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1ºAula
Conceitos Iniciais sobre Redes de 
Computadores
Objetivos de aprendizagem
Ao término desta aula, vocês serão capazes de: 
• saber a definição de redes de computadores;
• entender como surgiu o conceito de redes de computadores e o seu histórico;
• compreender os componentes, a classificação, as topologias e como é estruturada uma arquitetura de redes de 
computadores;
• aprender o que é uma transmissão de dados, seus tipos, os problemas a que está sujeita e os meios físicos que são 
utilizados;
• compreender o que é o modelo OSI, o seu objetivo e a sua importância em redes de computadores.
Nesta aula, iremos nos familiarizar com os conceitos de redes de 
computadores, seus componentes e o que é uma arquitetura de rede de 
computadores. 
Lembrem-se de que esta aula foi preparada para que você não 
encontre grandes dificuldades. Contudo, podem surgir dúvidas no 
decorrer dos estudos! Quando isso acontecer, anote, acesse a plataforma 
e utilize as ferramentas “Quadro de Avisos” ou “Fórum” para interagir 
com seus colegas de curso ou com seu tutor. Sua participação é muito 
importante. Estamos preparados para auxilia-los.
Boa aula!
Bons estudos!
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Redes de Computadores I 6
Seções de estudo
1. Definição e contextualização histórica
2. Componentes e tecnologias envolvidas
3. Arquiteturas e modelo de referência
1 - Definição e contextualização histórica
Você saberia definir o que é uma rede de computadores? 
Veja a definição de redes de computadores dada por um 
grande e muito respeitado estudioso da área, Tanenbaum:
[...] vamos usar o termo rede de computadores 
quando quisermos falar de um conjunto de 
computadores autônomos interconectados. 
Dois computadores estão interconectados 
quando podem trocar informações. A 
óticas, microondas e satélites de comunicação. 
Quando exigimos que os computadores sejam 
autônomos, desejamos excluir os sistemas em 
que haja uma nítida relação mestre/escravo. 
Se um computador tiver o poder de iniciar, 
encerrar ou controlar outro computador, 
haverá uma clara indicação de que não há 
autonomia entre eles. Um sistema com uma 
unidade de controle e muitos escravos não 
é uma rede, assim como não o é um grande 
computador com terminais e impressoras 
remotas (TENEBAUM, 2011, s/p). 
TANENBAUM
Andrew Stuart Tanenbaum é um conceituado estudioso nas áreas 
de sistemas operacionais e redes de computadores. Foi o criador do 
do sistema operacional Linux foi inspirado no MINIX. Seus vários 
de cursos da área de computação. É professor dessas disciplinas 
na Universidade Vrije em Amsterdam. Sua página pessoal pode ser 
acessada através do link (<http://www.cs.vu.nl/~ast/>).
Podemos acrescentar a essa definição que além da troca de 
informações, os computadores podem compartilhar recursos, 
como impressoras, discos rígidos, e até mesmo acesso a outras 
redes de computadores. O termo autônomo, utilizado pelo 
autor significa que um computador tem livre arbítrio dentro 
de uma rede, podendo até mesmo se desconectar da mesma, 
se assim o quiser. Um computador solicita ao outro o acesso 
à informação (ou recurso), e compete ao acessado permitir 
esse acesso, podendo inclusive negá-lo. Notamos que os 
mainframes (computadores de grande porte) e seus terminais 
remotos (mesmo estando a algumas dezenas de metros) não 
são considerados uma rede de computadores, pois existe uma 
dependência mestre/escravo neste relacionamento, como por 
exemplo, o mainframe pode bloquear o acesso do usuário ao 
terminal. Em uma rede de computadores um computador 
não tem, e não pode ter esse poder (ao menos que haja um 
vírus no computador hospedeiro).
Mainframes
Mainframes são computadores de grande porte com capacidade 
de processar enormes volumes de informações. Seu nascimento foi 
em meados dos anos 40 e perduram até os dias de hoje. O maior 
fabricante foi a IBM que ainda os fabrica. Para saber um pouco mais 
sobre esses monstros da informática acesse o site da Wikipédia 
através do link http://pt.wikipedia.org/wiki/Mainframe e faça também 
uma visita ao site da IBM através do link (http://www.ibm.com/br/
systems/z/index.phtml?cm_re=masthead-_-products-_-sys-zseries e 
se assuste com o poder de processamento dessas máquinas).
 HISTÓRICO E EVOLUÇÃO
Agora que já sabemos o que é uma rede de computadores, 
vamos entender o porquê de sua criação, e o que levou ao 
seu desenvolvimento. Para compreender, vamos olhar um 
pouco para o passado, desde o início do desenvolvimento dos 
primeiros computadores.
Nos anos 50 os computadores eram grandes, caros 
e ficavam confinados em salas com requisitos rígidos de 
refrigeração e umidade. Eram operados por poucas pessoas, 
altamente qualificadas. A comunicação do homem com a 
máquina se dava através da utilização de cartões perfurados 
e fitas magnéticas, note bem que não existia teclado e muito 
menos monitor. 
Os avanços computacionais na década de 60 
introduziram o uso de terminais remotos possibilitando o uso 
dos computadores por mais de uma pessoa ao mesmo tempo, 
os usuários também passaram a ter então um mecanismo 
que possibilitava a interação direta com o computador. 
Permitindo que aumentassem o número de usuários do 
sistema computacional. Ainda assim, o computador era 
central e confinado a uma sala especialmente projetada para 
ele.
Na década de 70 surgiram os mini e microcomputadores 
com um poder computacional menor que os computadores 
da década passada, porém com preços mais acessíveis, o que 
levou as organizações a partirem em direção à distribuição do 
poder computacional. Ao invés de ter um computador caro e 
centralizado, optaram por mini ou microcomputadores e por 
espalhá-los pelos diversos setores da organização. 
A descentralização do ambiente computacional gerou 
um problema, os dados antes confinados em apenas um local, 
foram espalhados em vários locais. Outro problema, era o alto 
custo dos periféricos tais como: impressoras, discos rígidos, 
etc. Da necessidade por compartilhar esses dados aliado 
a necessidade de compartilhar os periféricos para reduzir 
custos impulsionou o aparecimento das primeiras redes de 
computadores. 
Hoje, os benefícios das redes de computadores são 
inúmeros. No campo pessoal podemos citar dentre outros, 
os seguintes benefícios: diminui a distância entre amigos e 
familiares aumentando a interação entre eles, permite a reserva 
de hotéis, compra de passagens aéreas, permite encontrar o 
melhor preço de um determinado produto e na aquisição 
de conhecimento através de consulta a enciclopédias on-
line ou ensino a distância. No campo empresarial, permite 
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aos funcionários em diferentes localidades interagirem em 
sessões de trabalho cooperativo. Permite o compartilhamento 
das informações geradas pelos diversos sistemas da empresa 
(controle de estoque, contas a pagar, faturamento, etc) dando 
aos administradores agilidade na tomada de decisões. 
 Hoje a rede transformou-se num dos principais meios 
de interação entre pessoas na disseminação da informação e 
da realização de negócios. O rádio levou trinta e oito anos 
até formar um público de cinquenta milhões de pessoas, a 
televisão levou treze anos e a internet precisou de apenas 
quatro anos para alcançar essa marca. 
Quando acadêmico do curso de ciências da computação 
pude conviver com esses dois mundos, o dos mainframes e o 
dos microcomputadores. Vivenciei também o surgimento da 
internet no Brasil. Antes da internet utilizávamos a BITNET, 
uma rede de computadores, ou melhor, mainframes que 
interligava somente instituições de ensino pelo mundo e 
algumas instituições de pesquisas. E acreditem naquela época 
já existia um MSN pré-histórico. Bons tempos aqueles. Não 
existia a web, era tudo em modo texto e nada instantâneo, para 
fazer um download tínhamos que escaloná-lo e o recebíamos 
via e-mail no dia seguinte. Muito estranho não? Para saber um 
pouco mais sobre essa era pré-histórica acesse o link (http://
pt.wikipedia.org/wiki/BITNET)ou façam uma busca no 
Google sobre a Bitnet. Existem algumas comunidades nas 
redes sociais sobre a bitnet.
2 - Componentes e tecnologias envolvidas
Toda rede de computadores possui três componentes: 
computadores, um sistema de comunicação interligando-os 
fisicamente e um conjunto de software gerenciando essa 
comunicação.
Uma rede de computadores pode ser dividida em 
duas partes: a física e a lógica. A física ainda se subdivide 
em dois grupos: as dos ativos e passivos. Os ativos são os 
componentes que realizam sinalização, como placas de redes, 
roteadores, switches, repetidores, etc. Enquanto que os 
passivos são os elementos que não produzem sinais e sim tem 
a missão de transportar os gerados pelos elementos ativos, 
como os cabos. A parte lógica compreende as regras (criadas 
através de softwares) que coordenam a comunicação entre os 
componentes físicos, e que garantem que essa comunicação 
ocorra livre de erros e de maneira segura observando alguns 
detalhes como por exemplo: sinalização dos bits para envio 
através dos meios de transmissão, detecção e correção de erro, 
roteamento das mensagens desde a origem até o destino, 
podendo passar por várias redes intermediárias, entre outros.
CLASSIFICAÇÃO 
Os estudiosos em redes de computadores não chegaram 
a um consenso em como classificar as redes de computadores, 
não existe um critério único para classificar as redes de 
computadores, mas as duas classificações mais difundidas e 
aceitas são quanto a distribuição geográfica e a tecnologia de 
transmissão. 
DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA
Quanto à distribuição geográfica uma rede é classificada 
segundo a sua extensão geográfica, podendo ser classificadas 
como: 
• REDES LOCAIS (LAN: Local Area Networks)
São redes privadas, cuja extensão não passa de algumas 
centenas de metros, conectam computadores de uma mesma 
sala ou prédio. Utiliza meios de transmissão de alta velocidade 
e baixa taxa de erros. As topologias mais comuns são barra, 
anel e estrela.
• REDE CAMPUS (CAN: Campus Area 
Network)
São redes que interconectam várias LANs de uma 
mesma instituição dentro de área de abrangência de até 5 
km. São exemplos de CAN as redes que interconectam os 
vários prédios e facilidades de uma universidade ou empresa. 
Nesse exemplo tem-se uma rede Campus Universitária e 
Empresarial, respectivamente.
• REDES METROPOLITANAS (MAN: 
Metropolitan Area Networks)
São redes que interconectam LANs e computadores 
de uma cidade ou região com distância de até 100 km. São 
exemplo de MAN as redes de acesso dos provedores Internet 
em uma cidade.
• REDES DE LONGA DISTÂNCIA (WAN: 
Wide Área Network)
Abrange uma ampla área geográfica, conectando 
computadores e redes a nível estadual, nacional e continental. 
Geralmente, são operadas por empresas de telecomunicações. 
Devido à grande extensão, em geral possuem taxa de 
transmissão menor, maior retardo e maior índice de erros de 
transmissão.
TECNOLOGIA DE TRANSMISSÃO
• REDES POR DIFUSÃO
As redes por difusão possuem um canal de comunicação 
compartilhado por todas as máquinas. As mensagens enviadas 
por uma são recebidas por todas as outras. Um campo de 
endereço dentro da mensagem especifica o destinatário. Ao 
recebê-la, a máquina analisa a quem se destina, se ela for o 
destinatário, ela a processará, caso contrário, a descartará. 
Além da mensagem destinada a uma só máquina, encontramos 
ainda as mensagens destinadas a todas (conhecida como 
mensagem Broadcasting) ou destinadas a um determinado 
grupo de máquinas (conhecidas como mensagens Multicasting). 
A representação gráfica de uma rede por difusão é mostrada 
na figura 1(a).
• REDES PONTO A PONTO
 As redes ponto a ponto se caracterizam por muitas 
ligações entre pares de máquinas. Geralmente, uma mensagem 
para ir de um ponto a outro, precise passar por várias máquinas 
intermediárias. Se observarmos a figura Fig.1.1(b), notaremos 
que uma mensagem enviada de C1 para C3, deverá passar 
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obrigatoriamente por C2 e C4, ou somente por C4.
Figura 1.1-(a)Rede por Difusão (b) Ponto a Ponto
Fonte: acervo pessoal
Geralmente a tecnologia por difusão é utilizada em redes 
locais, enquanto as de longa distância utilizam a ponto a ponto.
TRANSMISSÃO DE DADOS
Transmissão é o envio de sinais de um ponto a outro. Os 
sinais podem ser analógicos, como na transmissão de rádio ou 
digitais, como os de computadores. 
 Os meios físicos são responsáveis pelo transporte 
dos sinais em uma rede. Eles transportam um fluxo bruto 
de bits de uma máquina para outra. Cada meio físico possui 
características próprias de desempenho, custo, retardo e 
facilidade de instalação e manutenção. Os meios físicos são 
classificados como guiados e não guiados, os guiados são 
aqueles cabo coaxial, par trançado, fibra ótica, e os não guiados 
próprio radiodifusão, infravermelho, satélites e micro-ondas.
SENTIDO DA TRANSMISSÃO DE DADOS
De acordo com o sentido que o sinal pode ter em um 
determinado momento pode ser: simplex, half-duplex ou full-
duplex.
• SIMPLEX
A transmissão dos dados é realizada somente em um dos 
dois sentidos possíveis de transmissão. Figura 1.2.
Figura 1.2- Transmissão Simplex
Fonte: acervo pessoal
• HALF-DUPLEX
 A transmissão ocorre nos dois possíveis sentidos, porém 
não simultaneamente. Figura 1.3.
Figura 1.3- Transmissão Half-Duplex
Fonte: acervo pessoal
• FULL-DUPLEX
A transmissão ocorre nos dois possíveis sentidos, 
simultaneamente. Figura 1.4.
Figura 1.4 – Transmissão Full-Duplex
Fonte: acervo pessoal
PROBLEMAS NA TRANSMISSÃO DE DADOS
Durante o processo de transmissão de dados, alguns 
problemas podem ocorrer, como: a atenuação, ruído e retardo.
• ATENUAÇÃO
Conforme o sinal percorre o meio de transmissão ele vai 
perdendo a sua intensidade. A esse fenômeno damos o nome 
de atenuação. Ela pode ser corrigida inserindo aparelhos 
amplificadores ou repetidores de sinal entre transmissor e 
receptor.
• RUÍDO
É qualquer interferência (geralmente eletromagnética) 
sofrida pelo sinal, que venha causar a sua distorção ou perda. 
• RETARDO
A diferença entre o momento que o sinal foi transmitido 
e o momento em que foi recebido, nós damos o nome de 
retardo ou atraso. Essa diferença é devido a distância que o 
sinal deve percorrer, entre outros fatores.
MEIOS FÍSICOS DE TRANSMISSÃO
• PAR TRANÇADO
O par trançado é formado por quatro pares de fios de 
cobre, cada par é entrelaçado em forma de espiral (figura 
1.5). Esse entrelaçamento cria um campo eletromagnético 
que oferece uma razoável proteção contra interferências. 
Tradicionalmente, dos quatro pares, somente dois são 
utilizados na transmissão de sinais, um par é utilizado 
para transmitir sinais e outro para receber sinais. No par 
transmissor, cada fio transmite o mesmo sinal, mas com a 
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polaridade invertida (positivo em um e negativo no outro). 
A mesma coisa acontece no par que recebe os dados. Essa 
transmissão em duplicidade traz dois benefícios: o primeiro 
é a anulação do campo magnético que é gerado ao passar 
corrente por um fio: como as polaridades são invertidas, 
os campos magnéticos produzido em cada fio se anulam; o 
segundo é a redundância do sinal transmitido, como as eles 
trafegam em duplicidade, é fácil descobrir se houve ruído, 
tudo o que chegar por um fio, deverá ter a mesma intensidade 
no outro, aquilo que for diferente nos dois sinais é ruído e o 
receptor tem como o identificar e eliminar facilmente.
Figura 1.5 – Cabo UTP
Fonte: acervo pessoal
Existem dois tipos de cabos de par trançado: os sem 
blindagem, chamados de UTP (Unshielded Twisted Pair) e os 
blindados STP (Shielded Twisted Pair). O que difere um do 
outro, é uma blindagem feita por uma camada de malha de 
metal entre os pares de cobre e a capa plástica, ficando mais 
imune a ruídos, podendo ser utilizados em ambientes com 
fortes fontes de interferências. Os cabos de par trançado são 
classificadosem categorias de 1 a 6. O que difere uma da outra 
é a bitola de cada fio. a composição do material e o processo 
de fabricação, o que propicia uma maior ou menor taxa de 
transmissão e imunidade a interferência. A categoria 1 é 
utilizada em sistemas de telefonia; a 2 corresponde é utilizada 
pela IBM e é idêntica a categoria 3; a 3 transfere dados a uma 
taxa de 10 Mbps; a categoria 4 transfere dados a 16mbps; a 
5 a 100 Mbps a 6 a 1 Gbps, podendo chegar a 10 Gbps. 
As taxas de transferência dos cabos de categoria superior a 6 
(atualmente 7 e 7A) começam em 10 Gbps e pode transmitir 
até 100Gbps. 
A lista atualizada das categorias existentes bem como 
a característica que cada uma possui pode ser consultada 
pelo site (https://pt.wikipedia.org/wiki/Cabo_de_par_
tran%C3%A7ado).
Os cabos de par trançado são os mais utilizados, pois 
são baratos, flexíveis, e trabalham com uma alta taxa de 
transferência de dados. Como desvantagens podemos citar: 
o comprimento que um lance pode ter (100 metros) e a baixa 
imunidade a interferências. 
• COAXIAL
O cabo coaxial é formado por um condutor interno 
de cobre, revestido por um isolante plástico (chamado de 
dielétrico), uma malha de metal envolvendo as duas camadas 
mais interiores e uma capa plástica revestindo todo o conjunto 
(figura 1.6). Possui uma imunidade a interferência maior do 
que os cabos de par trançado, são porém mais caros, menos 
flexíveis e a taxa de transmissão é menor. 
Figura 1.6 – Cabo Coaxial
Fonte: acervo pessoal
Foi o primeiro cabo a ser utilizado em redes de 
computadores. Existe uma grande variedade de cabos 
coaxiais, mas os mais utilizados em redes de computadores 
são: 10Base5 e 10Base2, também chamados de thicknet e 
thinnet, respectivamente. O 10Base5 são cabos mais grossos (1 
cm de diâmetro) e mais antigos do que o 10Base2. 
O comprimento máximo de cabeamento utilizando 
cabos 10Base5 é de 500 metros, ao longo desse cabo, 
são conectados aparelhos chamados transceivers (também 
conhecido como MAU-figura 1.7), apelidados de “vampiros”, 
pois seus conectores perfuram o cabo para alcançar o 
condutor interno. O MAU é conectado a uma interface no 
computador através de um cabo (de comprimento máximo 
de 50 metros). A distância mínima entre um transceiver e outro 
é de no mínimo dois metros e meio, e podia haver somente 
100 transceivers em um barramento. E nos dois extremos 
do barramento são colocados dispositivos chamados 
terminadores, cuja funcionalidade é evitar que os sinais, ao 
chegarem às pontas do cabo retornem, causando interferência. 
Esse tipo de cabeamento foi muito utilizado na década de 80 
nos mainframes, hoje é obsoleta. 
Figura 1.7- Transceiver
Disponível em: <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/
ThicknetTransceiver.jpg>. Acesso em: 01 març.2019.
Os cabos 10Base2 são mais finos (4,7 milímetros) mais 
flexíveis que o anterior. A diferença com o 10base5 são: o 
comprimento máximo do barramento é de 185 metros, a 
distância mínima entre os computadores é de 50 centímetros, 
o número máximo de computadores é de 30. A maneira de 
se conectar os computadores ao cabo sofreu modificações, 
ao invés de usar um transceiver ligado ao barramento, são 
feitos lances de cabos que se conectam a placa de rede do 
computador, através de um conector em forma de T (BNC). 
Na figura 1.8(a) temos a ilustração de um cabo 10base2 já 
conectorizado, na 1.8(b) um terminador e um conector BCN 
em forma de T unindo dois cabos 10base2 na figura 1.8(c).
Figura 1.8 – Conectores BNC
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Redes de Computadores I 10
Fonte: 
• FIBRA ÓTICA
Essa tecnologia de transmissão utiliza-se da luz para a 
transmissão de dados. A luz é gerada por um LED ou laser 
em uma ponta, o sinal luminoso trafega pelo cabo e ao chegar 
ao final aciona um circuito chamado foto diodo que converte 
(decodifica) o sinal de luz em sinal elétrico. É composta por um 
núcleo de fibra de vidro ou um plástico especial da espessura 
de um fio de cabelo (algo na casa de cem micrômetros), que é 
revestido por uma camada de fibra de vidro, bem mais grossa. 
Em seguida, vem uma camada de plástico chamada de 
cladding, depois outra camada de isolamento e por fim uma 
capa protetora chamada bainha. Existem dois tipos de 
cabos, os monomodos e os multímodos. O de modo simples 
transmite somente um sinal de luz em linha reta enquanto 
o multímodo transmitem vários sinais que vão refletindo 
(em ângulos diferentes) nas paredes do condutor. Os cabos 
monomodos transmitem os dados a uma velocidade maior e 
a distâncias maiores, pois ao refletir na parede do condutor a 
luz perde intensidade. 
Os cabos de fibra ótica são imunes a interferências 
eletromagnéticas e como não são feitos de metal, não sofrem 
o problema da corrosão. Além disso, elas transmitem dados a 
uma distância muito maior, de 1 a 5 quilômetros. A velocidade 
de transmissão das fibras evolue continuamente, tecnologias 
modernas podem atingir velocidades de transmissão na casa 
dos Terabits por segundo. A grande desvantagem é o custo, 
não só do cabo em si, mas das ferramentas e da mão de obra 
para sua instalação.
Figura 1.9 – Fibra Ótica
Acervo Pessoal
• SEM FIO
Os dados são transmitidos através da utilização de 
frequência de rádio (radiodifusão) ou infravermelho. Na 
radiodifusão as frequências comumente utilizadas são 915 
MHZ, 2,4 GHz e 5,8 GHz. Normalmente é utilizada quando 
é impossível ou muito difícil a instalação de outros meios de 
comunicação (cabos metálicos ou fibra ótica).
TOPOLOGIA
A topologia descreve a forma como os enlaces físicos 
e os nós de comunicação estão organizados, determinando 
os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer 
pares de estações conectadas a rede. As principais topologias 
ilustradas na figura 1.10 são: barra, anel, parcialmente/
totalmente conectada, estrela e árvore.
Figura 1.10: Principais Topologias de Redes de Computadores
Fonte: adaptado de <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/96/
NetworkTopologies.png>. Acesso em: 01 març. 2018.
• BARRA
Nesse tipo de rede, os computadores são conectados a 
um cabo linear (cabo coaxial), compartilhando um mesmo 
barramento. Utiliza a tecnologia de transmissão por difusão, 
ou seja, uma mensagem enviada por uma estação será recebida 
por todas. Em cada extremidade do barramento é colocado 
um terminador. Como os computadores compartilham o 
mesmo meio de transmissão, somente um computador pode 
transmitir em um dado momento, quando isso ocorrer, damos 
o nome de colisão. 
Quando ocorrer uma colisão os computadores que a 
causaram esperam um período aleatório de tempo e tentam 
retransmitir, caso ocorra uma nova colisão, eles esperam 
por um período maior, até que não ocorra mais colisão. Os 
problemas com essa topologia são: velocidade (ao aumentar 
o número de estações no barramento, aumenta também 
o número de colisões), caso um conector oxide, ou se 
desconecte, ou uma falha no barramento ou ocorra uma 
desconexão do terminador, ou uma falha no mesmo, toda a 
rede irá parar, e leva-se um tempo considerável para descobrir 
onde está a falha.
• ANEL
Nessa topologia a mensagem circula em um sentido 
único, percorre todos os nós até chegar ao seu destino. Muito 
utilizada na década de 80 nas redes Token Ring da IBM. O 
controle de quem pode transmitir se dá através de uma técnica 
chamada passagem de token, somente a estação que o possui 
pode transmitir, esse token é transmitido de estação para 
estação. Não é utilizada em redes de longa distância devido 
aos seguintes fatores: existindo uma falha em um nó há uma 
paralisação em toda rede (não existe uma rota alternativa em 
caso de falha); Devido ao fato da mensagem ter que passar 
por vários nós até chegar ao destino, apresentaria um retardo 
de transmissão (intervalo de tempo decorrido desde o início 
da transmissão de uma mensagem da origem até o momento 
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em que a mensagem chega ao seu destino) inaceitável. 
• TOTALMENTE CONECTADA
Nessa topologia todas as estações estão interligadasentre 
si através de enlaces ponto a ponto. Uma rede com esse tipo de 
topologia seria ideal, pois o número de colisões seria mínimo 
e podemos ter mais de um par de estações se comunicando 
ao mesmo tempo. Mas o seu uso se torna impraticável, 
principalmente em redes com muitos computadores, devido 
ao número excessivo de interligações. Em uma rede com n 
computadores, seriam necessários n(n-1)/2 ligações ponto 
a ponto. Se em uma empresa existirem 100 computadores, 
seriam necessários 4950 enlaces ponto a ponto. Agora imagine 
em uma rede geograficamente distribuída com milhares de 
computadores.
• ESTRELA
 É a topologia mais usada em redes locais. Nessa 
topologia existe um nó central onde todos os outros nós são 
conectados, que tem a função de gerenciar a comunicação. A 
comunicação pode ser por difusão, todas as informações são 
enviadas ao nó central, que as repete a todos os outros nós, ou 
pode ser feita ponto a ponto, o nó central recebe a informação 
e repassa ao nó de destino. Ao contrário da topologia em 
barramento, no caso do rompimento de uma ligação de um 
nó a rede não para, isso só acontece se ocorrer a paralisação 
do nó central. Não há parada na rede caso haja necessidade de 
incluir ou retirar um nó da rede.
• PARCIALMENTE CONECTADA
 É a topologia mais utilizada em redes de grandes 
distâncias, também conhecida como topologia em grafo. 
Assemelha-se a topologia totalmente ligada, mas não 
apresenta todas as ligações entres os nós, ou semelhante à 
topologia em estrela, porém com rotas alternativas entre os 
nós. As mensagens destinadas a nós que não estão conectados 
diretamente, deverão passar por nós intermediários antes de 
chegar ao destino.
Árvore
É uma topologia disposta em forma hierárquica dividida 
em níveis, onde um nível mais alto é conectado a vários outros 
níveis inferiores.
• TOPOLOGIA FÍSICA versus TOPOLOGIA 
LÓGICA
A topologia física descreve os caminhos por onde os 
cabos passam, descreve onde cada nó está situado fisicamente, 
como é feita a distribuição do meio de comunicação, ou seja, 
o layout físico. A topologia lógica diz respeito ao modo como 
os dados são transmitidos e recebidos, descreve como as 
informações devem transitar ao longo da rede, o formato dos 
dados, etc. Em uma rede, a topologia lógica pode diferir da 
física, por exemplo, a topologia física pode ser estrela, com 
o nó central usando difusão, mas a topologia lógica será 
barramento, pois ao receber uma mensagem, o nó central a 
replicará a todos os outros.
3 - Arquiteturas e modelo de 
referência
ARQUITETURA DE REDE
No início dos anos 70 as empresas IBM, Xerox e 
Digital, desenvolveram suas arquiteturas próprias de redes, 
respectivamente SNA, XNS e Decnet. Havia um grande 
inconveniente, somente o fabricante (ou alguns por ele 
licenciado) fornecia produtos (hardware ou software) para 
sua arquitetura, o usuário ficava refém dos fornecedores, 
que cobravam o preço que queriam. Outro inconveniente 
era a incompatibilidade entre essas arquiteturas, ou seja, um 
dispositivo de uma rede SNA não se comunica com XNS ou 
DECNET, e vice-versa. Isso criava um grande inconveniente 
quando, por exemplo, uma empresa adquiri uma outra que 
possui um sistema diferente do seu. 
 Para contornar esse problema era necessária a 
definição de uma arquitetura que pudesse interconectar 
computadores de fabricantes diferentes, e essa definição 
deveria ser pública e aberta, para que um fabricante não 
tivesse vantagem sobre outro. 
 Foi com esse intuito que no início dos anos 80 
que a ISO (International Standards Organization – Organização 
Internacional de Padronização) aprovou o RM-OSI (Reference 
Model Open Systems Interconnections - Modelo referencial para 
interconexão de sistemas abertos). Servindo como base para 
qualquer rede, seja local ou de longa distância.
ORGANIZAÇÕES INTERNACIONAIS DE 
PADRONIZAÇÃO
As organizações internacionais importantes no campo de 
rede de computadores são: a ISO, a IEC e a ITU-T. Existem 
também as organizações nacionais que estão ligadas a ISO, no 
Brasil temos a ABNT, a americana ANSI e a europeia ETSI. 
O padrão de rede local foi proposto pelo grupo de trabalho 
802 da IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), que 
é ligada a ANSI. 
ESTRUTURAÇÃO POR CAMADAS
A tarefa de coordenar a comunicação entre dois 
hosts distintos é complexa, coordenar os detalhes como 
detecção e correção de erros de transmissão, roteamento das 
mensagens deve ser cuidadosamente observados para que 
esta comunicação ocorra de maneira precisa, segura e livre 
de erros.
Para reduzir a complexidade do projeto, a estrutura 
da rede é construída em forma de camadas sobrepostas 
hierarquicamente, cada uma desempenhando um papel 
específico. Cada camada, fornece serviços e funções para as 
camadas de níveis superiores, escondendo dessas os detalhes 
de implementação dos serviços. O acesso aos serviços se dá 
através da interface da camada.
 Uma camada de um nível N de uma máquina se 
comunica com a camada de mesmo nível em outra máquina. 
As regras que regem essa comunicação são chamadas de 
protocolo da camada N. 
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Fernanda Souza
Fernanda Souza
Redes de Computadores I 12
O acesso aos serviços provido por uma camada se 
faz através de um SAP (service access point). As funções de 
cada camada são executadas por processos (que podem ser 
implementados por software ou por hardware) chamados 
de entidades. Entidades que executam em camadas 
correspondentes e em máquinas distintas são chamadas de 
entidades pares. 
A figura 1.11 ilustra a estrutura de rede em 5 camadas.
Figura 1.11 – Estrutura de redes em camadas
Fonte: acervo pessoal
Nenhum dado é transmitido diretamente da camada 
N do host A para a camada N do host B. Em vez disso, os 
dados são passados para a camada imediatamente abaixo, até 
encontrar o meio físico, sendo assim efetivamente transmitido 
para o host B. Os dados agora fazem o percurso inverso, sendo 
transmitidos para as camadas superiores, até chegar a camada 
de destino.
Existe uma diferença entre serviços e protocolos. Essa 
diferença é descrita por Tanenbaum:
“Um serviço é um conjunto de primitivas (operações) que uma 
camada oferece para a camada acima dela. O serviço define as operações 
para a camada que está preparada para executar e satisfazer seus 
usuários, mas ele não tem nada a ver com o modo como essas operações 
são implementadas. Um serviço diz respeito à interface existente entre 
duas camadas, que, por sua vez, tem como provedor a camada inferior e 
como usuário a camada superior. Já o protocolo é um conjunto de regras 
que controla o formato e o significado dos quadros, pacotes ou mensagens 
trocados pelas entidades pares contidas em uma camada. As entidades 
utilizam protocolos com a finalidade de implementar suas definições de 
serviço. Elas têm a liberdade de trocar seus protocolos, desde que não 
alterem o serviço visível para seus usuários. Portanto, o serviço e o protocolo 
são completamente independente.” (TENEBAUM, 2011, s/p.)
Para facilitar o entendimento da comunicação através 
de camadas (e sua eficiência), tomemos o seguinte cenário: 
dois pesquisadores (um brasileiro e um indiano) trabalham 
em uma pesquisa, cada um localizado em uma universidade 
em seu país, e nenhum fala a língua do outro. Construiremos 
agora uma comunicação através de 3 camadas, na camada 
mais superior estão os pesquisadores, na inferior um tradutor 
e na mais baixa um secretário. 
O protocolo entre da camada 3 é relatórios (informações 
trocadas entre os cientistas), o da camada 2 será uma língua 
escolhida de comum acordo entre os dois tradutores, nesse 
caso o inglês, e temos o fax como protocolo da camada mais 
baixa (que será o meio de transmissão). O cientista brasileiro 
escreverá seu relatório em português, enviará para o tradutor, 
que fará a tradução para o inglês, passará para o secretário que 
cuidará de transmitir por fax para o outro secretário na Índia. 
Agora a mensagem percorrerá o sentido inverso atéchegar ao 
outro cientista. 
Note que do ponto de vista dos cientistas eles estão 
se comunicando entre eles, um envia um relatório (em 
português) e o outro recebe um relatório (em hindu). Não 
interessando a ambos qual a língua utilizada para a tradução. A 
mesma coisa se aplica aos tradutores, eles não se preocupam 
com o método utilizado para a transmissão da mensagem, e 
sim com a língua utilizada para comunicarem entre eles. Se ao 
invés de utilizarmos o telefone como meio de transmissão e 
passarmos a utilizar fax, nada se alterará para o tradutor e o 
cientista, eles continuarão a fazer o serviço da mesma maneira. 
Note que modificamos a implementação de uma camada e 
não precisamos alterar as das outras. 
O MODELO OSI
O modelo de referência OSI é composto por sete 
camadas (figura 1.12), foi elaborado entre 1978 e 1984 pela 
ISO. 
Devemos deixar claro que o RM-OSI por si só não é 
uma arquitetura de rede, pois não específica os serviços e 
protocolos de cada camada. Ele descreve a função que cada 
camada deve desempenhar. 
Figura 1.12- Camadas do Modelo OSI
Fonte: acervo pessoal
• A CAMADA FÍSICA
A função do nível físico é a transmissão de uma 
unidade de dados (neste caso um bit) através de um canal de 
comunicação. O projeto de protocolos dessa camadas deve 
se preocupar em especificar como representar os bits 0 e 1, a 
duração e a intensidade do sinal elétrico (ou ótico), o modo de 
transmissão (simplex, half-duplex ou full duplex), velocidade 
da transmissão, pinagem dos conectores, ou seja, lida com as 
características mecânicas e elétricas do meio físico. Não sendo 
de sua responsabilidade tratar os erros de transmissão.
• A CAMADA DE ENLACE
O objetivo da camada de enlace é detectar e possivelmente 
corrigir erros de transmissão que possam ter ocorridos na 
camada física. A camada de enlace de dados particiona os 
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dados a serem enviados em unidades chamadas quadro 
(frames), que são compostos por uma cadeia de centenas de 
bytes, delimitados por uma sequência preestabelecida de bits. 
Outra função dessa camada é tratar a duplicação e chegada 
de quadros fora de ordem e também evitar que o transmissor 
envie mais quadros que o receptor possa processar.
• A CAMADA DE REDE
Essa camada é responsável pelo roteamento de pacotes 
(unidades de dados dessa camada) entre a de origem e o destino, 
principalmente quando existir rotas diferentes que conectam 
os mesmos. A tarefa dessa camada é escolher o melhor 
caminho entre os dois hosts, evitando congestionamento. 
Outra tarefa é a contabilização de pacotes transferidos por 
usuário, para efeito de tarifação. A camada de rede oferece 
dois tipos de serviços: datagramas (serviço não orientado à 
conexão) e circuito virtual (orientado à conexão). 
 No serviço por datagramas os pacotes podem não seguir 
o mesmo caminho entre a origem e destino, a rota que cada 
um vai seguir é escolhida no momento do envio.
No serviço de circuito virtual, é estabelecido antes do 
envio uma rota prévia que contém todos os nós por onde 
os pacotes deverão passar, ou seja, estabelecendo um único 
caminho entre a origem e o destino.
• A CAMADA DE TRANSPORTE
A função principal dessa camada é controlar o fluxo 
de informação transmitida e recebida. Ao receber dados da 
camada superior, quebra-os em unidades menores para ser 
utilizado pela camada de rede. Para cada conexão de transporte 
requisitada pela camada superior ela criará uma conexão de 
rede, caso seja requisitado uma conexão de transporte com 
alta taxa de transmissão, várias conexões de rede serão criadas. 
Caso a conexão de rede seja cara de manter, a camada de 
transporte pode multiplexar várias conexões de transporte em 
uma conexão de rede. 
Essa camada oferece dois tipos de serviços: confiável 
e não confiável. O serviço não confiável é mais rápido, 
porém não garante a entrega, nem a ordem ou a inexistência 
de quadros duplicados; por outro lado o serviço confiável 
oferece todas essa garantias, porém é um serviço mais lento. 
Essa lentidão se deve ao fato de que a camada de transporte 
terá que remontar, colocar na ordem e descartar os frames 
duplicados recebidos da camada de rede. 
• A CAMADA DE SESSÃO
O objetivo dessa camada é sincronizar e organizar a troca 
de informação entre dois processos de aplicação através de 
sessões. Os principais serviços oferecidos por essa camada 
são: controle de diálogo e a sincronização da comunicação. 
A sincronização da comunicação permite que a 
transmissão de dados possa ser retomada após uma 
interrupção na conexão. O controle de diálogos é feito 
utilizando o mecanismo de token, a entidade que o possuir 
está autorizada a transmitir, caso a entidade receptora deseje 
transmitir dados, ele deve requisitar o token ao transmissor. É 
função da camada de sessão o gerenciamento do token.
• A CAMADA DE APRESENTAÇÃO
O objetivo dessa camada é fazer transformações 
adequadas nos dados antes de enviá-los à camada de sessão. 
Essas transformações podem ser: compactação de dados, 
criptografia e representação canônica de dados.
Arquiteturas diferentes possuem diferentes formas 
de representar seus dados, por exemplo, a arquitetura Intel 
no armazenamento de dados utiliza a representação little 
endian (byte mais significativo a direita), enquanto que os da 
arquitetura Motorola (PowerPC) utilizam a representação 
big endian (byte mais significativo a direita). A representação 
binária do inteiro de 2 bytes do número 6 utilizando o little 
endian é: 00000000 00000110, enquanto que na big endian 
é: 01100000 00000000. A função da camada de sessão é 
transformar o dado a ser transmitido em um formato comum 
(representação canônica) que possa ser entendido pelos dois 
lados, independente da arquitetura. No exemplo anterior, se 
não for feito essa transformação, o número 6 seria entendido 
pelo outro lado como 1536 (o número binário 000000000 
00000110, na representação big endian).
• A CAMADA DE APLICAÇÃO
Fornece aos processos dos usuários uma interface para 
acessar os diversos serviços de aplicações. É a camada com 
o maior número de protocolos, visto que está mais próxima 
ao usuário. Os serviços mais comuns são: correio eletrônico, 
transferência de arquivos, login remoto, entre outros. Alguns 
exemplos de protocolos: NFS (Network File System), o SMTP 
(Simple Mail Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), SNMP 
(Simple Network Management Protocol), IMAP (Internet Message 
Protocol), HTTP (HyperText Transfer Protocol), POP3 (Post Office 
Protocol), SSH (Secure Shell), etc.
A TRANSMISSÃO DE DADOS NO MODELO OSI
A figura 1.13 ilustra como uma mensagem do usuário A 
até o usuário B. 
 A transmissão inicia com o processo do usuário 
entregando para a camada de aplicação os dados a serem 
transmitidos. A camada de aplicação dá a esses dados o nome 
de SDU (Service Data Unit) da camada de aplicação. A camada 
irá acrescentar a esse SDU um cabeçalho denominado PCI 
(Protocol Control Information), o conteúdo desse cabeçalho são 
dados de controle da camada. A esse processo em que a 
camada adiciona informações aos dados recebidos de outra 
camada damos o nome de encapsulamento. O resultado 
dessa junção é chamado de PDU (Protocol Data Unit-Unidade), 
que é unidade de informação trocada pelas entidades pares. 
O PDU da camada de aplicação é passado para a camada de 
apresentação, tornando-se o SDU da camada de apresentação. 
Novamente é adicionado a esse PDU um outro cabeçalho, 
criando assim o PDU da camada de apresentação. Esse 
processo continua até a camada de enlace, que além de 
adicionar um cabeçalho, adiciona também um fechamento, 
que contém um FCS (Frame Check Sequence) para a detecção de 
erro. O PDU da camada de enlace recebe o nome de quadro 
(frame), que é convertida em bits e transmitida pela camada 
física.
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Redes de Computadores I 14
Figura 1.13 – Encapsulamento de dados do modelo OSI 
Disponível em: <http://www.tcpipguide.com/free/t_
DataEncapsulationProtocolDataUnitsPDUsandServiceDa.htm>. Acesso em:13 jun. 2018.
 
Retomando a aula
Vamos rever o que aprendemos até agora?
1 - DEFINIÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO 
HISTÓRICA
Nós aprendemos que para ser considerada uma rede de 
computadores além de termos um conjunto de computadores 
interligados entre si trocando informações não pode haver 
nesse relacionamento a condição de mestre/escravo. 
Aprendemos também que o surgimento da rede de 
computadores aconteceu devido ao avanço tecnológico dos 
computadores, antes os dados estavam consolidados em 
apenas um local, com o advento do microcomputador esses 
dados começaram a se espalhar dentro dos mais diversos 
departamentos da empresa, surgiu a necessidade de um único 
computador ter acesso a todos esses dados como antigamente. 
Aliado a isso temos que lembrar que os periféricos eram 
muito caros naquela época, se existisse uma maneira de 
compartilhá-los isso representaria grande economia dentro 
de uma empresa. Foi desse cenário que nasceu as redes de 
computadores.
2 - COMPONENTES E TECNOLOGIAS 
ENVOLVIDAS
No começo da seção aprendemos que toda rede de 
computadores possuem três componentes, os computadores, 
um sistema de comunicação interligando-os fisicamente 
e um conjunto de software coordenando a comunicação. 
Aprendemos também que esses componentes são divididos 
em duas categorias:
• COMPONENTES FÍSICOS: como, por exemplo, 
cabos e placas.
• COMPONENTES LÓGICOS: são os programas 
que coordenam a comunicação entre os componentes 
lógicos como, por exemplo, a sinalização de bits para 
o envio através de um meio físico e a detecção e 
correção de erros que possam acontecer durante a 
transmissão.
Vimos também que não existe uma única maneira de 
se classificar as redes de computadores, mas existem duas 
que são mais aceitas relacionadas a distribuição geográfica 
e a tecnologia utilizada na transmissão de dados. Quanto a 
distribuição geográfica temos as redes locais (LAN), redes 
metropolitanas (MAN) e redes de longa distância (WAN). 
Quanto a tecnologia de transmissão temos redes ponto a 
ponto e por difusão.
Aprendemos também que a transmissão de dados pode 
ser através de sinais analógicos ou digitais. Também vimos 
que o sentido da transmissão pode ser simplex, half-duplex ou 
full-duplex. Entendemos que durante uma transmissão podem 
ocorrer alguns problemas como, por exemplo, a atenuação, 
o ruído e o retardo. Conhecemos os principais meios físicos 
utilizados na transmissão de dados desde o antigo cabo 
coaxial até as modernas fibras óticas e transmissão por rádio e 
não deixando de fora o meio físico mais utilizado atualmente 
que é o par trançado. Observamos as mais diversas topologias 
existentes em redes de computadores: barra, anel, totalmente 
conectada, estrela e parcialmente conectada. 
Não se assustem com a quantidade de termos técnicos, 
nós retornaremos a esses temas nas próximas aulas quando os 
estudaremos com mais detalhes.
3 - ARQUITETURAS E MODELO DE 
REFERÊNCIA.
Nesta seção aprendemos que o mercado de redes de 
computadores era dominado nos anos 70 por 3 empresas, 
e que os equipamentos desenvolvidos por uma não se 
comunicava com outra, o chamado sistema fechado. Vimos 
que no início dos anos 80 surgiu o modelo de referência 
OSI criado pela organização mundial de padronização ISO. 
Entendemos que os modelos OSI são divididos em sete 
camadas, cada uma desempenhando um papel específico 
para realizar a transmissão de dados de um ponto a outro. 
Estudamos também como uma camada se comunica com a 
outra. Vamos relembrar quais são essas sete camadas?
A camada física: é a primeira camada do modelo OSI. Seu 
objetivo é realizar a codificação dos bits em sinais elétricos, 
luminosos ou de radiofrequência e transmiti-los através de 
um meio físico.
A camada de enlace: a camada física não realiza nenhum 
controle de erros, cabe a camada de enlace realizar essa tarefa. 
Ainda são suas tarefas: delimitação de quadros e tratar quadros 
que chegam fora de ordem ou duplicados.
A camada de rede: essa camada tem a função de encontrar 
o caminho entre dois pontos e ainda tem a função de evitar 
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congestionamento na rede.
A camada de transporte: o propósito dessa camada é de 
dar uma qualidade no serviço desempenhado pela camada de 
rede.
A camada de sessão: o objetivo dessa camada é de 
sincronizar a troca de informações entre dois computadores.
A camada de apresentação: a principal função dessa 
camada é compatibilizar a representação de dados entre 
computadores de arquiteturas diferentes. Possui ainda as 
funções de compactação e criptografia de dados.
A camada de aplicação: é nessa camada que reside os 
diversos tipos de serviços que nós humanos utilizamos como, 
por exemplo, o e-mail, a transferência de arquivos e as páginas 
web. 
WIKIPÉDIA, Redes de Computadores. Disponível em: 
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_de_computadores>. 
Acesso em: 16 março 2019.
WIKIPÉDIA, Modelo de Referência OSI. Disponível 
em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI>. 
Acesso: em 16 março 2019.
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