DocGo.Net-Redes de Computadores - Tanenbaum - 5ª Edição.pdf (1)

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Para Suzanne, Barbara, Daniel, Aron, Marvin, Matilde,
e à memória de Bram e Sweetie π (AST)
Para Katrin, Lucy e Pepper (DJW)
 
SumárioSumário
 PPREFÁCIOREFÁCIO XVXV
1.1 I1.1 INTRODUÇÃONTRODUÇÃO 11
1.11.1 UUSOSSOS DEDE REDESREDES DEDE COMPUTADORESCOMPUTADORES .......................................... .......................................... ................................................................................................ 22
1.1.1 Aplicações comAplicações comerciais erciais ...................................................................................................................................................................................................2...............................2
1.1.2 Aplicações Aplicações domésticas domésticas .................................................................................................................................................................................................4...............................4
1.1.3 Usuários móveis Usuários móveis .......................................................................................................................................................................................................................6...............................6
1.1.4 Questões sociais Questões sociais .......................................................................................................................................................................................................................8...............................8
1.21.2 HH ARDWARE ARDWARE DEDE REDEREDE .......................................................................................................................................................................................................................... 1100
1.2.1 Redes pessoais ..........................................................................................................................11 Redes pessoais ..........................................................................................................................11
1.2.2 Redes locais Redes locais ................................................................................................................................................................................................................................................................1212
1.2.3 Redes metropolitanas Redes metropolitanas ................................................................................................................................................................................................................................1414
1.2.4 Redes a longRedes a longas distâncias as distâncias .................................................................................................................................................................................................................. 1155
1.2.5 Redes interligadas Redes interligadas (internets) (internets) .................................................................................................................................................................................................... 1177
1.31.3 SSOFTWAREOFTWARE DEDE REDEREDE ............................................................................................................................................................................................................................ 1188
1.3.1 Hierarquias de Hierarquias de protocolos protocolos ................................................................................................................................................................................................................ 1818
1.3.2 Questões de projeto relaQuestões de projeto relacionadas às camadas cionadas às camadas .....................................................................21.....................................................................21
1.3.3 Serviços orientados e não orientados a coneServiços orientados e não orientados a conexões xões ................................................................22................................................................22
1.3.4 Primitivas de serviço Primitivas de serviço .........................................................................................................................................................................................................23...........................23
1.3.5 Relacionamento entre serviços e protocolRelacionamento entre serviços e protocolos os .........................................................................25.........................................................................25
1.41.4 MMODELOSODELOS DEDE REFERÊNCIAREFERÊNCIA ......................................................................................................25......................................................................................................25
1.4.1 O modelo de referência OSI O modelo de referência OSI ............................................................................................................................................................................................25..............25
1.4.2 O modelo de referênO modelo de referência TCP/IP cia TCP/IP ...............................................................................................................................................................................28...............28
1.4.3 O modelo de dados usado neste livro O modelo de dados usado neste livro ....................................................................................30....................................................................................30
1.4.4 Uma comparação entre os modeloUma comparação entre os modelos de referência OSI e TCP/IP * s de referência OSI e TCP/IP * ....................................30....................................30
1.4.5 Uma crítica Uma crítica aos protocolos aos protocolos e ao e ao modelo OSI modelo OSI * * ....................................................................................................................................................................3311
1.4.6 Uma crítica ao modelo de referência TUma crítica ao modelo de referência TCP/IP * CP/IP * ......................................................................33......................................................................33
1.51.5 EE XEMPLOS XEMPLOS DEDE REDESREDES .......................................................................................................................................................................................................................... 3333
1.5.1 A Internet ...................................................................................................................................33 A Internet ...................................................................................................................................33
1.5.2
 Redes de telefonia móvel de terceira geração * Redes de telefonia móvel de terceira geração * ....................................................................40....................................................................401.5.3 LANs sem fios: 802.LANs sem fios: 802.11 11 *..............................................................................*.............................................................................................................43...............................43
1.5.4 RFID e redes de sensoRFID e redes de sensores * res * .............................................................................................................................................................................................45...............45
1.61.6 PP ADRONIZAÇÃO ADRONIZAÇÃO DEDE REDESREDES *...................................*.......................................................................................................................................46............................461.6.1 Quem é quem no muQuem é quem no mundo das telecomunicaçõendo das telecomunicações s .................................................................47.................................................................47
1.6.2 Quem é quem no muQuem é quem no mundo dos padrões internando dos padrões internacionais cionais ........................................................48........................................................48
1.6.3 Quem é quem no mundo dos padrões da Internet Quem é quem no mundo dos padrões da Internet ..............................................................50..............................................................50
 
viiiviii Redes de computadores
1.71.7 UUNIDADESNIDADES DEDE MEDIDAMEDIDA .................................................................................................................................................................................................................. .. 5511
1.81.8 VVISÃOISÃO GERALGERAL DOSDOS OUTROSOUTROS CAPÍTULOSCAPÍTULOS DODO LIVROLIVRO ........................................................................................................................................... ... 5511
1.91.9 RRESUMOESUMO ..........................................................................................................................................................................................................................................................5252
2. A2. A CAMADACAMADA FÍSICAFÍSICA 5555
2.12.1 AA BASEBASE TEÓRICATEÓRICA DADA COMUNICAÇÃOCOMUNICAÇÃO DEDE DADOSDADOS ........................................................................55 ........................................................................55
2.1.1 Análise Análise de Fde Fourier .............................................................................................ourier .....................................................................................................................55........................55
2.1.2 Sinais limitadoSinais limitados pela s pela largura largura de bandde banda a .................................................................................56.................................................................................56
2.1.3 TTaxa máxima de dadoaxa máxima de dados de um canal ......................................................................................58s de um canal ......................................................................................58
2.22.2 MMEIOSEIOS DEDE TRANSMISSÃOTRANSMISSÃO GUIADOSGUIADOS ............................................................... ...................................................................................................................5858
2.2.1 Meios Meios magnéticos .............................................................................magnéticos .....................................................................................................................58........................................58
2.2.2 Pares Pares trançados .................................................................trançados .........................................................................................................................59........................................................59
2.2.3 Cabo coaxial ..............................................................................................................................60 Cabo coaxial ..............................................................................................................................60
2.2.4 Linhas de Linhas de energia eléenergia elétrica ...............................................................................................trica ........................................................................................................60.........60
2.2.5 Fibra Fibra óptica .......................................................................................................................óptica ......................................................................................................................................... 6611
2.32.3 TTRANSMISSÃORANSMISSÃO SEMSEM FIOSFIOS ..............................................................................................................................................................................65................................65
2.3.1 O especO espectro eletrotro eletromagnético ....................................................................................................65magnético ....................................................................................................65
2.3.2 TrTransmissão ansmissão de rádde rádio io ....................................................................................................................................................................................................67..........................67
2.3.3 TrTransmissão ansmissão de de micro-ondas micro-ondas ...........................................................................................................................................................................................68.........68
2.3.4 TrTransmissão em infransmissão em infravermelho .......................................avermelho ...............................................................................................70........................................................70
2.3.5 TraTransmissão via nsmissão via luz ...................................................................................................................luz ...................................................................................................................7711
2.42.4 SS ATÉLITES ATÉLITES DEDE COMUNICAÇÕESCOMUNICAÇÕES * ........................* ..................................................................................................................................................................7272
2.4.1 Satélites Satélites geoestacionários geoestacionários ........................................................................................................................................................................................73........................73
2.4.2 Satélites terrestres dSatélites terrestres de órbita média e órbita média .......................................................................................................................................................................75.........75
2.4.3 Satélites terreSatélites terrestres de stres de órbita baixa .........................................................................................75órbita baixa .........................................................................................75
2.4.4 Comparação entre Comparação entre satélites e fibrsatélites e fibra óptica ......................................................a óptica .............................................................................76.......................76
2.52.5 MMODULAÇÃOODULAÇÃO DIGITALDIGITAL EE MULTIPLEXAÇÃOMULTIPLEXAÇÃO .................................................................................77 .................................................................................77
2.5.1 TrTransmissão em ansmissão em banda base .........................................................................banda base ...................................................................................................78..........................78
2.5.2 TrTransmissão em banansmissão em banda passante ....................................da passante ....................................................................................................................................................8811
2.5.3 Multiplexação Multiplexação por divisãpor divisão de o de frequência frequência ..............................................................................82..............................................................................822.5.4 Multiplexação por Multiplexação por divisão de divisão de tempo ......................................................................................84tempo ......................................................................................84
2.5.5 Multiplexação Multiplexação por divisãpor divisão de o de código código .....................................................................................84.....................................................................................84
2.62.6 AA REDEREDE PÚBLICAPÚBLICA DEDE TELEFONIATELEFONIA COMUTADACOMUTADA .................................................... ..............................................................................8..........................866
2.6.1 Estrutura Estrutura do do sistema sistema telefônico telefônico ..................................................................................................................................................................................87..........87
2.6.2 A política das companhias telefônicas A política das companhias telefônicas ....................................................................................89....................................................................................89
2.6.3 O circuito terminal: O circuito terminal: modems, ADSL e modems, ADSL e fibra óptica .......................fibra óptica ...............................................................90........................................90
2.6.4 TroncTroncos e os e multiplexação ..........................................................................................................95multiplexação ..........................................................................................................95
2.6.5 Comutação ...............................................................................................................................100 Comutação ...............................................................................................................................100
2.72.7 OO SISTEMASISTEMA DEDE TELEFONIATELEFONIA MÓVELMÓVEL * ...* ........................................................................................................................................................................... 110404
2.7.1 TTelefones móveis de primeira geelefones móveis de primeira geração (1G): voz analógica .............................................104ração (1G): voz analógica .............................................104
2.7.2 TTelefones móveis de elefones móveis de segunda geraçãsegunda geração (2G): voz digital ...................................................o (2G): voz digital ...................................................110707
2.7.3 TTelefones móveis de terceira gelefones móveis de terceira geração (3G): voz e dados digitais ....................................eração (3G): voz e dados digitais ....................................110909
2.82.8 TTELEVISÃOELEVISÃO A A CABOCABO * * .....................................................................................................................................................................................................................1.11122
2.8.1 CATV (Community Antenna TCATV (Community Antenna Television) .......................................................elevision) ....................................................................................................... 111122
 
Sumário ix ix 
2.8.2 Internet Internet por cabpor cabo o ........................................................................................................................................................................................................................................ 111313
2.8.3 Alocação Alocação do edo espectro .............................................................................................................spectro ............................................................................................................. 111414
2.8.4 Modems a Modems a cabo ............................................................cabo .................................................................................................................................................................................. 111515
2.8.5 Comparação eComparação entre ADSL e cabo .ntre ADSL e cabo .....................................................................................................................................................................................111616
2.92.9 RRESUMOESUMO .......................................................................................................................................................................................................................................1...............11177
3. A3. A CAMADACAMADA DEDE ENLACEENLACE DEDE DADOSDADOS 121121
3.13.1 QQUESTÕESUESTÕES DEDE PROJETOPROJETO DADA CAMADACAMADA DEDE ENLACEENLACE DEDE DADOSDADOS ..........................................................................................1......................12211
3.1.1 Serviços oferecidServiços oferecidos à camaos à camada de da de rede rede ................................................................................122................................................................................122
3.1.2 Enquadramento Enquadramento ...................................................................................................................................................................................................................123.............................123
3.1.3 Controle de erros Controle de erros ...............................................................................................................................................................................................................125...........................125
3.1.4 Controle Controle de de fluxofluxo......................................................................................................................126......................................................................................................................126
3.23.2 DDETECÇÃOETECÇÃO EE CORREÇÃOCORREÇÃO DEDE ERROSERROS ................................................................................................................................................................................ 112626
3.2.1 Códigos de correção de erros Códigos de correção de erros ................................................................................................................................................................................................112727
3.2.2 Códigos de detecção de erros Códigos de detecção de erros ................................................................................................................................................................................................ 131311
3.33.3 PPROTOCOLOSROTOCOLOS BÁSICOSBÁSICOS DEDE ENLACEENLACE DEDE DADOSDADOS .........................................................................134 .........................................................................134
3.3.1 Um protocolo simplex sem restrições Um protocolo simplex sem restrições ...................................................................................137...................................................................................137
3.3.2 Um protocolo simplex stop-and-wait em um canal livre de eUm protocolo simplex stop-and-wait em um canal livre de erros ...................................138rros ...................................138
3.3.3 Um protocolo simplex stop-aUm protocolo simplex stop-and-wait em um canal cond-wait em um canal com ruído.........................................140m ruído.........................................140
3.43.4 PPROTOCOLOSROTOCOLOS DEDE JANELAJANELA DESLIZANTEDESLIZANTE ...........................................................................................................................................................1...............144113.4.1 Um protocolo de janela deslizante de um bit .........Um protocolo de janela deslizante de um bit ...................................................................................................................................................114444
3.4.2 Um protocolo que utiliza Um protocolo que utiliza go-back-n ..........................go-back-n .....................................................................................146...........................................................146
3.4.3 Um protocolo Um protocolo que utiliza que utiliza retransmissão seretransmissão seletiva letiva .............................................................................................................................. 115511
3.53.5 EE XEMPLOS XEMPLOS DEDE PROTOCOLOSPROTOCOLOS DEDE ENLACEENLACE DEDE DADOSDADOS ......................................................................................................................................115555
3.5.1 Pacotes sobre SONET Pacotes sobre SONET .................................................................................................................................................................................................155...........................155
3.5.2 ADSL (Asymmetric DigiADSL (Asymmetric Digital Subscriber tal Subscriber Line) ........................................................................157Line) ........................................................................157
3.63.6 RRESUMOESUMO ...................................................................................................................................................................................................................................................... 115959
4. A4. A SUBCAMADASUBCAMADA DEDE CONTROLECONTROLE DEDE ACESSOACESSO AOAO MEIOMEIO 162162
4.14.1 OO PROBLEMAPROBLEMA DADA ALOCAÇÃO ALOCAÇÃO DEDE CANAISCANAIS ................................................................................................................................................................ 116262
4.1.1 Alocação estática de canais Alocação estática de canais ............................................................................................................................................................................................162............162
4.1.2 Premissas para a alocação dinâmica de canais Premissas para a alocação dinâmica de canais ...................................................................163...................................................................163
4.24.2 PPROTOCOLOSROTOCOLOS DEDE ACESSO ACESSO MÚLTIPLOMÚLTIPLO .............................................................................................................................................................................. 116464
4.2.1 ALOHA ALOHA ...................................................................................................................................................................................................................................164...........................................164
4.2.2 Protocolos de acesso múltiplo com detecção de portadora Protocolos de acesso múltiplo com detecção de portadora ..............................................167..............................................167
4.2.3 Protocolos livres de colisãProtocolos livres de colisão o ..............................................................................................................................................................................................169..........169
4.2.4 Protocolos de Protocolos de disputa limitada......disputa limitada...............................................................................................172.........................................................................................172
4.2.5 Protocolos de LANs sem fios Protocolos de LANs sem fios .................................................................................................................................................................................................... 117474
4.34.3 EETHERNETTHERNET .....................................................................................................................................................................................................................................1...............17676
4.3.1 Camada física da Ethernet clássica Camada física da Ethernet clássica ................................................................................................................................................................................117676
4.3.2 O protocolo da subcamada O protocolo da subcamada MAC Ethernet MAC Ethernet ....................................................................................................................................................117777
4.3.3 Desempenho da Ethernet Desempenho da Ethernet .............................................................................................................................................................................................................. 117979
4.3.4 Ethernet comutada Ethernet comutada .........................................................................................................................................................................................................180...........................180
4.3.5 Fast Ethernet Fast Ethernet ................................................................................................................................................................................................................182..........................................182
4.3.6 Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet .......................................................................................................................................................................................................184.........................................184
 
 x x Redes de computadores
4.3.7 Ethernet de 10 gigabits Ethernet de 10 gigabits ................................................................................................................................................................................................186........................186
4.3.8 Retrospectiva da Ethernet Retrospectiva da Ethernet ..............................................................................................................................................................................................................181877
4.44.4 LANLANSS SEMSEM FIOSFIOS ................................................................................................................................................................................................................................ 118787
4.4.1 802.1802.11: arquitetura 1: arquitetura e pilha de e pilha de protocolos protocolos ...........................................................................187...........................................................................187
4.4.2 802.1802.11: a camada física .....................................................................1: a camada física ...........................................................................................................189......................................189
4.4.3 802.1802.11: o protocolo 1: o protocolo da subcamada da subcamada MAC MAC ............................................................................190............................................................................190
4.4.4 802.1802.11: estrutura do quadro 1: estrutura do quadro ......................................................................................................................................................................................................119494
4.4.5 Serviços......................................................................................................................................195Serviços......................................................................................................................................195
4.54.5 RREDESEDES DEDE BANDABANDA LARGALARGA SEMSEM FIOSFIOS * ..................* ........................................................................................................................................................119696
4.5.1 Comparação entre o 802.1Comparação entre o 802.16 e o 6 e o 802.1802.11 e 3G ..............................................1 e 3G .......................................................................196.........................196
4.5.2 802.1802.16: arquitetura e pilha de protocolos.......6: arquitetura e pilha de protocolos.............................................................................197......................................................................197
4.5.3 802.1802.16: a camada física ......................................................................6: a camada física ...........................................................................................................198.....................................198
4.5.4 802.1802.16: o protocolo da 6: o protocolo da subcamada MAC 802.1subcamada MAC 802.16 ............6 .................................................................199.....................................................199
4.5.5 802.802.16: estrutura de quadro 16: estrutura de quadro ..................................................................................................................................................................................................200....200
4.64.6 BBLUETOOTHLUETOOTH *................................*........................................................................................................................................................................................................ 202011
4.6.1 Arquitetura do Bluetooth Arquitetura do Bluetooth ........................................................................................................................................................................................201........................201
4.6.2 Aplicações do BluAplicações do Bluetooth etooth ............................................................................................................................................................................................202......................202
4.6.3 A pilha A pilha de protocolos de protocolos do Bluetooth .....................................................................................202do Bluetooth .....................................................................................202
4.6.4 A camada de rádio do Bluetooth A camada de rádio do Bluetooth ..............................................................................................................................................................................203........203
4.6.5 As camadas de enlace do Bluetooth As camadas de enlace do Bluetooth .....................................................................................203.....................................................................................203
4.6.6 A estrutura de quadro do Bluetooth A estrutura de quadro do Bluetooth .....................................................................................204.....................................................................................204
4.74.7 RFID * ..RFID * ........................................................................................................................................................................................................................................205............205
4.7.1 Arquitetura EPC Gen Arquitetura EPC Gen 2 ......2 ..........................................................................................................................................................................................................205........205
4.7.2 Camada física EPC Gen 2 Camada física EPC Gen 2 ..........................................................................................................................................................................................206......................206
4.7.3 Camada de iCamada de identificação de edentificação de etiqueta EPC Gen tiqueta EPC Gen 2 ...............................................................2072 ...............................................................207
4.7.4 Formatos de mensagem de identificação de etiqueta Formatos de mensagem de identificação de etiqueta ........................................................207........................................................207
4.84.8 CCOMUTAÇÃOOMUTAÇÃO NANA CAMADACAMADA DEDE ENLACEENLACE DEDE DADOSDADOS ......................................................................................................208....................................208
4.8.1 Usos de bridges Usos de bridges ..........................................................................................................................................................................................................208......................................208
4.8.2 Learning BridgLearning Bridges .es .....................................................................................................................................................................................................................209......................209
4.8.3 Spanning Tree Bridges Spanning Tree Bridges .......................................................................................................................................................................................................................... 221111
4.8.4 Repetidores, hubs, bridgeRepetidores, hubs, bridges, switches, roteadores e gs, switches, roteadores e gateways ....................ateways ................................................................ 221133
4.8.5 LANs virtuais LANs virtuais .......................................................................................................................................................................................................................................................... 221144
4.94.9 RRESUMOESUMO .....................................................................................................................................................................................................................................2...................21188
5. A5. A CAMADACAMADA DEDE REDEREDE 222222
5.15.1 QQUESTÕESUESTÕES DEDE PROJETOPROJETO DADA CAMADACAMADA DEDE REDEREDE ..................................................................................................................................................222222
5.1.1 Comutação dComutação de pacotes e pacotes store-and-forwardstore-and-forward...........................................................................222...........................................................................222
5.1.2 Serviços oferecidos à camada de transporte Serviços oferecidos à camada de transporte .......................................................................223.......................................................................223
5.1.3 Implementação do serviço não orientado a conexões Implementação do serviço não orientado a conexões .......................................................223.......................................................223
5.1.4 Implementação do serviçImplementação do serviço orientado a conexo orientado a conexões ........................ões ..............................................................224......................................224
5.1.5 Comparação entre redes de circuitos virtuais e de datagramas Comparação entre redes de circuitos virtuais e de datagramas .......................................225.......................................2255.25.2 AALGORITMOSLGORITMOS DEDE ROTEAMENTOROTEAMENTO ..................................................................................................................................................................226........................226
5.2.1 O princípio de otimização O princípio de otimização ........................................................................................................................................................................................228......................228
5.2.2 Roteamento pelo caminho mais curto Roteamento pelo caminho mais curto ..................................................................................228..................................................................................228
5.2.3 Flooding Flooding ....................................................................................................................................................................................................................230......................................................230
 
Sumário xi xi
5.2.4 Roteamento poRoteamento por vetor r vetor de distância ......................................................................................232de distância ......................................................................................232
5.2.5 Roteamento de estado de enlace Roteamento de estado de enlace ..........................................................................................234..........................................................................................234
5.2.6 Roteamento hierárquico Roteamento hierárquico ......................................................................................................................................................................................................237............237
5.2.7 Roteamento por broadcast Roteamento por broadcast ..............................................................................................................................................................................................238............238
5.2.8 Roteamento por Roteamento por multicast multicast ................................................................................................................................................................................................239............239
5.2.9 Roteamento por anycast Roteamento por anycast ......................................................................................................................................................................................................242............242
5.2.10 Roteamento para Roteamento para dispositivos móveis dispositivos móveis ..................................................................................242..................................................................................242
5.2.11 Roteamento em redes ad hoc Roteamento em redes ad hoc ...................................................................................................................................................................................244.............244
5.35.3 AALGORITMOSLGORITMOS DEDE CONTROLECONTROLE DEDE CONGESTIONAMENTOCONGESTIONAMENTO ....................................................................................................246..........................246
5.3.1 Técnicas de controle dTécnicas de controle de congestionamento .............e congestionamento ........................................................................247...........................................................247
5.3.2 Roteamento com conheRoteamento com conhecimento do tráfego cimento do tráfego ........................................................................248........................................................................248
5.3.3 Controle de aControle de acesso .......cesso ................................................................................................................................................................................................................249.............249
5.3.4 Controle de tráfego Controle de tráfego .......................................................................................................................................................................................................250.............................250
5.3.5 Corte de carga Corte de carga ....................................................................................................................................................................................................................................................252511
5.45.4 QQUALIDADEUALIDADE DEDE SERVIÇOSERVIÇO ............................................................................................................................................................................253................................253
5.4.1 Requisitos da aplicação Requisitos da aplicação ...........................................................................................................................................................................................254...........................254
5.4.2 Modelagem de tráfego Modelagem de tráfego .............................................................................................................................................................................................255...........................255
5.4.3 Listagem de pacotes Listagem de pacotes .....................................................................................................................................................................................................257...........................257
5.4.4 Controle de aControle de acesso ........cesso ................................................................................................................................................................................................................260............260
5.4.5 Serviços integrados Serviços integrados .........................................................................................................................................................................................................262...........................262
5.4.6 Serviços diferenciados Serviços diferenciados ...............................................................................................................................................................................................264...........................264
5.55.5 IINTERLIGAÇÃONTERLIGAÇÃO DEDE REDESREDES ............................................................................................................................................................................266................................266
5.5.1 Diferenças entre redes Diferenças entre redes .............................................................................................................................................................................................266...........................266
5.5.2 Como as redes podem ser conectadas Como as redes podem ser conectadas .................................................................................267.................................................................................267
5.5.3 TuTunelamento nelamento ...............................................................................................................................................................................................................269...........................................269
5.5.4 Roteamento entre Roteamento entre redes redes ......................................................................................................................................................................................................270............270
5.5.5 Fragmentação de pacotes Fragmentaçãode pacotes .............................................................................................................................................................................................................. 272711
5.65.6 AA CAMADACAMADA DEDE REDEREDE DADA I INTERNETNTERNET ..............................................................................................................................................................273....................273
5.6.1 O protocolo IP versão 4 (IPv4) O protocolo IP versão 4 (IPv4) ..................................................................................................................................................................................275............275
5.6.2 Endereços IP Endereços IP ...............................................................................................................................................................................................................277...........................................277
5.6.3 IP Versão 6 IP Versão 6 .....................................................................................................................................................................................................................285...........................................285
5.6.4 Protocolos de controle da Internet Protocolos de controle da Internet ........................................................................................291........................................................................................291
5.6.5 Rótulos de Rótulos de comutação e comutação e MPLS...............................................................................................294MPLS...............................................................................................294
5.6.6 OSPF — protocolo de roteamento de gateway interior OSPF — protocolo de roteamento de gateway interior ......................................................296......................................................296
5.6.7 BGP — protocolo de roteameBGP — protocolo de roteamento de gateway exterior nto de gateway exterior .......................................................300.......................................................300
5.6.8 Multicast na Internet Multicast na Internet ...................................................................................................................................................................................................303.............................303
5.6.9 IP móvel IP móvel ..............................................................................................................................................................................................................................303............................................303
5.75.7 RRESUMOESUMO ..................................................................................................................................................................................................................................305....................305
6. A6. A CAMADACAMADA DEDE TRANSPORTETRANSPORTE 310310
6.16.1 OO SERVIÇOSERVIÇO DEDE TRANSPORTETRANSPORTE .......................................................................................................................................................................3...........................31100
6.1.1 Serviços oferecidos às camadas superiores Serviços oferecidos às camadas superiores ..................................................................................................................................................331010
6.1.2 Primitivas do serviço Primitivas do serviço de transporte ...........................................................de transporte ................................................................................................................. 331111
6.1.3 Soquetes de Berkeley Soquetes de Berkeley ............................................................................................................................................................................................................................ 331414
6.1.4 Exemplo de programação de soquetes: um servidor de arquivos da Internet Exemplo de programação de soquetes: um servidor de arquivos da Internet .............................. 331515
 
 xii xii Redes de computadores
6.26.2 EELEMENTOSLEMENTOS DEDE PROTOCOLOSPROTOCOLOS DEDE TRANSPORTETRANSPORTE ..................................................................................................................................................3..31188
6.2.1 Endereçamento ..................................Endereçamento ............................................................................................................................................................................................................331199
6.2.2 Estabelecimento Estabelecimento de conexde conexões ...............................................................................................320ões ...............................................................................................320
6.2.3 Encerramento de conexõeEncerramento de conexões s .................................................................................................................................................................................................325.......325
6.2.4 Controle de erro e controle de fluxo Controle de erro e controle de fluxo .....................................................................................327.....................................................................................327
6.2.5 Multiplexação ..........................................................................................................................331 Multiplexação ..........................................................................................................................331
6.2.6 Recuperação de Recuperação de falhas falhas ........................................................................................................................................................................................................................333311
6.36.3 CCONTROLEONTROLE DEDE CONGESTIONAMENTOCONGESTIONAMENTO ..........................................................................................................................................................333..................333
6.3.1 Alocação desejável de largura de banda Alocação desejável de largura de banda ..............................................................................333..............................................................................333
6.3.2 Regulando a velocidade de envio Regulando a velocidade de envio .............................................................................................................................................................................335.......335
6.3.3 Problemas da Problemas da rede sem rede sem fios ..................................................................................................338fios ..................................................................................................338
6.46.4 OOSS PROTOCOLOSPROTOCOLOS DEDE TRANSPORTETRANSPORTE DADA I INTERNETNTERNET: U: UDP........................DP.............................................................340.....................................340
6.4.1 Introdução ao UDP Introdução ao UDP ..............................................................................................................................................................................................................340......................340
6.4.2 Chamada de Chamada de procedimentos reprocedimentos remotos (RPC) ......................................................................341motos (RPC) ......................................................................3416.4.3 Protocolos de traProtocolos de transporte em tempo nsporte em tempo realreal..............................................................................343..............................................................................343
6.56.5 OOSS PROTOCOLOSPROTOCOLOS DEDE TRANSPORTETRANSPORTE DADA I INTERNETNTERNET: : TCP TCP ..............................................................................................347..............................347
6.5.1 Introdução ao TIntrodução ao TCP .............................CP ...................................................................................................................347......................................................................................347
6.5.2 O modelo de serviço do TCP O modelo de serviço do TCP .............................................................................................................................................................................................347.......347
6.5.3 O protocolo TCP O protocolo TCP ........................................................................................................................................................................................................349......................................349
6.5.4 O cabeçalho do segmento O cabeçalho do segmento do TCP do TCP .........................................................................................................................................................................349.......349
6.5.5 Estabelecimento de conexões TEstabelecimento de conexões TCP .................CP ........................................................................................351.......................................................................351
6.5.6 Encerramento da conexão TCP Encerramento da conexão TCP ....................................................................................................................................................................................352........352
6.5.7 Modelagem e Modelagem e gerenciamento dgerenciamento de conexões Te conexões TCP CP ................................................................353................................................................353
6.5.8 Janela deslizante do TCP Janela deslizante do TCP ..........................................................................................................................................................................................355........................355
6.5.9 Gerenciamento de contadores do TGerenciamento de contadores do TCP CP .................................................................................357.................................................................................357
6.5.10 Controle de congestionamento do TCP Controle de congestionamento do TCP ................................................................................359................................................................................359
6.5.11 O futuro do TCP O futuro do TCP ........................................................................................................................................................................................................365......................................365
6.66.6 QQUESTÕESUESTÕES DEDE DESEMPENHODESEMPENHO * ................................* ..................................................................................................................................366........................366
6.6.1 Problemas de desempenho em redes de compProblemas de desempenho em redes de computadores utadores ..................................................366..................................................366
6.6.2 Medição do desempenMedição do desempenho da rede ho da rede .........................................................................................................................................................................367.......367
6.6.3 Projeto de host para redes rápidas Projeto de host para redes rápidas ......................................................................................................................................................................368........368
6.6.4 Processamento rápido de segmentos Processamento rápido de segmentos ...................................................................................370...................................................................................370
6.6.5 Compactação de Compactação de cabeçalho cabeçalho ...............................................................................................................................................................................................373.......373
6.6.6 Protocolos para Protocolos para redes longas redes longas de banda lade banda larga rga ....................................................................374....................................................................374
6.76.7 RREDESEDES TOLERANTESTOLERANTES A A ATRASOS ATRASOS * .......................* ..............................................................................................................................376...............................376
6.7.1 Arquitetura DTN Arquitetura DTN .......................................................................................................................................................................................................377.......................................377
6.7.2 O protocolo Bundle O protocolo Bundle ............................................................................................................................................................................................................379......................379
6.86.8 RRESUMOESUMO ....................................................................................................................................................................................................................................380..................380
7. A7. A CAMADACAMADA DEDE APLICAÇÃOAPLICAÇÃO 384384
7.17.1 DNS DNS — — DD OMAINOMAIN N N AME AME S S YSTEM YSTEM (S (SISTEMAISTEMA DEDE N NOMESOMES DEDE D DOMÍNIOOMÍNIO) ......................................384) ......................................384
7.1.1 O ambiente de nomes do DNS O ambiente de nomes do DNS ....................................................................................................................................................................................384........384
7.1.2 Registros de recursos (RRs) Registros de recursos (RRs) ................................................................................................................................................................................................387........387
7.1.3 Servidores dServidores de nomes ........................e nomes ..............................................................................................................388......................................................................................388
 
Sumário xiii xiii
7.27.2 CCORREIOORREIO ELETRÔNICOELETRÔNICO * .................................* ...........................................................................................................................................................................393911
7.2.1 Arquitetura e Arquitetura e serviços .................................serviços .............................................................................................................392............................................................................392
7.2.2 O agente do usuário O agente do usuário ...................................................................................................................................................................................................393.............................3937.2.3 Formatos de mensagens Formatos de mensagens ....................................................................................................................................................................................................396..............396
7.2.4 TrTransferência de ansferência de mensagens .................................................................................................401mensagens .................................................................................................401
7.2.5 Entrega Entrega final ..................................................................final .............................................................................................................................405...........................................................405
7.37.3 A WA WORLDORLD W WIDEIDE W WEBEB ............................................................................................................................................................................407................................407
7.3.1 Visão geral Visão geral da arquiteturada arquitetura.................................................................................................................................................................................................407.............407
7.3.2 Páginas Páginas Web Web estáticas estáticas ........................................................................................................................................................................................................................ 441616
7.3.3 Páginas WePáginas Web dinâmicas e aplicações b dinâmicas e aplicações Web .............................................................Web ..........................................................................423.............423
7.3.4 HTTP — HyperTHTTP — HyperText Text Transfer Protocol ....................................................................................430ransfer Protocol ....................................................................................430
7.3.5 A Web A Web móvel.................................................móvel.............................................................................................................................436............................................................................436
7.3.6 Busca na Busca na Web ..............................................................................Web ..........................................................................................................................437............................................437
7.47.4 SSTREAMINGTREAMING DEDE ÁUDIO ÁUDIO EE VÍDEO VÍDEO ................................................................................................................................................................439..........................439
7.4.1 Áudio digitaÁudio digital ..................................................................l .............................................................................................................................440...........................................................440
7.4.2 Vídeo digital Vídeo digital .................................................................................................................................................................................................................443...........................................443
7.4.3 Streaming de Streaming de mídia armazenamídia armazenada..............................................................................da...........................................................................................448.............448
7.4.4 Streaming de mídia ao vivo Streaming de mídia ao vivo ...........................................................................................................................................................................................453.............453
7.4.5 TTeleconferência em tempo real.eleconferência em tempo real..............................................................................................455.............................................................................................455
7.57.5 EENTREGANTREGA DEDE CONTEÚDOCONTEÚDO ............................................................................................................................................................................................................464611
7.5.1 Conteúdo e tráfego nConteúdo e tráfego na Internet a Internet .............................................................................................................................................................................462.............462
7.5.2 Parques de Parques de servidores e proxservidores e proxies Web ....................................................ies Web ..................................................................................464..............................464
7.5.3 Redes de Redes de entrega de entrega de conteúdo .............................................................................................466conteúdo .............................................................................................466
7.5.4 Redes peer-to-peer .................................................................................................................470 Redes peer-to-peer .................................................................................................................470
7.67.6 RRESUMOESUMO .................................................................................................................................................................................................................................................... 474766
8. 8. SSEGURANÇAEGURANÇA DEDE REDESREDES 479479
8.18.1 CCRIPTOGRAFIARIPTOGRAFIA .................................................................................................................................................................................................................................... 484811
8.1.1 Introdução Introdução à cripà criptografia .......................................................................................................481tografia .......................................................................................................481
8.1.2 Cifras Cifras de de substituição substituição .............................................................................................................................................................................................483...........................483
8.1.3 Cifras de Cifras de transposição ............................................................................................................483transposição ............................................................................................................483
8.1.4 Chave única .............................................................................................................................484 Chave única .............................................................................................................................484
8.1.5 Dois princípios fundamentais da criptograDois princípios fundamentais da criptografia fia ......................................................................487......................................................................487
8.28.2 AALGORITMOSLGORITMOS DEDE CHAVECHAVE SIMÉTRICASIMÉTRICA ..........................................................................................................................................................488....................488
8.2.1 DES DES — — Data Data Encryption Encryption Standard Standard ........................................................................................489........................................................................................4898.2.2 AES — Advanced Encryption Standard AES — Advanced Encryption Standard ..................................................................................491..................................................................................491
8.2.3 Modos de Modos de cifra ...............................................cifra .........................................................................................................................493..........................................................................493
8.2.4
 Outras cifras Outras cifras ................................................................................................................................................................................................................497............................................497
8.2.5 Criptoanálise ............................................................................................................................497 Criptoanálise ............................................................................................................................497
8.38.3 AALGORITMOSLGORITMOS DEDE CHAVECHAVE PÚBLICAPÚBLICA ................................................................................................................................................................498....................498
8.3.1 RSA ............................................................................................................................................498 RSA ............................................................................................................................................498
8.3.2 Outros algoritmoOutros algoritmos de s de chave chave pública pública ....................................................................................500....................................................................................500
8.48.4 AASSINATURASSSINATURAS DIGITAISDIGITAIS ......................................................................................................500 ......................................................................................................500
8.4.1 Assinaturas Assinaturas de de chave chave simétrica simétrica ............................................................................................................................................................................500............500
 
 xiv xiv Redes de computadores
8.4.2 Assinaturas Assinaturas de de chave chave pública pública ..............................................................................................................................................................................................505011
8.4.3 Sumário Sumário de de mensagens mensagens ..........................................................................................................................................................................................502......................502
8.4.4 O ataque O ataque do anivedo aniversário rsário ..........................................................................................................................................................................................504......................504
8.58.5 GGERENCIAMENTOERENCIAMENTO DEDE CHAVESCHAVES PÚBLICASPÚBLICAS .......................................................................................................................................................506.............506
8.5.1 Certificados ..............................................................................................................................506 Certificados ..............................................................................................................................506
8.5.2 X.509 X.509 ..............................................................................................................................................................................................................................507......................................................507
8.5.3 Infraestruturas de chInfraestruturas de chave pública ave pública ..............................................................................................................................................................................508........508
8.68.6 SSEGURANÇAEGURANÇA DADA COMUNICAÇÃOCOMUNICAÇÃO .................................................................................................................................................................5.........................51100
8.6.1 IPsec IPsec ...................................................................................................................................................................................................................................................................................... 551100
8.6.2 Firewalls...............................................................................Firewalls........................................................................................................................................................................................... 551133
8.6.3 Redes privadas virtuais Redes privadas virtuais ........................................................................................................................................................................................................................ 551155
8.6.4 Segurança em redeSegurança em redes sem fios s sem fios ................................................................................................................................................................................................ 551166
8.78.7 PPROTOCOLOSROTOCOLOS DEDE AUTENTICAÇÃO AUTENTICAÇÃO ...............................................................................................................................................................5.........................51199
8.7.1 Autenticação baseada em chave secAutenticação baseada em chave secreta compartilhada reta compartilhada ...................................................................................................... 551199
8.7.2 Como estabelecer chave compaComo estabelecer chave compartilhada: a troca de chaves de Diffie-Hellman rtilhada: a troca de chaves de Diffie-Hellman .............522.............522
8.7.3 Autenticação com o uso de um centro de distribuição de chavAutenticação com o uso de um centro de distribuição de chaves .............es ...................................523......................523
8.7.4 Autenticação com a utilização do Kerberos Autenticação com a utilização do Kerberos .........................................................................525.........................................................................525
8.7.5 Autenticação com a criptografia de chavAutenticação com a criptografia de chave pública .......e pública .............................................................527......................................................527
8.88.8 SSEGURANÇAEGURANÇA DEDE CORREIOCORREIO ELETRÔNICOELETRÔNICO * .......................................................* ................................................................................527.........................527
8.8.1 PGP — Pretty Good Privacy PGP — Pretty Good Privacy ...................................................................................................................................................................................................527.......527
8.8.2 S/MIME S/MIME ......................................................................................................................................................................................................................530......................................................530
8.98.9 SSEGURANÇAEGURANÇA DADA W WEBEB ..............................................................................................................................................................................530....................................530