda Base. A utilização de modems 
banda base implica em um meio de transmissão de curta distância (apenas alguns 
kilômetros) com boas características e sem a utilização de pupinização ou repetidores de 
frequência de voz. 
A grande vantagem deste tipo de modem está no menor custo uma vez que os circuitos 
apenas recodificam o sinal binário digital sem realizar a conversão digital – analógico - digital. 
Os principais métodos de codificação utilizados são: 
Comprimento máximo do trecho para modems Digitais 
O cálculo detalhado do alcance máximo do sinal de um modem digital em uma linha de 
transmissão deve ser considerado os seguintes fatores: