A Camada de Redes

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Camada de Rede 
Serviços e aplicações de rede em um dispositivo final podem se comunicar com serviços e aplicações em 
execução em outro dispositivo final. Como esses dados são comunicados pela rede de forma eficiente? 
Os protocolos da camada de rede do modelo OSI especificam o endereçamento e os processos que 
possibilitam o empacotamento e o transporte dos dados da camada de transporte. O encapsulamento da 
camada de rede permite que os dados sejam transferidos para um destino em uma rede (ou em outra 
rede) com sobrecarga mínima. 
Este capítulo aborda a função da camada de rede. Ele examina como ela divide as redes em grupos de 
hosts para controlar o fluxo de pacotes de dados. Ele também aborda como a comunicação entre as 
redes é facilitada. Essa comunicação entre redes é chamada de roteamento. 
A Camada de Rede 
A camada de rede (também conhecida como Camada 3 do modelo OSI), fornece serviços para permitir 
que dispositivos finais troquem dados pela rede. Para realizar esse transporte de ponta a ponta, a 
camada de rede usa quatro processos básicos: 
• Endereçamento de dispositivos finais – Os dispositivos finais devem ser configurados com um 
endereço IP exclusivo para identificação na rede. 
• Encapsulamento – A camada de rede encapsula a unidade de dados de protocolo (PDU) da 
camada de transporte em um pacote. O processo de encapsulamento adiciona informações de 
cabeçalho IP, como os endereços IP dos hosts origem (emissor) e destino (receptor). 
• Roteamento – A camada de rede fornece serviços para direcionar os pacotes para um host de 
destino em outra rede. Para trafegar para outras redes, o pacote deve ser processado por um 
roteador. A função do roteador é escolher o melhor caminho e direcionar os pacotes para o host de 
destino em um processo conhecido como roteamento. Um pacote pode atravessar vários 
dispositivos intermediários antes de alcançar o host de destino. Cada roteador que um pacote 
atravessa para chegar ao host de destino é chamado de salto. 
• Desencapsulamento – Quando o pacote chega à camada de rede do host de destino, o host 
verifica o cabeçalho IP do pacote. Se o endereço IP destino no cabeçalho corresponder ao seu 
próprio endereço IP, o cabeçalho IP será removido do pacote. Depois que o pacote é 
desencapsulado pela camada de rede, a PDU resultante da Camada 4 é transferida para o serviço 
apropriado na camada de transporte. 
Ao contrário da camada de transporte (Camada 4 do modelo OSI), que gerencia o transporte de dados 
entre os processos em execução em cada host, os protocolos de camada de rede especificam a estrutura 
do pacote e o processamento usado para carregar os dados de um host para outro. A operação sem levar 
em consideração os dados contidos em cada pacote permite que a camada de rede transporte pacotes 
para diversos tipos de comunicações entre vários hosts. 
Protocolos da Camada de Rede 
Existem vários protocolos da camada de rede. Entretanto, existem somente dois protocolos de camada de 
rede implementados geralmente: 
• Protocolo de Internet versão 4 (IPv4) 
• Protocolo de Internet versão 6 (IPv6) 
Encapsulamento IP 
O IP encapsula o segmento da camada de transporte ou outros dados adicionando um cabeçalho IP. 
Esse cabeçalho é usado para entregar o pacote ao host de destino. O cabeçalho IP permanece o mesmo 
desde o momento em que o pacote deixa o host de origem até que ele chegue ao host de destino. 
A Figura 1 mostra o processo de criação da PDU da camada de transporte. A Figura 2 ilustra a forma 
como a PDU da camada de transporte é encapsulada pela PDU da camada de rede para criar um pacote 
IP. 
O processo de encapsulamento camada por camada possibilita o desenvolvimento e a expansão dos 
serviços nas diferentes camadas sem afetar outras camadas. Isso significa que os segmentos da camada 
de transporte podem ser imediatamente empacotados por IPv4 , IPv6 ou qualquer protocolo que venha a 
ser desenvolvido no futuro. 
Os roteadores podem implementar esses diferentes protocolos de camada de rede para que operem 
simultaneamente em uma rede. O roteamento realizado por esses dispositivos intermediários considera 
somente o conteúdo do cabeçalho do pacote da camada de rede. Em todos os casos, a parte de dados 
do pacote (ou seja, a PDU encapsulada da camada de transporte) permanece inalterada durante os 
processos da camada de rede. 
Características do IP 
O IP foi desenvolvido como um protocolo com baixa sobrecarga. Ele fornece apenas as funções 
necessárias para enviar um pacote de uma origem a um destino por um sistema interconectado de redes. 
O protocolo não foi projetado para rastrear e gerenciar o fluxo de pacotes. Essas funções, se exigido, são 
realizadas por outros protocolos em outras camadas, principalmente TCP na Camada 4. 
As características básicas do IP são descritas na figura. 
IP – Sem Conexão 
O IP é um protocolo sem conexão, o que significa que nenhuma conexão dedicada de ponta a ponta é 
criada antes que os dados sejam enviados. Como mostrado na Figura 1, um exemplo de comunicação 
sem conexão é enviar uma carta a alguém sem notificar ao destinatário com antecedência. 
As comunicações de dados sem conexão funcionam com o mesmo princípio. Como mostra a Figura 2, o 
IP não exige nenhuma troca inicial de informações de controle para estabelecer uma conexão de ponta a 
ponta antes do encaminhamento dos pacotes. O IP também não requer campos adicionais no cabeçalho 
para manter uma conexão estabelecida. Esse processo reduz bastante a sobrecarga do IP. No entanto, 
sem uma conexão de ponta a ponta previamente estabelecida, os remetentes não sabem se os 
dispositivos de destino estão presentes e funcionais ao encaminharem pacotes, se o destino recebeu o 
pacote ou se os dispositivos de destino podem acessar e ler o pacote. 
IP – Entrega de Melhor Esforço 
A figura ilustra a característica de entrega não confiável ou de melhor esforço do protocolo IP. O protocolo 
IP não garante que o pacote enviado seja, de fato, recebido. 
Não confiável significa que o IP não tem a capacidade de gerenciar e recuperar pacotes não entregues ou 
corrompidos. Isso ocorre porque, embora os pacotes IP sejam enviados com informações sobre o local de 
entrega, eles não contêm nenhuma informação que possa ser processada para informar ao remetente se 
a entrega foi bem-sucedida. Os pacotes podem chegar ao destino corrompidos, fora de sequência ou 
simplesmente não chegar. O IP não tem capacidade de retransmitir os pacotes em caso de erros. 
Se os pacotes forem entregues fora de ordem ou estiver faltando algum pacote, as aplicações que usam 
os dados, ou serviços de camada superior, deverão resolver esses problemas. Isso permite que o IP 
funcione de forma bem eficiente. Na suíte de protocolos TCP/IP, confiabilidade é função da camada de 
transporte. 
IP – Independente de Mídia 
O IP opera independentemente da mídia que transporta os dados nas camadas inferiores da pilha de 
protocolos. Conforme mostra a figura, os pacotes IP podem ser comunicados como sinais elétricos por 
cabo de cobre, sinais ópticos nas fibras ou sinais de rádio em redes sem fio. 
É responsabilidade da camada de enlace de dados do modelo OSI pegar um pacote IP e prepará-lo para 
transmissão pelo meio de comunicação. Isso quer dizer que o transporte de pacotes IP não está limitado 
a nenhuma mídia em particular. 
Há, no entanto, uma característica muito importante dos meios físicos que a camada de rede considera: o 
tamanho máximo da PDU que cada meio consegue transportar. Essa característica é chamada de 
unidade máxima de transmissão (maximum transmission unit - MTU). Parte das comunicações de controle 
entre a camada de enlace de dados e a camada de rede é a definição de um tamanho máximo para o 
pacote. A camada de enlace de dados passa o valor da MTU para a camada de rede. A camada de rede 
então determina o tamanho que os pacotes podem ter. 
Em alguns casos, um dispositivo intermediário, geralmente um roteador, precisa dividir o pacote aoencaminhá-lo de um meio para outro com uma MTU menor. Esse processo é chamado de fragmentação 
do pacote ou simplesmente fragmentação. 
Cabeçalho do Pacote IPv4 
O cabeçalho de um pacote IPv4 consiste em campos com informações importantes sobre o pacote. Esses 
campos contêm números binários que são examinados pelo processo da Camada 3. Os valores binários 
de cada campo identificam várias configurações do pacote IP. Os diagramas de cabeçalho de protocolo, 
cuja leitura é feita da esquerda para a direita, de cima para baixo, disponibilizam uma visualização para 
consultar ao discutir os campos de protocolo. O diagrama de cabeçalho de protocolo IP na figura identifica 
os campos de um pacote IPv4. 
Estes são os campos mais importantes no cabeçalho IPv4: 
• Versão – Contém um valor binário de 4 bits definido como 0100 que identifica que este é um pacote 
IP versão 4. 
• Serviços diferenciados ou DiffServ (DS) - Anteriormente chamado de Tipo de Serviço (ToS), o 
campo DS é um campo de 8 bits usado para determinar a prioridade de cada pacote. Os seis bits 
mais importantes do campo de DiffServ são o Ponto de código de serviços diferenciados 
(Differentiated Services Code Point - DSCP) e os últimos dois bits são os bits de notificação de 
congestionamento explícito (Explicit Congestion Notification - ECN). 
• Vida Útil (TTL) – Contém um valor binário de 8 bits que é usado para limitar a vida útil de um 
pacote. O remetente do pacote define o valor inicial do TTL e este é subtraído de um toda vez que o 
pacote é processado por um roteador. Se o campo TTL for decrementado até zero, o roteador 
descartará o pacote e enviará uma mensagem ICMP de tempo excedido para o endereço IP 
origem. 
• Protocolo - o campo é usado para identificar o protocolo de nível superior. O valor binário de 8 bits 
indica o tipo de carga de dados que o pacote está carregando, o que permite que a camada de rede 
transfira os dados para o protocolo apropriado das camadas superiores. Valores comuns incluem 
ICMP (1), TCP (6) e UDP (17). 
• Endereço IPv4 Origem – Contém um valor binário de 32 bits que representa o endereço IPv4 
origem do pacote. O endereço de origem IPv 4 é sempre um endereço unicast. 
• Endereço IPv4 Destino – Contém um valor binário de 32 bits que representa o endereço IPv4 
destino do pacote. O endereço IPv4 destino é um endereço unicast, multicast, ou broadcast. 
Os dois campos mais referenciados são os endereços IP origem e destino. Esses campos identificam a 
procedência do pacote e para onde ele vai. Normalmente, esses endereços não mudam quando vão da 
origem para o destino. 
Os campos Tamanho do Cabeçalho de Internet (IHL), Tamanho Total e Soma de Verificação do 
Cabeçalho servem para identificar e validar o pacote. 
Outros campos são usados para reorganizar um pacote fragmentado. O pacote IPv4 usa especificamente 
os campos Identificação, Flags e Deslocamento do Fragmento para organizar os fragmentos. Um roteador 
pode precisar fragmentar um pacote ao encaminhá-lo de uma mídia para outra que tenha uma MTU 
menor. 
Os campos Opções e Preenchimento raramente são usados e estão além do escopo deste capítulo. 
Limitações do IPv4 
Ao longo dos anos, o IPv4 foi atualizado para enfrentar novos desafios. No entanto, mesmo com 
alterações, ele ainda enfrenta três grandes problemas: 
• Falta de endereços IP – O IPv4 tem um número limitado de endereços IPv4 públicos exclusivos 
disponíveis. Embora haja aproximadamente 4 bilhões de endereços IPv4, o número crescente de 
novos dispositivos habilitados para IP, conexões sempre ativas e o potencial de crescimento de 
regiões menos desenvolvidas têm aumentado a necessidade de mais endereços. 
• Expansão da tabela de roteamento da Internet – Uma tabela de roteamento é usada por 
roteadores para escolher o melhor caminho. Conforme aumenta o número de servidores 
conectados à Internet, também cresce o número de rotas de rede. Essas rotas IPv4 consomem 
muitos recursos de memória e de processador em roteadores da Internet. 
• Falta de conectividade de ponta a ponta – A NAT (tradução de endereços de rede) é uma 
tecnologia implementada com frequência em redes IPv4. A NAT é uma forma de vários dispositivos 
compartilharem um único endereço IPv4 público. No entanto, como o endereço IPv4 público é 
compartilhado, o endereço IPv4 de um host de rede interna fica oculto. Isso pode ser problemático 
para tecnologias que exigem conectividade de ponta a ponta. 
Apresentação do IPv6 
No início da década de 90, a Internet Engineering Task Force (IETF) tinha uma preocupação crescente a 
respeito dos problemas com o IPv4 e começou a procurar um substituto. Isso levou ao desenvolvimento 
do IP versão 6 (IPv6). O IPv6 supera as limitações do IPv4 e possui recursos que atendem às demandas 
atuais e previsíveis de rede. 
As melhorias fornecidas pelo IPv6 incluem: 
• Aumento no espaço de endereços – Os endereços IPv6 são baseados em um endereçamento 
hierárquico de 128 bits, ao contrário do IPv4, com 32 bits. 
• Melhor tratamento de pacotes – O cabeçalho IPv6 foi simplificado com menos campos. 
• Eliminação da necessidade de NAT – Com um número tão grande de endereços públicos IPv6, a 
NAT entre o endereço IPv4 privado e o IPv4 público não é necessária. Isso evita alguns dos 
problemas induzidos pela NAT pelos quais passam as aplicações que exigem conectividade de 
ponta a ponta. 
O espaço de 32 bits de um endereço IPv4 fornece aproximadamente 4.294.967.296 endereços 
exclusivos. O espaço do IPv6 fornece 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 ou 340 
undecilhões de endereços, o que equivale a aproximadamente todos os grãos de areia do mundo. 
A figura mostra uma comparação visual do espaço de endereços IPv4 e IPv6. 
Encapsulamento do IPv6 
Uma das principais melhorias de design do IPv6 em relação ao IPv4 é o cabeçalho IPv6 simplificado. 
Por exemplo, o cabeçalho IPv4 da Figura 1 consiste em 20 octetos (até 60 bytes se o campo Opções for 
usado) e 12 campos básicos de cabeçalho, sem incluir os campos Opções e Preenchimento. Como 
mostrado na figura, no IPv6, alguns campos permaneceram os mesmos, alguns nomes e posições dos 
campos mudaram e alguns campos do IPv4 não são mais necessários. 
O cabeçalho IPv6 mostrado na Figura 2 consiste em 40 octetos (em grande parte devido ao tamanho dos 
endereços IPv6 origem e destino) e 8 campos de cabeçalho (3 campos básicos de cabeçalho IPv4 e 5 
campos de cabeçalho adicionais). Como mostrado na figura, alguns campos mantiveram os mesmos 
nomes usados no IPv4, alguns nomes ou posições dos campos mudaram e novos campos foram 
adicionados. 
O cabeçalho simplificado do IPv6 oferece várias vantagens sobre o IPv4, como mostra a Figura 3: 
Cabeçalho do Pacote IPv6 
Os campos no cabeçalho de pacote IPv6 incluem: 
• Versão – Contém um valor binário de 4 bits definido como 0110 que identifica que este é um pacote 
IP versão 6. 
• Classe de Tráfego – Este campo de 8 bits é equivalente ao campo Serviços Diferenciados (DS) do 
IPv4. 
• Rótulo de Fluxo – Este campo de 20 bits sugere que todos os pacotes com o mesmo rótulo de 
fluxo recebam o mesmo tipo de tratamento pelos roteadores. 
• Tamanho da Carga – Este campo de 16 bits indica o tamanho da parte de dados ou da carga 
(payload) do pacote IPv6. 
• Próximo Cabeçalho – Este campo de 8 bits é equivalente ao campo do protocolo IPv4. Ele exibe o 
tipo de carga de dados que o pacote está carregando, permitindo que a camada de rede transfira os 
dados para o protocolo apropriado das camadas superiores. 
• Limite de Saltos – Este campo de 8 bits substitui o campo Vida Útil (TTL) do IPv4. Esse valor é 
subtraído de um por cada roteador que encaminha o pacote. Quando o contador chega a 0, o 
pacote é descartado e uma mensagem ICMPv6 de Tempo Excedido é encaminhada ao host 
emissor, indicando que o pacote não atingiu seu destino por causa do limite de saltos. 
• Endereço Origem IPv6 – Este campo de 128 bits identifica o endereço IPv6 do host emissor. 
• Endereço DestinoIPv6 – Este campo de 128 bits identifica o endereço IPv6 do host receptor. 
Um pacote IPv6 pode conter também cabeçalhos de extensão (EH), que fornecem informações de 
camada de rede. Opcionais, os cabeçalhos de extensão ficam posicionados entre o cabeçalho IPv6 e a 
carga. Eles são usados para fragmentação, segurança, suporte à mobilidade e muito mais. 
Ao contrário de IPv4, os roteadores não fragmentam os pacotes IPv6 roteados. 
Decisão de Encaminhamento do Host 
Outra função da camada de rede é direcionar pacotes entre hosts. Um host pode enviar um pacote para: 
• Ele mesmo – Um host pode fazer ping em si mesmo enviando um pacote para o endereço IPv4 
especial 127.0.0.1, que é conhecido como interface de loopback. O ping na interface de loopback 
testa a pilha de protocolos do TCP/IP no host. 
• Host local – Este é um host na mesma rede do host emissor. Os hosts compartilham o mesmo 
endereço de rede. 
• Host remoto – Este é um host em uma rede remota. Os hosts não compartilham o mesmo 
endereço de rede. 
Se o pacote é destinado a um host local ou a um host remoto, é determinado pela combinação do 
endereço IPv4 e da máscara de sub-rede do dispositivo origem (ou emissor) em comparação com o 
endereço IPv4 e a máscara de sub-rede do dispositivo de destino. 
Em uma rede domiciliar ou empresarial, é possível ter vários dispositivos com e sem fio interconectados 
usando um dispositivo intermediário, como um switch de LAN e/ou um access point sem fio (WAP). Esse 
dispositivo intermediário fornece interconexões entre hosts locais na rede local. Os hosts locais podem 
interagir entre si e compartilhar informações sem a necessidade de dispositivos adicionais. Se um host 
envia um pacote para um dispositivo configurado com a mesma rede IP do seu dispositivo, o pacote é 
simplesmente encaminhado pela interface do host, por meio do dispositivo intermediário, e diretamente 
para o dispositivo destino. 
É claro que, na maioria das situações, queremos que os nossos dispositivos consigam se conectar além 
do segmento de rede local (por exemplo, a outras residências, a empresas e à Internet). Os dispositivos 
que estão além do segmento de rede local são conhecidos como hosts remotos. Quando um dispositivo 
de origem envia um pacote a um dispositivo de destino remoto, é necessária a ajuda de roteadores e do 
roteamento. O roteamento é o processo de identificação do melhor caminho até um destino. O roteador 
conectado ao segmento de rede local é conhecido como gateway padrão (default gateway). 
Gateway Padrão 
O gateway padrão é o dispositivo de rede capaz de rotear o tráfego para outras redes. É ele que 
encaminha o tráfego para fora da rede local. 
Comparando a rede com uma sala, o gateway padrão é a porta. Se você quiser ir para outra sala (rede), 
vai precisar encontrar essa porta. 
Analogamente, um computador que não conhece o endereço IP do gateway padrão é como uma pessoa 
que não sabe onde fica a porta de saída de uma sala. Ela pode conversar com outras pessoas na sala 
(rede), mas se não conseguir o endereço do gateway padrão, ou se ele não existir, não conseguirá sair. 
A figura mostra as funções do gateway padrão. 
Uso do Gateway Padrão 
Normalmente, a tabela de roteamento de um host inclui um gateway padrão. O host é configurado 
manualmente ou recebe o endereço IPv4 do gateway padrão dinamicamente pelo protocolo DHCP. Na 
figura, PC1 e PC2 estão configurados com o endereço IPv4 192.168.10.1 do gateway padrão. A 
configuração do gateway padrão cria uma rota padrão na tabela de roteamento do computador. Uma rota 
padrão é a rota ou o caminho que o computador usa quando tenta entrar em contato com uma rede 
remota. 
A rota padrão é derivada da configuração do gateway padrão e colocada na tabela de roteamento do 
computador. Tanto PC1 quanto PC2 terão uma rota padrão para enviar todo o tráfego destinado a redes 
remotas para R1. 
Tabelas de Roteamento dos Hosts 
Em um host Windows, o comando route printou netstat -r pode ser usado para exibir a tabela de 
roteamento do host. Os dois comandos geram o mesmo resultado. O resultado pode parecer confuso no 
começo, mas é bastante simples de entender. 
Quando o comando netstat-r ou o comando equivalente route print é inserido, as três seções 
relacionadas às conexões de rede TCP/IP atuais são exibidas: 
• Lista de Interfaces – Lista o endereço MAC e o número atribuído a cada interface com rede no 
host, como adaptadores Ethernet, Wi-Fi e Bluetooth. 
• Tabela de Rotas IPv4 – Lista todas as rotas IPv4 conhecidas, como conexões diretas, redes locais 
e rotas padrão locais. 
• Tabela de Rotas IPv6 – Lista todas as rotas IPv6 conhecidas, como conexões diretas, redes locais 
e rotas padrão locais 
Decisão de Encaminhamento de Pacotes do Roteador 
Quando um host envia um pacote para outro host, ele usa sua tabela de roteamento para determinar para 
onde o pacote deve ser enviado. Se o host de destino estiver em uma rede remota, o pacote será 
encaminhado para o endereço de um gateway padrão. 
O que acontece quando um pacote chega ao gateway padrão, que normalmente é um roteador? O 
roteador consulta sua tabela de roteamento para determinar para onde deve encaminhar os pacotes. 
A tabela de roteamento de um roteador armazena informações sobre: 
• Rotas diretamente conectadas – Estas rotas são provenientes das interfaces ativas do roteador. 
Os roteadores adicionam uma rota diretamente conectada quando uma interface está configurada 
com um endereço IP e está ativada. Cada interface do roteador é conectada a um segmento de 
rede diferente. 
• Rotas remotas – Estas rotas são provenientes de redes remotas conectadas a outros roteadores. 
As rotas para essas redes podem ser configuradas manualmente no roteador local pelo 
administrador da rede ou podem ser configuradas dinamicamente, habilitando o roteador local a 
trocar informações de roteamento com outros roteadores usando um protocolo de roteamento 
dinâmico. 
• Rota padrão – Assim como um host, os roteadores também usam uma rota padrão como último 
recurso, caso não haja outra rota para a rede desejada na tabela de roteamento. 
A figura identifica as redes diretamente conectadas e as redes remotas do roteador R1. 
Tabela de Roteamento IPv4 do Roteador 
Em um roteador Cisco IOS, o comando show ip route pode ser usado para exibir a tabela de roteamento 
de um roteador IPv4, como mostra a figura. 
Além de fornecer informações de roteamento para redes diretamente conectadas e redes remotas, a 
tabela de roteamento também tem informações de como a rota foi aprendida, a confiabilidade e a 
classificação dela, quando foi sua última atualização e qual interface usar para alcançar o destino 
solicitado. 
Quando um pacote chega à interface do roteador, ele examina o cabeçalho do pacote para determinar a 
rede de destino. Se a rede de destino corresponder a uma rota na tabela de roteamento, o roteador 
encaminhará o pacote usando as informações especificadas na tabela de roteamento. Se houver duas ou 
mais rotas possíveis para o mesmo destino, a métrica será utilizada para decidir qual rota aparecerá na 
tabela de roteamento. 
A figura mostra a tabela de roteamento de R1 em um diagrama de rede. 
Entradas da Tabela de Roteamento Conectadas Diretamente 
Quando a interface de um roteador é configurada com um endereço IPv4, uma máscara de sub-rede e é 
ativada, estas duas entradas na tabela de roteamento são criadas automaticamente: 
• C – Identifica uma rede diretamente conectada. As redes diretamente conectadas são criadas 
automaticamente quando uma interface é configurada com um endereço IP e é ativada. 
• L – Identifica que se trata de uma interface local. É o endereço IPv4 da interface no roteador. 
A figura descreve as entradas da tabela de roteamento em R1 para a rede diretamente conectada 
192.168.10.0. Essas entradas foram adicionadas automaticamente à tabela de roteamento quando a 
interface GigabitEthernet 0/0 foi configurada e ativada. Clique em cada sinal de mais (+)para ver 
informações adicionais sobre as entradas diretamente conectadas da tabela de roteamento. 
Observação: as entradas de interface local em tabelas de roteamento foram introduzidas na versão 15 do 
IOS. 
Endereço do Próximo Salto 
Quando um pacote destinado a uma rede remota chega ao roteador, o roteador procura associar a rede 
de destino a uma rota na tabela de roteamento. Se uma correspondência for encontrada, o roteador 
encaminhará o pacote ao endereço do próximo salto pela interface identificada. 
Consulte o exemplo de topologia de rede na Figura 1. Suponha que PC1 ou PC2 tenha enviado um 
pacote para a rede 10.1.1.0 ou 10.1.2.0. Quando o pacote chega à interface Gigabit de R1, R1 compara o 
endereço IPv4 destino do pacote com as entradas na sua tabela de roteamento. A tabela de roteamento é 
mostrada na Figura 2. Com base no conteúdo da sua tabela de roteamento, R1 encaminha o pacote por 
sua interface Serial 0/0/0 para o endereço do próximo salto, 209.165.200.226. 
Observe como as redes diretamente conectadas com uma origem de rota C e L não têm o endereço do 
próximo salto. Isso ocorre porque um roteador pode encaminhar pacotes diretamente a hosts nessas 
redes usando a interface designada. 
É importante compreender que os pacotes não podem ser encaminhados pelo roteador sem uma rota 
para a rede de destino na tabela de roteamento. Se uma rota que representa a rede de destino não 
estiver na tabela de roteamento, o pacote será descartado (ou seja, não será encaminhado). No entanto, 
assim como um host pode usar um gateway padrão para encaminhar um pacote para um destino 
desconhecido, um roteador também pode incluir uma rota padrão para criar um Gateway de Último 
Recurso. A rota padrão pode ser configurada manualmente ou obtida de forma dinâmica. 
Um roteador é um Computador 
Existem muitos tipos de roteadores de infraestrutura disponíveis. Na verdade, os roteadores Cisco são 
projetados para atender às necessidades de muitos tipos diferentes de empresas e redes: 
• Filial – funcionários remotos, pequenas empresas e filiais de médio porte. Inclui Cisco Integrated 
Services Routers (ISRs) G2 (2ª geração). 
• WAN – corporações, organizações e empresas. Inclui os switches Cisco Catalyst Series e o Cisco 
Aggregation Service Router (ASR). 
• Provedor de serviços – grandes provedores de serviços. Inclui o Cisco ASR, Cisco CRS-3 Carrier 
Routing System e roteadores 7600 Series. 
O foco da certificação CCNA é a família de roteadores para filiais. A figura mostra os roteadores Cisco 
ISR G2 1900, 2900 e 3900. 
Independentemente de função, tamanho ou complexidade, todos os modelos de roteador são 
basicamente computadores. E assim como computadores, tablets e dispositivos inteligentes, o roteador 
também exige: 
• Unidade central de processamento (CPU). 
• Sistema operacional (SO). 
• Memória: RAM, ROM, NVRAM e flash. 
CPU e SO do Roteador 
Semelhante a todos os computadores, tablets, consoles para jogos e dispositivos inteligentes, os 
dispositivos Cisco exigem uma CPU para executar instruções do sistema operacional, como inicialização 
do sistema e funções de roteamento e de switching. 
O componente destacado na figura é a CPU de um roteador Cisco 1941 com o dissipador de calor 
conectado. O dissipador de calor ajuda a dissipar o calor gerado pela CPU. 
A CPU precisa de um sistema operacional para prover funções de roteamento e switching. O Cisco 
Internetwork Operating System (IOS) é o software de sistema utilizado pela maioria dos dispositivos 
Cisco, independentemente de tamanho e tipo do dispositivo. Ele é usado para roteadores, switches LAN, 
pequenos access points sem fio, grandes roteadores com dezenas de interfaces e muitos outros 
dispositivos. 
Memória do Roteador 
Um roteador tem acesso a armazenamento de memória volátil e não volátil. A memória volátil requer 
corrente elétrica para manter suas informações. Quando o roteador é desligado ou reiniciado, o conteúdo 
é apagado e perdido. A memória não volátil retém as informações mesmo quando um dispositivo é 
reiniciado. 
O roteador Cisco usa especificamente quatro tipos de memória: 
• RAM – Esta é a memória volátil usada em roteadores Cisco para armazenar aplicações, processos 
e dados que devem ser executados pela CPU. Os roteadores Cisco usam um tipo rápido de RAM, a 
memória de acesso aleatório dinâmica síncrona (SDRAM). Clique em RAM na figura para ver mais 
informações. 
• ROM – Esta memória não volátil é usada para armazenar instruções operacionais importantes e um 
IOS limitado. Especificamente, a ROM é embutida no firmware em um circuito integrado no 
roteador, que só pode ser alterado pela Cisco. Clique em RAM na figura para ver mais informações. 
• NVRAM – Esta memória não volátil é usada como armazenamento permanente do arquivo de 
configuração de inicialização (startup-config). 
• Flash – Esta é uma memória de computador não volátil usada como armazenamento permanente 
para o IOS e outros arquivos relacionados ao sistema, como arquivos de log, arquivos de 
configuração de voz, arquivos HTML, configurações de backup, etc. Quando um roteador é 
reiniciado, o IOS é copiado da memória flash para a RAM. 
Todas as plataformas de roteador têm configurações e componentes padrão. Por exemplo, o Cisco 1941 
vem com 512 MB de SDRAM, mas ela pode ser expandida para até 2.0 GB. Os roteadores Cisco 1941 
também são fornecidos com 256 MB de flash, mas são atualizáveis por meio de dois slots Compact Flash 
externos. Cada slot oferece suporte a cartões de armazenamento de alta velocidade, podendo chegar até 
4 GB. Clique aqui para saber mais sobre o Cisco 1941 Integrated Services Router. 
Conexão com um Roteador 
Switches, roteadores e dispositivos Cisco normalmente interconectam muitos dispositivos. Por esse 
motivo, eles têm vários tipos de portas e interfaces que são usadas para conectar o dispositivo. Por 
exemplo, o painel traseiro de um roteador Cisco 1941 tem as conexões e portas mostradas na figura. 
Clique em cada área destacada para ver mais informações. 
Assim como muitos dispositivos de rede, os dispositivos Cisco usam indicadores de LED (diodo emissor 
de luz) para fornecer informações de status. Um LED de interface indica a atividade da interface 
correspondente. Se o LED estiver apagado quando a interface estiver ativa e conectada corretamente, 
pode ser uma indicação de problema na interface. Se uma interface estiver excessivamente ocupada, seu 
LED estará sempre aceso. 
Interfaces LAN e WAN 
As conexões em um roteador Cisco podem ser agrupadas em duas categorias: interfaces in-band do 
roteador e portas de gerenciamento. Clique nas áreas destacadas na Figura 1 para ver mais informações. 
Semelhante a um switch Cisco, existem várias maneiras de acessar o modo EXEC usuário no ambiente 
CLI em um roteador Cisco. Estes são os mais comuns: 
• Console – É uma porta de gerenciamento física que fornece acesso out-of-band a um dispositivo 
Cisco. O acesso out-of-band refere-se ao acesso por meio de um canal dedicado de gerenciamento 
que é utilizado somente para fins de manutenção do dispositivo. 
• Shell segura (SSH) – É um método para estabelecer remotamente uma conexão CLI segura por 
meio de uma interface virtual em uma rede. Ao contrário da conexão de console, as conexões SSH 
exigem serviços de rede ativos no dispositivo, como uma interface ativa configurada com um 
endereço. 
• Telnet – É um método não seguro para estabelecer remotamente uma sessão CLI por meio de uma 
interface virtual em uma rede. Ao contrário da SSH, a Telnet não oferece conexão criptografada 
segura. A autenticação de usuário, as senhas e os comandos são enviados pela rede como texto 
simples. 
Observação: alguns dispositivos, como roteadores, podem ser compatíveis com uma porta auxiliar antiga 
que era usada para estabelecer remotamente uma sessão CLI usando um modem. Semelhante à 
conexão de console, a porta AUX também é uma conexão out-of-band e não exige que os serviços de 
rede sejam configurados ouestejam disponíveis. 
Telnet e SSH exigem uma conexão de rede in-band, o que significa que um administrador deve acessar o 
roteador por uma das interfaces WAN ou LAN. Clique nas áreas destacadas na Figura 2 para ver mais 
informações. 
As interfaces in-band recebem e encaminham pacotes IP. Toda interface configurada e ativa no roteador 
é um membro ou um host em uma rede IP diferente. Cada interface deve estar configurada com um 
endereço IPv4 e uma máscara de sub-rede de uma rede diferente. O Cisco IOS não permite que duas 
interfaces ativas no mesmo roteador pertençam à mesma rede. 
http://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/routers/1900-series-integrated-services-routers-isr/data_sheet_c78_556319.html