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Apostila de Redes de 
Computadores
Elaborada pelo Prof. Carlos E. Weber
e utilizada nas aulas da 
Índice
1.Introdução......................................................................................................................... 1
1.1. Visão geral do mercado de trabalho..........................................................................1
1.2. Histórico e evolução do Teleprocessamento e das Redes de Computadores............1
2.Conceitos Básicos de Redes de Computadores................................................................ 3
2.1.Definições.................................................................................................................. 3
2.1.1.Gerais.................................................................................................................. 3
2.1.2.Classificação segundo a extensão geográfica..................................................... 3
2.1.2.1. Rede Local (LAN)...................................................................................... 3
2.1.2.2. Rede de Longa Distância (WAN)............................................................... 3
2.1.2.3. Rede Metropolitana (MAN)........................................................................3
2.1.2.4. Rede de Campus (CAN)............................................................................. 3
2.1.2.5. Rede de Armazenamento (SAN)................................................................ 3
2.1.3.Conceitos importantes.........................................................................................4
2.1.3.1. Internet........................................................................................................ 4
2.1.3.2. Intranet........................................................................................................ 4
2.1.3.3. Extranet....................................................................................................... 4
2.1.3.4. VPN (Rede Privada Virtual)....................................................................... 4
2.2. Modelos de Referência............................................................................................. 5
2.2.1.Modelo OSI.........................................................................................................5
2.2.1.1. Descrição funcional da camadas.................................................................5
2.2.1.1.1. Camada 1 – Física................................................................................5
2.2.1.1.2. Camada 2 – Enlace...............................................................................6
2.2.1.1.3. Camada 3 – Rede................................................................................. 6
2.2.1.1.4. Camada 4 – Transporte........................................................................ 6
2.2.1.1.5. Camada 5 – Sessão...............................................................................6
2.2.1.1.6. Camada 6 – Apresentação....................................................................6
2.2.1.1.7. Camada 7 - Aplicação..........................................................................7
2.2.2.Arquitetura TCP/IP............................................................................................. 7
2.2.2.1. Camada de Acesso à Rede.......................................................................... 7
2.2.2.2. Camada Internet.......................................................................................... 7
2.2.2.3. Camada de Transporte................................................................................ 7
2.2.2.4. Camada de Aplicação................................................................................. 8
2.3. Composição de uma Rede de Computadores............................................................8
2.3.1.Computadores..................................................................................................... 8
2.3.1.1. Hardware.....................................................................................................8
2.3.1.2. Software...................................................................................................... 8
2.3.1.3. Firmware..................................................................................................... 8
2.3.2.Infra-estrutura..................................................................................................... 8
2.3.2.1. Meio Físico................................................................................................. 8
2.3.2.2. Alimentação................................................................................................ 8
2.3.2.3. Estrutura Física de Instalações....................................................................9
2.3.3.Dispositivos de Rede...........................................................................................9
2.3.3.1. Repetidor (Repeater)...................................................................................9
2.3.3.2. Concentrador (Hub).................................................................................... 9
2.3.3.3. Ponte (Bridge).............................................................................................9
2.3.3.4. Comutador (Switch)..................................................................................10
2.3.3.5. Roteador (Router)..................................................................................... 10
2.3.3.6. Modem...................................................................................................... 10
2.4.Topologias................................................................................................................11
2.4.1.Anel (ring).........................................................................................................11
2.4.2.Barramento (bus).............................................................................................. 11
2.4.3.Estrela (star)...................................................................................................... 11
2.4.4.Malha (mesh).................................................................................................... 11
2.4.5.Ponto-a-ponto (point-to-point)..........................................................................12
2.4.6.Árvore (tree)......................................................................................................12
2.5. Banda...................................................................................................................... 12
2.5.1.Largura de Banda..............................................................................................12
2.6.Gerenciamento......................................................................................................... 12
2.6.1.Necessidades..................................................................................................... 12
2.6.2.Modelos Funcionais.......................................................................................... 13
2.6.3.SNMP................................................................................................................13
2.7.Sinais Analógicos X Digitais................................................................................... 13
2.8. Matemática das Redes.............................................................................................14
2.8.1.Representação da informação, bits e bytes....................................................... 14
2.8.2.Sistemas de Numeração.................................................................................... 14
2.8.2.1. Sistema Decimal....................................................................................... 15
2.8.2.2. Sistema Binário.........................................................................................15
2.8.2.3. Sistema
Hexadecimal................................................................................15
2.8.2.4. Conversões................................................................................................15
2.8.2.4.1. Binário para Decimal......................................................................... 15
2.8.2.4.2. Decimal para Binário......................................................................... 15
2.8.2.4.3. Hexadecimal para Decimal................................................................ 16
2.8.2.4.4. Decimal para Hexadecimal................................................................ 16
2.8.2.4.5. Binário para Hexadecimal..................................................................16
2.8.2.4.6. Hexadecimal para Binário..................................................................17
2.8.3.A lógica booleana (binária)...............................................................................17
2.8.3.1. NÃO (NOT).............................................................................................. 17
2.8.3.2. OU (OR)....................................................................................................17
2.8.3.3. NOU (NOR)..............................................................................................18
2.8.3.4. E (AND)....................................................................................................18
2.8.3.5. NE (NAND).............................................................................................. 18
2.8.3.6. OU Exclusiva (XOR)................................................................................18
2.8.3.7. Coincidência (XAND).............................................................................. 18
2.8.4.Apresentação do Endereçamento IP (IPv4)...................................................... 19
3.Meios físicos para redes..................................................................................................20
3.1.Meios em cobre........................................................................................................20
3.1.1.Noções de eletricidade...................................................................................... 20
3.1.2.Especificações de cabos....................................................................................20
3.1.3.Cabo coaxial......................................................................................................21
3.1.4.Cabos de par-trançado (STP e UTP).................................................................21
3.2. Meios ópticos.......................................................................................................... 22
3.2.1.Noções de óptica............................................................................................... 22
3.2.2.Fibras Multimodo e Monomodo, e outros componentes ópticos......................23
3.2.3.Características de desempenho em Fibras Ópticas........................................... 23
3.2.3.1. Atenuação................................................................................................. 24
3.2.3.1.1. Absorção............................................................................................ 24
3.2.3.1.2. Espalhamento.....................................................................................24
3.2.3.1.3. Curvatura............................................................................................24
3.2.3.2. Dispersão...................................................................................................24
3.2.3.2.1. Dispersão modal.................................................................................24
3.2.3.2.2. Dispersão material............................................................................. 24
3.2.3.2.3. Dispersão do guia de onda................................................................. 24
3.2.4.Instalação, Cuidados e Testes de Fibras Ópticas.............................................. 25
3.3. Acesso sem-fio (wireless)....................................................................................... 25
3.3.1.Padrões e Organizações de Redes Locais sem fio............................................ 26
3.3.2.Topologias e Dispositivos sem-fio....................................................................26
3.3.3.Como as Redes Locais sem-fio se comunicam.................................................27
3.3.4.Autenticação..................................................................................................... 27
3.3.5.Os espectros de radiofreqüência e de microondas............................................ 27
3.3.6.Sinais e ruídos em uma WLAN........................................................................ 28
3.3.7.Segurança para redes sem-fio........................................................................... 28
4.Cabeamento para redes locais e WANs.......................................................................... 31
4.1. Camada física de rede local.................................................................................... 31
4.1.1.Ethernet............................................................................................................. 31
4.1.2.Meios Ethernet, requisitos de conectores e meios de conexão......................... 32
4.1.3.Implementação de cabos UTP.......................................................................... 32
4.1.3.1. Cabo Direto (Straight-Through)............................................................... 32
4.1.3.2. Cabo Cruzado (Crossover)........................................................................33
4.1.3.3. Cabo Rollover........................................................................................... 34
4.1.4.Repetidores e Hubs........................................................................................... 35
4.1.5.Acesso Sem-fio ................................................................................................ 35
4.1.6.Pontes (Bridges) e Comutadores (Switches) ....................................................35
4.1.7.Conectividade do Host .....................................................................................36
4.1.8.Comunicação Ponto-a-Ponto e Cliente/Servidor.............................................. 36
4.2. Cabeamento de WANs............................................................................................36
4.2.1.Camada física de WAN.................................................................................... 36
4.2.2.Conexões seriais de WAN................................................................................ 36
4.2.3.Roteadores e Conexões Seriais, ISDN BRI, DSL e CableTV.......................... 37
5. Conceitos Básicos de Ethernet.......................................................................................39
5.1. Introdução à Ethernet..............................................................................................39
5.1.1. Regras de nomenclatura da Ethernet IEEE......................................................39
5.1.2. Ethernet e o modelo OSI..................................................................................40
5.1.3.Quadros da camada 2........................................................................................ 40
5.1.4.Estrutura do quadro Ethernet............................................................................ 41
5.1.5.Campos de um quadro Ethernet........................................................................41
5.2. Operação da Ethernet..............................................................................................41
5.2.1.Media Access Control (MAC).......................................................................... 41
5.2.2.Regras MAC e detecção de colisões.................................................................42
5.2.3.Temporização
Ethernet e backoff..................................................................... 43
5.2.4.Espaçamento entre quadros (Interframe spacing) e delimitação de quadros....44
5.2.5.Tratamento de erros.......................................................................................... 44
5.2.6.Tipos de colisão................................................................................................ 44
5.2.7.Erros da Ethernet...............................................................................................44
5.2.8.Autonegociação da Ethernet............................................................................. 45
5.2.9.Estabelecimento de um link, full-duplex e half-duplex.................................... 45
6.Tecnologias Ethernet...................................................................................................... 46
6.1. Ethernet 10 Mbps e 100 Mbps................................................................................ 46
6.1.1. Ethernet 10 Mbps.............................................................................................46
6.1.1.1. 10BASE5.................................................................................................. 46
6.1.1.2. 10BASE2.................................................................................................. 46
6.1.1.3. 10BASE-T.................................................................................................46
6.1.1.4. Cabeamento e arquitetura do 10BASE-T................................................. 47
6.1.2.Ethernet 100 Mbps............................................................................................48
6.1.2.1. 100BASE-TX............................................................................................48
6.1.2.2. 100BASE-FX............................................................................................48
6.1.2.3. Arquitetura Fast Ethernet..........................................................................49
6.2. Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet...................................................................49
6.2.1.Ethernet 1000 Mbps..........................................................................................49
6.2.1.1. 1000BASE-T.............................................................................................49
6.2.1.2. 1000BASE-TX, SX e LX......................................................................... 49
6.2.1.3. Arquitetura Gigabit Ethernet.....................................................................49
6.2.2.Ethernet 10 Gigabit........................................................................................... 50
6.2.2.1. Arquiteturas 10 Gigabit Ethernet.............................................................. 50
6.2.2.2. Futuro da Ethernet.....................................................................................50
7.Comutação e domínios Ethernet..................................................................................... 51
7.1. Comutação Ethernet................................................................................................51
7.1.1.Bridging da Camada 2...................................................................................... 51
7.1.2.Comutação da Camada 2.................................................................................. 51
7.1.3.Operação de um Switch.................................................................................... 51
7.1.4.Latência.............................................................................................................52
7.1.5.Modos de um switch......................................................................................... 52
7.2. Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast..................................................... 52
7.2.1.Ambiente de meios compartilhados..................................................................52
7.2.2.Domínios de colisão..........................................................................................52
7.2.3.Segmentação..................................................................................................... 53
7.2.4.Broadcasts da Camada 2................................................................................... 53
7.2.5.Domínios de broadcast......................................................................................54
7.2.6.Fluxo de dados.................................................................................................. 55
7.2.7.Segmento de rede..............................................................................................55
8.Conjunto de Protocolos TCP/IP e endereçamento IP..................................................... 56
8.1. Introdução ao TCP/IP............................................................................................. 56
8.1.1.História e futuro do TCP/IP.............................................................................. 56
8.1.2.Camada de Aplicação....................................................................................... 56
8.1.3.Camada de Transporte...................................................................................... 56
8.1.4.Camada Internet................................................................................................ 57
8.1.5.Camada de Acesso à Rede................................................................................ 57
8.1.6.Comparação do modelo OSI com o modelo TCP/IP........................................ 57
8.1.7.Arquitetura da Internet......................................................................................58
8.2. Endereços de Internet..............................................................................................59
8.2.1.Endereçamento IP............................................................................................. 59
8.2.2.Endereçamento IPv4......................................................................................... 59
8.2.3.Endereços IP classes A, B, C, D e E.................................................................59
8.2.4.Endereços IP reservados................................................................................... 61
8.2.5.Endereços IP públicos e privados..................................................................... 61
8.2.6.Conceitos de Classfull e Classless.................................................................... 61
8.2.7.Introdução às sub-redes.....................................................................................61
8.2.8.Noções de IPv6................................................................................................. 62
8.2.9.Comparação entre IPv4 e IPv6......................................................................... 62
8.3. Obtenção de um endereço IP.................................................................................. 62
8.3.1.Obtendo um endereço da Internet..................................................................... 62
8.3.2.Atribuição estática do endereço IP................................................................... 63
8.3.3.Atribuição de endereço IP utilizando RARP.................................................... 63
8.3.4.Atribuição de endereço IP BOOTP...................................................................64
8.3.5.Gerenciamento de Endereços IP com uso de DHCP........................................ 64
8.3.6.Problemas de resolução de endereços...............................................................64
8.3.7.Protocolo de Resolução de Endereços (ARP)...................................................64
9.Conceitos Básicos de Roteamento e de Sub-redes......................................................... 65
9.1. Protocolo roteado.................................................................................................... 65
9.1.1.Protocolos roteados e de roteamento................................................................ 65
9.1.2.IP como protocolo roteado................................................................................65
9.1.3.Propagação de pacotes e comutação em um roteador.......................................66
9.1.4.Internet Protocol (IP)........................................................................................ 66
9.1.5.Estrutura de um pacote IP................................................................................. 67
9.2. As mecânicas da divisão em sub-redes...................................................................68
9.2.1.Classes de endereços IP de rede........................................................................68
9.2.2.Introdução e razão para a divisão em sub-redes............................................... 68
9.2.3.Estabelecimento do endereço da máscara de sub-rede..................................... 68
9.2.4.Aplicação da máscara de sub-rede....................................................................68
9.2.5.Divisão de redes das classes A, B e C em sub-redes........................................ 69
9.2.6.Cálculos de sub-redes....................................................................................... 69
10.Camada de Transporte TCP/IP..................................................................................... 74
10.1. Introdução à camada de transporte....................................................................... 74
10.1.1. Controle de fluxo........................................................................................... 74
10.1.2. Visão geral de estabelecimento, manutenção e término de sessões...............74
10.1.3. Handshake triplo............................................................................................ 75
10.1.4. Janelamento....................................................................................................77
10.1.5. Confirmação...................................................................................................78
10.1.6. Protocolo de Controle de Transmissão (TCP)............................................... 78
10.1.7. Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP)...................................................80
10.1.8. Números de portas TCP e UDP..................................................................... 80
11. A Camada de Aplicação TCP/IP..................................................................................81
11.1. Introdução à camada de aplicação TCP/IP........................................................... 81
11.2. DNS.......................................................................................................................81
11.3. FTP........................................................................................................................83
11.4. Telnet.................................................................................................................... 85
11.5. HTTP.....................................................................................................................86
11.6. SMTP.................................................................................................................... 87
11.7. SNMP....................................................................................................................88
12. BIBLIOGRAFIA......................................................................................................... 90
Apostila de
Redes de Computadores
Prof. Carlos E. Weber
Redes de Computadores
1. Introdução
1.1. Visão geral do mercado de trabalho
O mercado de trabalho para o profissional da área de redes tem crescido muito nos últimos 
anos.
As principais empresas que buscam esses profissionais no mercado são:
• Operadoras de Telecomunicações;
• Fabricantes de equipamentos de rede;
• Provedores de Serviço;
• Consultorias;
• Empresas de Treinamento.
O perfil exigido para o profissional de rede é cada vez mais complexo. As empresas 
procuram profissionais com boa formação acadêmica, fluência em idiomas (principalmente 
inglês e espanhol), certificações profissionais, com facilidade e interesse em aprender novas 
tecnologias e preparados para enfrentar desafios.
As principais atividades dos administradores e técnicos de rede são:
• desenvolvimento de serviços
• planejamento
• projeto
• implantação
• operação
• manutenção
• monitoração
• treinamento
• consultoria
• suporte técnico
1.2. Histórico e evolução das Redes de Computadores
Para conhecer um pouco do avanço da tecnologia da área de redes, vamos pensar na 
definição do termo "Teleprocessamento".
Teleprocessamento significa processamento à distância, ou seja, podemos gerar 
informações em um equipamento e transmiti-las para outro equipamento para serem 
processadas.
A necessidade da comunicação à distância levou, em 1838, a invenção do telégrafo por 
Samuel F. B. Morse. Esse evento deu origem a vários outros sistemas de comunicação como o 
telefone, o rádio e a televisão.
Na década de 1950, com a introdução de sistemas de computadores, houve um grande 
avanço na área de processamento e armazenamento de informações.
O maior avanço das redes de computadores aconteceu com a popularização da Internet. 
Essa grande rede mundial, onde hoje podemos ler nossos e-mails, acessar páginas Web, 
entrar em grupos de discussão, comprar os mais diversos artigos, ver vídeos, baixar músicas, 
etc., passou por vários processos até atingir este estágio e a sua tendência é evoluir cada vez 
mais.
A arquitetura denominada TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) é uma 
tecnologia de conexão de redes resultante da pesquisa financiada pela Agência de Defesa dos 
Estados Unidos, DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), por volta dos anos 60. 
Várias universidades e empresas privadas foram envolvidas na pesquisa. Esse investimento foi 
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devido ao receio do governo norte-americano de um ataque soviético a suas instalações, e a 
necessidade de distribuir suas bases de informação.
Em 1969, iniciou-se uma conexão, com circuitos de 56 kbps, entre 4 localidades 
(Universidades da Califórnia, de Los Angeles e Santa Bárbara, Universidade de Utah e Instituto 
de Pesquisa de Stanford). Essa rede foi denominada ARPANET, sendo desativada em 1989.
A partir deste fato, várias universidades e institutos de pesquisa começaram a participar e 
contribuir com inúmeras pesquisas durante a década de 70, contribuições estas que deram 
origem ao protocolo TCP/IP.
Em 1980, a Universidade da Califórnia de Berkeley, que desenvolveu o sistema operacional 
UNIX, escolheu o protocolo TCP/IP como padrão.
Como o protocolo não é proprietário, o crescimento da utilização do TCP/IP foi 
extraordinário entre universidades e centros de pesquisa.
Em 1985, a NFS (National Science Foundation) interligou os supercomputadores de seus 
centros de pesquisa, a NFSNET. No ano seguinte, a NFSNET foi interligada a ARPANET, dando 
origem à Internet.
No Brasil, em 1988, a Internet chegou por iniciativa de institutos de pesquisa de São Paulo 
(FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) e do Rio de Janeiro (UFRJ 
– Universidade Federal do Rio de Janeiro e LNCC – Laboratório Nacional de Computação 
Científica).
Várias empresas iniciaram suas pesquisas, entre elas as operadoras de telecomunicações: 
Embratel, Telesp, Telebahia, Telepar, etc.. Sendo que no final de 1995, a Telebrás (holding 
que controlava as telecomunicações no Brasil) autorizou a Embratel a lançar o serviço de 
acesso à Internet, dando início à Internet comercial no Brasil.
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2. Conceitos Básicos de Redes de Computadores
2.1.Definições
2.1.1. Gerais
Uma Rede de Computadores é: um conjunto de dispositivos processadores capazes de 
trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação.
2.1.2. Classificação segundo a extensão geográfica
2.1.2.1. Rede Local (LAN)
Rede de Área Local (LAN – Local Area Network), ou simplesmente Rede Local, é um grupo 
de dispositivos processadores interligados em uma rede em mesmo ambiente co-localizado.
2.1.2.2. Rede de Longa Distância (WAN)
Rede de Longa Distância (WAN – Wide Area Network) é a rede de interligação de diversos 
sistemas de computadores, ou redes locais, localizados em regiões fisicamente distantes.
2.1.2.3. Rede Metropolitana (MAN)
Rede Metropolitana (MAN – Metropolitan Area Network) é uma rede dentro de uma 
determinada região, uma cidade, onde os dados são armazenados em uma base comum. 
Exemplo: Uma rede de farmácias de uma mesma cidade.
2.1.2.4. Rede de Campus (CAN)
Rede de Campus (CAN – Campus Area Network) é uma rede que compreende uma área 
mais ampla que uma rede local, que pode conter vários edifícios próximos. Exemplo: Um 
Campus Universitário.
2.1.2.5. Rede de Armazenamento (SAN)
Rede de Armazenamento (SAN - Storage Area Network) é uma rede que compartilha uma 
base de dados comum em um determinado ambiente.
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2.1.3. Conceitos importantes
Internet
Intranet
Empresa 1
Extranet
Empresa 1
Intranet
Empresa 2
Intranet
Empresa 3
Acesso à
Internet
Acesso VPN à
Empresa 2
Acesso VPN à
Empresa 1
Casa 2
Casa 1
Figura – Redes e acessos
2.1.3.1. Internet
É o conjunto de redes de computadores interligadas pelo mundo inteiro. Utiliza a arquitetura 
TCP/IP, e disponibiliza o acesso a serviços, permite a comunicação e troca de informação aos 
usuários do planeta.
2.1.3.2. Intranet
É a rede de computadores de uma determinada organização, baseada na arquitetura 
TCP/IP. Fornece serviços aos empregados, e permite a comunicação entre os mesmos e, de 
forma controlada, ao ambiente externo (à Internet). Também é conhecida como Rede 
Corporativa.
2.1.3.3. Extranet
É um conceito que permite o acesso, de funcionários e fornecedores de uma organização, 
aos recursos disponibilizados pela Intranet. Podemos dizer que é uma extensão da Intranet. 
Dessa maneira, podemos disponibilizar um padrão unificado entre as diversas empresas, filiais, 
do grupo.
2.1.3.4. VPN (Rede Privada Virtual)
VPN é uma rede virtual estabelecida entre dois ou mais pontos, que oferece um serviço que 
permite o acesso remoto, de funcionários ou fornecedores a uma determinada rede, a fim de 
executarem suas tarefas.
Muito utilizada por funcionários, para terem acesso aos e-mails corporativos via Intranet, ou 
para as equipes de suporte técnico solucionarem problemas em seus sistema de maneira 
remota.
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2.2. Modelos de Referência
2.2.1. Modelo OSI
O modelo OSI (Open Systems Interconnection) foi desenvolvido pela ISO (International 
Standard Organization) com o objetivo de criar uma estrutura para definição de padrões para a 
conectividade e interoperabilidade de sistemas heterogêneos.
Define um conjunto de 7 camadas (layers) e os serviços atribuídos a cada uma.
O modelo OSI é uma referência e não uma implementação.
O objetivo de cada camada é:
• Fornecer serviços para a camada imediatamente superior.
• Esconder da camada superior os detalhes de implementação dos seus serviços.
• Estabelecer a comunicação somente com as camadas adjacentes de um sistema.
Modelo OSI
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
7
6
5
4
3
2
1
Camadas
Figura – Modelo de Referência OSI
2.2.1.1. Descrição funcional da camadas
2.2.1.1.1. Camada 1 – Física
Transmissão transparente de seqüências de bits pelo meio físico.
Contém padrões mecânicos, funcionais, elétricos e procedimentos para acesso a esse meio 
físico.
Especifica os meios de transmissão (satélite, coaxial, radiotransmissão, par metálico, fibra 
óptica, etc.).
Tipos de conexão:
• Ponto-a-ponto ou multiponto
• Full ou half duplex
• Serial ou paralela
2.2.1.1.2. Camada 2 – Enlace
Esconde características físicas do meio de transmissão.
Transforma os bits em quadros (frames).
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Provê meio de transmissão confiável entre dois sistemas adjacentes.
Funções mais comuns:
• Delimitação de quadro
• Detecção de erros
• Seqüencialização dos dados
• Controle de fluxo de quadros
Para redes locais é dividido em dois subníveis: LLC (Logical Link Control) e MAC (Media 
Access Control).
2.2.1.1.3. Camada 3 – Rede
Provê canal de comunicação independente do meio.
Transmite pacotes de dados através da rede.
Os pacotes podem ser independentes (datagramas) ou percorrer uma conexão pré-
estabelecida (circuito virtual).
Funções características:
• Tradução de endereços lógicos em endereços físicos
• Roteamento
• Não propaga broadcast de rede
• Não possuem garantia de entrega dos pacotes
2.2.1.1.4. Camada 4 – Transporte
Nesta camada temos o conceito de comunicação fim-a-fim.
Possui mecanismos que fornecem uma comunicação confiável e transparente entre dois 
computadores, isto é, assegura que todos os pacotes cheguem corretamente ao destino e na 
ordem correta.
Funções:
• Controle de fluxo de segmentos
• Correção de erros
• Multiplexação
2.2.1.1.5. Camada 5 – Sessão
Possui a função de disponibilizar acessos remotos, estabelecendo serviços de segurança, 
verificando a identificação do usuário, sua senha de acesso e suas características (perfis). Atua 
como uma interface entre os usuários e as aplicações de destino.
Pode fornecer sincronização entre as tarefas dos usuários.
2.2.1.1.6. Camada 6 – Apresentação
Responsável pelas transformações adequadas nos dados, antes do seu envio a camada de 
sessão. Essas transformações podem ser referentes à compressão de textos, criptografia, 
conversão de padrões de terminais e arquivos para padrões de rede e vice-versa.
Funções:
• Formatação de dados
• Rotinas de compressão
• Compatibilização de aplicações: sintaxe
• Criptografia
2.2.1.1.7. Camada 7 - Aplicação
É responsável pela interface com as aplicações dos computadores (hosts).
Entre as categorias de processos de aplicação podemos citar:
• Correio eletrônico: X400
• Transferência de arquivos: FTAM
• Serviço de diretório: X500
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• Processamento de transações: TP
• Terminal virtual: VT
• Acesso à banco de dados: RDA
• Gerência de rede
2.2.2. Arquitetura TCP/IP
A arquitetura TCP/IP é composta por 4 camadas (formando a pilha da estrutura do 
protocolo) conforme mostra a figura abaixo:
Figura – Arquitetura TCP/IP
2.2.2.1. Camada de Acesso à Rede
A camada inferior da arquitetura TCP/IP tem as funcionalidades referentes às camadas 1 e 2 
do Modelo OSI.
Esta camada pode ser denominada, em outras literaturas, como Física ou até mesmo ser 
dividida em 2 camadas (Física e Enlace), o que leva a arquitetura a possuir 5 camadas.
2.2.2.2. Camada Internet
A camada Internet, também conhecida como de Rede ou Internetwork, é equivalente a 
camada 3, de Rede, do Modelo OSI. Os protocolos IP e ICMP(ping) estão presentes nesta 
camada.
2.2.2.3. Camada de Transporte
A camada de
Transporte equivale à camada 4 do Modelo OSI. Seus dois principais 
protocolos são o TCP e o UDP.
2.2.2.4. Camada de Aplicação
A camada superior é chamada de camada de Aplicação equivalente às camadas 5, 6 e 7 do 
Modelo OSI. Os protocolos mais conhecidos são: HTTP, FTP, Telnet, DNS e SMTP.
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Arquitetura TCP/IP
Aplicação
Transporte
Internet
Acesso à Rede
4
3
2
1
Camadas
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2.3. Composição de uma Rede de Computadores
Uma rede de computadores é composta por 3 grupos: Computadores, Infraestrutura e 
Dispositivos de Rede.
2.3.1. Computadores
Equipamentos utilizados para processamento de dados. Na visão de rede, podem ser 
divididos como estações de trabalho (ou clientes), e servidores. Devemos considerar que o 
conceito não é fixo, ou seja, em um determinado momento, para determinada aplicação, o 
computador é considerado como servidor e para outra aplicação ele é considerado como 
cliente. Veremos mais detalhes quando abordarmos o assunto sobre aplicações que usam a 
arquitetura cliente-servidor.
Um computador é composto por: Hardware, Software e Firmware.
2.3.1.1. Hardware
Um computador é formado por:
• Unidade de Processamento: Processador ou UCP (Unidade Central de Processamento 
– CPU, em inglês).
• Unidades de Armazenamento: Memórias (RAM, ROM, etc.), Unidades de Disco 
(Unidades de Disco Rígido ou HD – Hard Disk, também conhecido como Winchester, 
Unidades de Disco Flexível ou Floppy Disk, Unidades de CD – Compact Disk, 
Unidades de DVD, etc).
• Dispositivos de Entrada e Saída: Monitor, Teclado, Impressora, Mouse, Plotter, etc.
2.3.1.2. Software
Podemos considerar nesta categoria: o Sistema Operacional e os Aplicativos.
2.3.1.3. Firmware
É o programa instalado na memória de inicialização do computador, contendo as instruções 
básicas do computador (BIOS – Basic Input/Output System).
2.3.2. Infra-estrutura
É o recurso básico para utilização e interligação dos componentes de uma rede.
2.3.2.1. Meio Físico
O meio físico estabelece a forma de interconexão entre os componentes da rede. Exemplos:
• Cabeamento:
o Par metálico
o Fibra óptica
• Ar (sem fio – wireless)
2.3.2.2. Alimentação
A alimentação pode ser por:
• Corrente Contínua
o Baterias
o Pilhas
• Corrente Alternada
o Rede Elétrica
2.3.2.3. Estrutura Física de Instalações
Para acomodar os computadores e os dispositivos de rede devemos planejar e adequar o 
ambiente de acordo com as funções dos equipamentos.
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Devemos considerar:
• o espaço físico que será ocupado.
• o mobiliário adequado (bastidores / racks, móveis de escritório, etc.).
• a temperatura da sala.
• o acesso físico aos equipamentos.
2.3.3. Dispositivos de Rede
Os dispositivos de rede estão classificados de acordo com a sua funcionalidade.
2.3.3.1. Repetidor (Repeater)
Os repetidores são dispositivos usados para estender as redes locais além dos limites 
especificados para o meio físico utilizado nos segmentos.
Operam na camada 1 (Física) do modelo OSI e copiam bits de um segmento para outro, 
regenerando os seus sinais elétricos.
2.3.3.2. Concentrador (Hub)
Os Hubs são os dispositivos atualmente usados na camada 1 (Física) e substituem os 
repetidores.
São repetidores com múltiplas portas.
2.3.3.3. Ponte (Bridge)
São dispositivos que operam na camada 2 (Enlace) do modelo OSI e servem para conectar 
duas ou mais redes formando uma única rede lógica e de forma transparente aos dispositivos 
da rede.
As redes originais passam a ser referenciadas por segmentos.
As bridges foram criadas para resolver problemas de desempenho das redes. Elas 
resolveram os problemas de congestionamento nas redes de duas maneiras:
• reduzindo o número de colisões na rede, com o domínio de colisão.
• adicionando banda à rede.
Como as bridges operam na camada de enlace, elas "enxergam" a rede apenas em termos 
de endereços de dispositivos (MAC Address).
As bridges são transparentes para os protocolos de nível superior. Isso significa que elas 
transmitem os "pacotes" de protocolos superiores sem transformá-los.
As bridges são dispositivos que utilizam a técnica de store-and-forward (armazena e envia). 
Ela armazena o quadro (frame) em sua memória, compara o endereço de destino em sua lista 
interna e direciona o quadro (frame) para uma de suas portas.
Se o endereço de destino não consta em sua lista o quadro (frame) é enviado para todas as 
portas, exceto a que originou o quadro (frame), isto é o que chamamos de flooding.
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2.3.3.4. Comutador (Switch)
Os switches também operam na camada 2 (Enlace) do modelo OSI e executa as mesmas 
funções das bridges, com algumas melhorias.
Os switches possuem um número mais elevado de portas.
2.3.3.5. Roteador (Router)
O Roteador é o equipamento que opera na camada 3 (Rede) do modelo OSI, e permite a 
conexão entre redes locais ou entre redes locais e de longa distância.
Suas principais características são:
• filtram e encaminham pacotes
• determinam rotas
• segmentam pacotes
• realizam a notificação à origem
Quanto a sua forma de operação, as rotas são determinadas a partir do endereço de rede 
da estação de destino e da consulta às tabelas de roteamento.
Essas tabelas são atualizadas utilizando-se informações de roteamento e por meio de 
algoritmos de roteamento.
Tais informações são transmitidas por meio de um protocolo de roteamento.
2.3.3.6. Modem
Dispositivo eletrônico utilizado para a conversão entre sinais analógicos e digitais. A palavra 
tem como origem as funções de modulação e demodulação. São geralmente utilizados para 
estabelecer a conexão entre computadores e redes de acesso.
2.4.Topologias
2.4.1. Anel (ring)
Topologia em Anel
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2.4.2. Barramento (bus)
Topologia em Barramento
2.4.3. Estrela (star)
Topologia em Estrela
2.4.4. Malha (mesh)
Topologia em Malha
2.4.5. Ponto-a-ponto (point-to-point)
Topologia Ponto-a-Ponto
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2.4.6. Árvore (tree)
Topologia em Árvore
2.5. Banda
2.5.1. Largura de Banda
Largura de banda é uma propriedade física relativa a faixa de freqüências transmitidas sem 
serem fortemente atenuadas e é medida em Hertz (Hz). Em telecomunicações, o termo banda 
se refere a faixa disponível para a transmissão de dados. A velocidade usada para transmitir os 
dados é chamada de taxa de transmissão de dados e sua unidade de medida é bits por 
segundo (bps).
2.6.Gerenciamento
2.6.1. Necessidades
As principais necessidades de gerenciamento de redes são:
• Detectar, diagnosticar, registrar e prevenir a ocorrência de eventos de 
anormalidades.
• Poder acessar, alterar ou restaurar as configurações da rede, mantendo a sua 
confiabilidade.
• Controlar e contabilizar o acesso aos recursos da rede.
• Estabelecer limites para o envio de alarmes a fim de inicializar processos 
operacionais, para efeito de manutenção ou simplesmente informações para auxílio 
de análises sobre os serviços da rede.
• Monitorar e garantir a segurança da rede.
2.6.2. Modelos Funcionais
Podemos destacar os principais modelos funcionais de gestão como:
• Gestão de Falhas
• Gestão de Configuração
• Gestão de Contabilização
• Gestão de Desempenho
• Gestão de Segurança
2.6.3. SNMP
O SNMP (Simple Network Management
Protocol - Protocolo Simples de Gerência de Rede) é 
um protocolo de gestão típica de redes TCP/IP, da camada de aplicação, que facilita a troca de 
informações entre os elementos de uma rede.
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Permite aos administradores de rede realizar a gestão da rede, monitorando o desempenho, 
gerando alarmes de eventos, diagnosticando e solucionando eventuais problemas, e 
fornecendo informações para o planejamento de expansões da planta.
Para a gestão de uma rede, de forma geral, precisamos de um conjunto de elementos, 
conforme descritos abaixo.
• Elementos gerenciados
• Agentes
• Gerentes ou Gestores
• Banco de Dados
• Protocolos
• Interfaces para programas aplicativos
• Interface com o usuário
O conjunto de todos os objetos SNMP é coletivamente conhecido como MIB (Management 
Information Base).
2.7.Sinais Analógicos X Digitais
Entendemos por analógica a variação contínua de uma variável. As grandezas físicas 
(corrente elétrica, tensão, resistência, temperatura, velocidade, etc.) variam de forma 
analógica, ou seja, para atingir um determinado valor a variação é contínua, passando por 
todos os valores intermediários, até o valor final.
Pode ser melhor compreendido por meio do gráfico abaixo:
Sinal Analógico
Y
X
O sinal digital possui como característica uma variação em saltos, ou seja, em um 
determinado instante encontra-se em um nível e no instante seguinte em outro nível sem 
passar pelos níveis intermediários, conforme figura a seguir:
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Sinal Digital
Y
X
Podemos dizer que os sinais analógicos possuem infinitos valores, enquanto os sinais 
digitais possuem valores finitos.
2.8. Matemática das Redes
O objetivo deste tema é rever os conceitos dos sistemas de numeração a fim de fornecer 
condições para a compreensão da estrutura e dos cálculos referentes ao endereçamento IP.
2.8.1. Representação da informação, bits e bytes
Os computadores e utilizam sinais digitais para estabelecer a comunicação. A menor 
unidade estabelecida nesta comunicação é denominada bit (Dígito Binário, Binary Digit).
O conjunto de 8 bits é conhecido como byte.
2.8.2. Sistemas de Numeração
O ser humano criou vários sistemas de numeração para representação das suas grandezas 
numéricas.
Estudaremos os sistemas: binário, decimal e hexadecimal.
Para fixar o conceito de um sistema de numeração, vamos pensar como contar utilizando 
outros símbolos, por exemplo: θ, ∆ e Σ.
Repare que sempre começamos utilizando um símbolo, a seguir o próximo ... e o próximo, 
até acabarem todos os símbolos. 
Reiniciamos a contagem inserindo o segundo símbolo a frente dos demais e, novamente 
variamos os demais até utilizarmos todos, e variamos o segundo símbolo a frente dos demais, 
até utilizarmos todos.
Esse é o processo de formação de um sistema de numeração.
Vamos utilizar o nosso exemplo (base 3, pois possui três símbolos) e compará-lo com o 
sistema decimal.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
θ ∆ Σ ∆θ ∆∆ ∆Σ Σθ Σ∆ ΣΣ ∆θθ
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
∆θ∆ ∆θΣ ∆∆θ ∆∆∆ ∆∆Σ ∆Σθ ∆Σ∆ ∆ΣΣ Σθθ Σθ∆
Com esse conceito podemos compreender qualquer formação de um sistema de numeração.
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2.8.2.1. Sistema Decimal
O sistema decimal é o mais utilizado pelos humanos para representar suas grandezas: 0, 1, 
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Como possuem 10 algarismos, dizemos que é um sistema de base 10, e 
sua notação é ( )10 ou ( )D.
2.8.2.2. Sistema Binário
O sistema binário, utilizado pelos computadores, é representado por 2 algarismos: 0 e 1. 
Por isso dizemos que é um sistema de base 2, e representamos como ( )2 ou ( )B.
2.8.2.3. Sistema Hexadecimal
O sistema hexadecimal, utilizado na representação do endereço físico dos elementos de 
rede e em várias linguagens de programação de baixo nível, é composto por 16 algarismos 
(entre letras e numerais): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E e F. Trata-se de um sistema 
de base 16, é representado por ( )16 ou ( )H.
2.8.2.4. Conversões
2.8.2.4.1. Binário para Decimal
A regra básica para converter um número de uma base qualquer para decimal é a seguinte:
• Realizar a somatória de cada algarismo correspondente multiplicado pela base (2) 
elevada pelo índice relativo ao posicionamento do algarismo no número.
Por exemplo:
(110)2 = ( )10
1 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 4 + 2 + 0 = 610
2.8.2.4.2. Decimal para Binário
Quando convertemos um número decimal para outra base, utilizamos a seguinte regra:
• Dividimos o número, e seus quocientes, sucessivamente pela base que desejamos 
converter, até que o quociente seja menor que o divisor. O resultado é composto 
pelo último quociente e os demais restos das divisões realizadas.
Exemplo:
(11)10 = ( )2
11 / 2 = 5, resto 1
 5 / 2 = 2, resto 1
 2 / 2 = 1, resto 0
(11)10 = (1011)2
2.8.2.4.3. Hexadecimal para Decimal
Para esta conversão utilizamos a regra básica,ou seja, usamos a base 16.
Devemos lembrar que: A=1010, B=1110, C=1210, D=1310, E=1410 e F=1510.
Exemplo:
(4A)16 = ( )10
4 x 161 + A x 160 = 4 x 16 + 10 x 1 = 64 + 10 = 7410
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2.8.2.4.4. Decimal para Hexadecimal
Para a conversão de decimal para hexadecimal utilizamos a regra básica, da divisão 
sucessiva, com base 16.
Exemplo:
(1000)10 = ( )16
1000 / 16 = 62, resto 8
62 / 16 = 3, resto 14 
Lembrar que 1410 é equivalente a E16.
Logo,
(1000)10 = (3E8)16
2.8.2.4.5. Binário para Hexadecimal
De binário para hexadecimal, dividimos os números binários em grupos de quatro bits, da 
direita para a esquerda, e fazemos a conversão como utilizando a regra básica.
Exemplo:
(1010110101)2 = ( )16
10 1011 0101
102 = 1 x 21 + 0 x 20 = 210 = 216
10112 = 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 = 8 + 0 + 2 + 1 = 1110 = B16
01012 = 0 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 0 + 4 + 0 + 1 = 510 = 516
Resultando:
(1010110101)2 = (2B5)16
2.8.2.4.6. Hexadecimal para Binário
De hexadecimal para binário, utilizamos a regra básica porém a apresentação dos números 
binários devem possuir 4 bits.
Exemplo:
(7D3)16 = ( )2
716 = 710 = 1112 (o primeiro bloco não precisa conter zeros a esquerda)
7 / 2 = 3, resto 1
3 / 2 = 1, resto 1
D16 = 1310 = 11012
13 / 2 = 6, resto 1
 6 / 2 = 3, resto 0
 3 / 2 = 1, resto 1
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316 = 310 = 11 = 00112
Resultando:
(7D3)16 = (0111 1101 0011)2 ou, simplesmente, (111 1101 0011)2
2.8.3. A lógica booleana (binária)
Em 1854, o matemático inglês George Boole apresentou um sistema matemático de análise 
lógica que ficou conhecido como álgebra de Boole ou álgebra booleana.
Entre as principais funções lógicas temos:
• NÃO (NOT)
• OU (OR)
• NOU (NOR)
• E (AND)
• NE (NAND)
• OU Exclusiva (XOR)
• Coincidência (XAND)
2.8.3.1. NÃO (NOT)
A S
0 1
1 0
2.8.3.2. OU (OR)
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
2.8.3.3. NOU (NOR)
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0
2.8.3.4. E (AND)
A B S
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
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2.8.3.5. NE (NAND)
A B S
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
2.8.3.6. OU Exclusiva (XOR)
A B S
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
2.8.3.7. Coincidência (XAND)
A B S
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 1
2.8.4. Apresentação do Endereçamento IP (IPv4)
O endereço IP é formado por 32 bits, divididos em 4 blocos de 8 bits, representados no 
sistema
decimal (0-255).
Exemplos:
10.12.208.25
207.12.1.37
200.201 68.5
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3. Meios físicos para redes
3.1.Meios em cobre
3.1.1. Noções de eletricidade
Para uma melhor compreensão das especificações técnicas dos cabos são necessários 
alguns conceitos básicos de eletricidade.
Eletricidade é um fenómeno físico originado por cargas elétricas. Com a movimentação das 
cargas negativas (elétrons), de maneira ordenada, sobre um elemento condutor, ocorre a 
produção do que chamamos corrente elétrica (i), e sua unidade é o Ampere (A).
O deslocamento das cargas elétricas por um elemento condutor (por exemplo, um fio de 
cobre) é provocado pela diferença de potencial (ddp) entre os pontos do elemento. 
Denominamos esse efeito de tensão elétrica (U), e sua unidade é chamada de Volt (V).
O produto da corrente elétrica pela tensão elétrica é chamado de potência, e sua unidade é 
Watt(W).
A resistência elétrica (R) que um material oferece para a passagem da corrente elétrica é 
medida em Ohm (Ω).
É conhecida como lei de Ohm a relação entre resistência, tensão e corrente elétrica: U = R . 
i.
Consideramos condutortodomaterial com características que permitem a passagem de 
corrente elétrica. Isolante é o material que dificulta, ou impede a passagem de corrente 
elétrica.
A resistividade eléctrica ρ de um material é dada por: ρ = R . S / l
onde:
ρ é a resistividade estática (em ohm metros, Ωm); 
R é a resistência eléctrica de um condutor uniforme do material(em ohms, Ω); 
l é o comprimento do condutor (medido em metros); 
S é a área da seção do condutor (em metros quadrados, m²)
Outro conceito importante são as unidades métricas.
Represent. 
exponencial 
em base 10
Representação explícita Prefixo Represent. 
exponencial 
em base 10
Representação explícita Prefixo
10 –1 0,1 deci 10 1 10 deca
10 –2 0,01 centi 10 2 100 hecto
10 –3 0,001 mili 10 3 1000 kilo
10 –6 0,000001 micro 10 6 1000000 Mega
10 –9 0,000000001 nano 10 9 1000000000 Giga
10 –12 0,000000000001 pico 10 12 1000000000000 Tera
10 –15 0,000000000000001 femto 10 15 1000000000000000 Peta
10 –18 0,000000000000000001 atto 10 18 1000000000000000000 Exa
10 –21 0,000000000000000000001 zepto 10 21 1000000000000000000000 Zetta
10 –24 0,000000000000000000000001 yocto 10 24 1000000000000000000000000 Yotta
3.1.2. Especificações de cabos
Existem várias organizações, grupos empresariais e entidades governamentais que 
constituem institutos para especificar e regulamentar os tipos de cabos usados em redes. 
Podemos citar entre tais organizações internacionais a EIA/TIA (Electronic Industry Association 
e Telecommunications Industries Association), o IEEE (Institute of Electrical and Electronic 
Engineers), a UL (Underwriters Laboratories), ISO/IEC (International Standards Organization / 
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International Electrotechnical Commission). Além de criar os códigos e gerar as especificações 
dos materiais utilizados no cabeamento, também definem os padrões de instalação.
O padrão EIA/TIA-568 reconhece os seguintes tipos de cabo para a utilização:
Tipo Distâncias máximas
Cabo de par trançado não blindado, em cobre: UTP 
(Unshielded Twisted Pair), de 100 ohm
800 m
Cabo de par trançado blindado, em cobre: STP (Shielded 
Twisted Pair), de 150 ohm
700 m
Cabo coaxial, de cobre, de 50 ohm 500 m
Cabo de fibra óptica 62,5/125 µm 2 km
3.1.3. Cabo coaxial
O cabo coaxial tem melhor blindagem que os cabos de par trançado, com isso pode se 
estender por distâncias maiores em velocidades mais altas. Dois tipos de cabo coaxial são 
muito usados:
• cabo de 50 ohms.
• cabo de 75 ohms.
O cabo de 50 ohms, é muito utilizado em transmissões digitais, já o cabo de 75 ohms, é 
usado em transmissões analógicas e, principalmente, em ambientes de televisão. 
Um cabo coaxial é formado por um fio de cobre colocado na parte central, envolvido por um 
material isolante. O isolante é envolvido por uma malha sólida entrelaçada. O condutor 
externo, que tem a função de diminuir o efeito de ruídos sobre o sinal transmitido, é coberto 
por uma camada plástica protetora.
Cabo Coaxial
Revestimento plástico
Malha condutora Isolante
Núcleo
condutor
3.1.4. Cabos de par-trançado (STP e UTP)
A utilização mais comum do par trançado é o sistema telefônico. Geralmente, os telefones 
são conectados à central telefônica por meio de um cabo de par trançado. Os pares trançados 
podem se estender por diversos quilômetros sem amplificação mas, quando se trata de 
distâncias maiores, existe a necessidade de utilizarmos os dispositivos repetidores. 
Os pares trançados podem ser utilizados na transmissão de sinais analógicos ou digitais. A 
largura de banda e a taxa de transmissão dependem da espessura do fio e da distância 
percorrida mas, em muitos casos, é possível alcançar taxas altas, na ordem de alguns Mbps 
por alguns quilômetros. Muitas interferências podem ser provocadas se os pares não forem 
trançados. Devido ao custo e ao desempenho obtidos, os pares trançados são usados em larga 
escala e é provável que assim permaneçam nos próximos anos.
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Denominamos de UTP (Unshielded Twisted Pair) os cabos que não possuem blindagem e 
STP (Shielded Twisted Pair) os que possuem blindagem.
Abaixo podemos verificar a divisão dos cabos por categoria e sua aplicação:
Tipo Aplicação
Categoria 1 Voz (cabo telefônico)
Categoria 2 Dados a 4 Mbps (LocalTalk)
Categoria 3 Transmissão de até 16 MHz. Dados a 10 Mbps (Ethernet)
Categoria 4 Transmissão de até 20 MHz. Dados a 20 Mbps (16 Mbps Token Ring)
Categoria 5 Transmissão de até 100 MHz. Dados a 100 Mbps (Fast Ethernet)
Categoria 6 Utilizado em ISDN, cabos para modem e TV a cabo.
Categoria 7 Ethernet 1000BaseT, ATM com transmissão de até 500MHz.
3.2. Meios ópticos
3.2.1. Noções de óptica
A óptica é um segmento da física que estuda a luz e seus efeitos. A óptica explica os 
fenômenos de reflexão, refração e difração, ou seja, a interação entre a luz e o meio.
Dizemos que os raios de luz são linhas orientadas que representam, graficamente, a direção 
e o sentido da propagação da luz.
Os fenômenos ópticos, reflexão e refração da luz, são os principais fatores para o estudo da 
transmissão de dados por meios ópticos.
• Reflexão regular: quando o feixe de luz, que incide em uma superfície plana e lisa, 
retorna ao meio e se propaga mantendo o seu paralelismo.
• Reflexão difusa: quando o feixe de luz, que incide em uma superfície irregular, 
retorna ao meio e se propaga espalhando-se em várias direções.
• Refração da luz: quando o feixe de luz, que incide em uma superfície, se propaga em 
um segundo meio.
Um sistema de transmissão óptica possui 3 componentes fundamentais: o gerador de luz, o 
meio de transmissão e o receptor. Seu funcionamento consiste na instalação de um gerador de 
luz em uma das extremidades e o receptor na outra. O gerador, ou fonte, de luz recebe um 
pulso elétrico e envia o sinal de luz através do meio de transmissão para o receptor. O 
receptor, ao entrar em contato com a luz, emite um pulso elétrico. Adota-se por convenção 
que a presença de luz equivale a um bit 1, e o bit 0 representa a ausência de luz.
As fibras ópticas são constituídas por três camadas: o núcleo, a casca e o revestimento 
externo.
O núcleo e a casca são produzidos a partir do vidro, ou de materiais a base de sílica ou 
plástico, e possuem diferentes índices de refração.
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Fibra Óptica
Revestimento plástico
Casca
Núcleo
A atenuação da luz através do meio depende do comprimento de onda da luz. 
As principais vantagens da fibra óptica são:
• Baixa atenuação
• Elevada largura de banda
• Imunidade à interferência eletromagnética
• Baixo peso
• Pequena dimensão
• Sigilo
• Isolação elétrica
3.2.2. Fibras Multimodo e Monomodo, e outros componentes ópticos
Entre os mais usuais tipos de fibras ópticas podemos destacar:
• Fibra monomodo
• Fibra multimodo de índice degrau
• Fibra multimodo de índice gradual
A diferença está no modo de operação entre elas. A fibra monomodo possui um modo de 
propagação enquanto as multimodos podem ter vários modos de propagação.
Entre as fibras multimodo a diferença está na composição do material e os respectivos 
índices de refração. Enquanto na gradual temos uma variação gradativa no índice de refração, 
devido a várias camadas de materiais, na fibra de índice degrau temos uma única composição 
de forma que temos um índice de refração constante.
3.2.3. Características de desempenho em Fibras Ópticas
Neste item vamos falar sobre alguns fatores que afetam o desempenho das fibras ópticas.
Estudaremos os efeitos de atenuação e dispersão.
3.2.3.1. Atenuação
Chamamos de atenuação a perda da potência de um sinal luminoso em uma fibra óptica. 
Sua unidade de medida é em decibéis por quilômetro (dB/km).
Essa perda depende do comprimento de onda da luz e do material usado e ocorre por causa 
da limitação de distância entre a origem e o término da transmissão. Os principais fatores que 
geram a atenuação são: a absorção, o espalhamento e a curvatura.
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A atenuação é medida pela seguinte fórmula:
atenuação = [10 log10 (Pout/Pin)]/L onde,
Pout = potência de saída
Pin= potência de entrada
L= comprimento do cabo
3.2.3.1.1. Absorção
Na absorção uma parcela da energia luminosa é absorvida pelo material devido a alguns 
fatores como: presença de impurezas, contaminação no processo de fabricação, variação na 
densidade do material, presença de moléculas de água dissolvidas no vidro ou no polímero, 
etc.
3.2.3.1.2. Espalhamento
As perdas por espalhamento ocorrem devido ao desvio do fluxo dos raios de luz em várias 
direções. Dois parâmetros que contribuem para essa perda é a densidade do material da fibra 
e a estrutura da fibra.
3.2.3.1.3. Curvatura
As perdas podem ocorrer devido a curvaturas. Quando as curvaturas são muito grandes 
(quando os ângulos gerados pela deformação causarem a refração do sinal) ou muito 
pequenas (quando são próximas do raio do núcleo da fibra) podem afetar o sinal luminoso.
3.2.3.2. Dispersão
A dispersão é o alargamento do sinal luminoso ao longo do percurso da fibra óptica e limita 
a capacidade de transmissão, alterando os sinais transmitidos. As dispersões mais comuns 
são: dispersão modal, material e do guia de onda.
3.2.3.2.1. Dispersão modal
A dispersão modal se refere ao fato de que cada modo de propagação, passando por 
caminhos distintos, tendo assim diferentes velocidades de propagação, para um mesmo 
comprimento de onda.
3.2.3.2.2. Dispersão material
A dispersão material retrata a influência da matéria-prima empregada na composição da 
fibra, também é chamada de dispersão cromática.
3.2.3.2.3. Dispersão do guia de onda
A dispersão do guia de onda ocorre devido a variação dos índices de refração do núcleo e da 
casca ao longo da fibra.
3.2.4. Instalação, Cuidados e Testes de Fibras Ópticas
É muito importante que as conexões das fibras sejam muitos bem realizadas na instalação 
dos cabos de fibras ópticas.
As conexões podem ser realizadas através de conectores ou emendas.
Qualquer um dos modos de conexão gera um determinada perda no sinal. Desse modo 
devemos observar que um grande número de conexões pode comprometer o desempenho do 
sistema.
Para minimizar as perdas devemos sempre observar dois fatores:
• fatores intrínsecos: inerentes às fibras (diâmetro do núcleo/da casca, ovalização do 
núcleo/da casca, etc.).
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• fatores extrínsecos: condições externas (deslocamento lateral, separação das 
extremidades, desalinhamento angular, etc.).
Para a instalação devemos possuir alguns acessórios, tais como: o clivador, os removedores 
de revestimentos, o desencapador e a máquina de polir.
Os principais testes realizados nas fibras são:
• teste de tração
• teste de curvatura
• teste de compressão
• teste de impacto
• teste de potência
3.3. Acesso sem-fio (wireless)
O acesso sem fio (wireless) teve seu início quando em 1901, o físico italiano Guglielmo 
Marconi realizou uma demonstração do funcionamento de um telégrafo sem fio. A transmissão 
foi realizada a partir de um navio por código morse. Atualmente, o acesso sem fio tem 
avançado muito e facilitado a vida de vários usuários.
Podemos dividir as redes sem fio em três categorias:
1. Interconexão de sistemas.
2. LANs sem fios.
3. WANs sem fios.
A interconexão de sistemas significa conectar computadores e periféricos usando uma faixa 
de alcance limitado. Normalmente, os computadores possuem conexão aos seus periféricos por 
meio de cabos.
Uma tecnologia utilizada atualmente em computadores, celulares, fones de ouvido, pdas, 
etc. para estabelecer a comunicação entre sistemas é o Bluetooth.
As LANs sem fio consiste em uma rede local sem a necessidade de cabos físicos, ou seja, 
podemos estabelecer a comunicação entre vários computadores e dispositivos de rede sem o 
uso de cabeamento. Por meio de um switch sem fio e placas de rede sem fio podemos 
implementar esse tipo de rede.
As LANs sem fios estão se tornando cada vez mais comuns em pequenos escritórios e em 
residências, principalmente onde existe a dificuldade para a passagem de cabeamento, 
Um exemplo de rede WAN sem fio é a rede utilizada para telefonia celular. Atualmente 
conseguimos transmitir voz, dados e imagem para um aparelho celular. Os principais pontos 
que diferem uma rede LAN sem fio de uma WAN sem fio são: a distância de alcance, a 
capacidade de transmissão e a potência dos equipamentos e dos sinais gerados. Hoje, as LANs 
sem fio podem transmitir a taxas de 100 Mbps, à distâncias na ordem de metros. Enquanto as 
WANs sem fio funcionam à taxas 1 Mbps, em um raio de vários quilômetros.
3.3.1. Padrões e Organizações de Redes Locais sem fio
A seguir temos as principais organizações que normatizam o assunto.
Organizações Função
ITU-R Padronização mundial de comunicações que 
usam energia de radiação, particularmente 
gerenciando os aspectos de freqüências. 
IEEE Padronização de redes locais sem fio 
(WLANs) (802.11)
Wi-Fi Alliance Consórcio que fomenta a interoperabilidade 
de produtos que implementam os padrões de 
redes locais sem fio (WLANs) por meio de 
seus programas certificados de Wi-Fi.
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Federal Communications Commission 
(FCC)
Agência dos Estados Unidos da América que 
regula o uso de várias freqüências de 
comunicação no país.
Anatel Agência Nacional de Telecomunicações que 
regulamenta e fiscaliza o uso das 
telecomunicações no Brasil.
O padrão para as LANs sem fio que está sendo mais utilizado é o IEEE 802.11. Ele possui as 
seguintes divisões:
Característica 802.11a 802.11b 802.11g
Ano da criação da norma 1999 1999 2003
Taxa máxima de transmissão utilizando 
DSSS*
- 11 Mbps 11 Mbps
Taxa máxima de transmissão utilizando 
OFDM**
54 Mbps - 54 Mbps
Freqüência da banda 5 GHz 2.4 GHz 2.4 GHz
Canais (nonoverlapped)
23 (12) 11 (3) 11 (3)
Taxas de transmissão requeridas pelo padrão 
(Mbps)
6, 12, 24 1, 2, 5.5, 11 6, 12, 24
* Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 802.11b
** Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
3.3.2. Topologias e Dispositivos sem-fio
Os principais dispositivos de uma rede sem fio (wireless) são os APs (access points).
Podemos dividir as redes sem fio em: IBSS, BSS e ESS.
Modo Nome do Serviço Descrição
Dispositivo-a-
dispositivo (ad hoc)
IBSS - 
Independent Basic 
Service Set
Quando a comunicação é estabelecida 
diretamente entre dois dispositivos, sem 
a necessidade de um AP.
Somente um AP BSS - Basic Service 
Set
Quando somente uma única WLAN é 
criada com um AP e todos os demais 
dispositivos se comunicam por meio deste 
AP.
Vários APs ESS - Extended 
Service Set
Quando vários APs criam uma WLAN, 
permitindo uma cobertura mais ampla e o 
deslocamento dos usuários pelas várias 
áreas de cobertura.
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3.3.3. Como as Redes Locais sem-fio se comunicam
Pelos sinais de portadoras de rádio ou infravermelho, as WLANs estabelecem a comunicação 
entre os pontos da rede. Os dados são modulados na portadora de rádio e transmitidos por 
intermédio de ondas eletromagnéticas.
Em um mesmo ambiente podem existir vários sinais de portadoras de rádio sem que haja 
afetação entre elas. Para se conectar, o receptor sintoniza numa determinada freqüência e 
rejeita as outras, que são diferentes.
Consideramos um cliente wireless, qualquer dispositivo wireless que se associa a um AP 
para usar uma determinada WLAN.
Para ser um cliente WLAN, o dispositivo necessita de uma placa WLAN que suporte o mesmo 
padrão do AP. A placa inclui um rádio, o qual sintoniza as freqüências usadas pelos padrões 
WLAN suportados, e uma antena.
Os APs possuem vários parâmetros de configuração, mas geralmente a maioria deles já são 
configurados por default, porém o usuário deve tomar cuidado com a parte de segurança, pois 
esses parâmetros não costumam ser configurados de fábrica e é de extrema importância que o 
administrador da rede os configure.
3.3.4. Autenticação
Quando uma rede sem fio é ativada, sem proteções de segurança, qualquer dispositivo pode 
se associar à mesma. Para que isso ocorra é necessário configurar o nome de identificação da 
rede ou SSID (Service Set Identifier). O SSID pode ser adquirido através de pacotes do tipo 
BEACON. Estes pacotes não possuem criptografia e são enviados periodicamente pelo AP. 
Outras informações sobre a rede também são ou podem ser fornecidas pelo AP, tais como: a 
taxa de transmissão, endereço IP, DNS, default gateway, etc.
3.3.5. Os espectros de radiofreqüência e de microondas
O espectro eletromagnético é representado pela figura abaixo:
Espectro Eletromagnético
Rádio Microonda Infra 
vermelho
UV Raio X Raio 
Gama
104102100 1010108106 10141012 10181016 1020 10241022
Luz visível
LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
1010107106 10141012 1015104 105 108 109 1011 1013 1016
Banda W · Banda V · Banda Ka · Banda K · Banda Ku · Banda X · Banda C · Banda S · Banda L
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3.3.6. Sinais e ruídos em uma WLAN
As redes sem fio podem sofrer interferências de várias maneiras. As ondas de rádio 
transitam através do espaço, e devem passar direto por barreiras na área de cobertura, 
incluindo paredes, pisos e tetos.
Ao atravessar esses obstáculos o sinal pode ser parcialmente absorvido, diminuindo a 
potência do sinal, conseqüentemente, a área de cobertura. Alguns materiais causam a 
dispersão do sinal, causando buracos sem cobertura. Outro ponto que influencia na 
transmissão de uma rede sem fio é a interferência de ondas de rádio, isso pode causar 
retransmissão de dados e até descarte da informação.
3.3.7. Segurança para redes sem-fio
A seguir apresento os principais modelos de segurança para as redes sem fio.
Modelo Ano Organização
WEP - Wired Equivalent Privacy 1997 IEEE
WPA - Wi-Fi Protected Access 2003 Wi-Fi Alliance
WPA2 - 802.11i 2005 IEEE
O WEP (Wired Equivalent Privacy), foi criado com o objetivo de dar segurança durante o 
processo de autenticação na comunicação de redes sem fio. O algoritmo utilizado é o RC4 
(Ron’s code 4), inventado pelo engenheiro Ron Rivest, do MIT.
Seu funcionamento consiste em passar parâmetros (uma chave e um vetor de inicialização). 
O algoritmo gera uma seqüência criptografada. Porém, como no WEP a chave secreta é a 
mesma utilizada por todos os usuários de uma mesma rede sem fio, devemos ter um vetor de 
inicialização diferente para cada pacote com o objetivo de evitar a repetição. Essa repetição de 
seqüência é extremamente indesejável possibilita ataques e invasões a sistemas.
Por isso, é muito importante a troca das chaves secretas periodicamente para diminuir o 
risco à segurança da rede. Muitas vezes esta prática não é realizada pelos administradores por 
ser feita manualmente, principalmente quando temos redes com um grande número de 
usuários.
A sua principal vulnerabilidade é o fato do vetor ser enviado sem encriptação, no quadro da 
mensagem, facilitando a sua captura.
Temos abaixo as principais vulnerabilidades do protocolo WEP: 
- Chaves WEP estáticas
O uso da mesma chave por longo período. 
- Autenticação unilateral
Apenas a estação remota se autentica no AP.
- Não existe autenticação de usuário
A autenticação só é executada pela estação. Um invasor utilizando a estação de 
um usuário permitido pode acessar a rede e informação confidenciais.
- Vetor de inicialização sem criptografia 
O vetor de inicialização no WEP possui 24 bits e são enviados sem criptografia 
para o AP. 
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- O vetor de inicialização é parte da chave usada pelo RC4
Este fato facilita a descoberta da chave usada pelo RC4 na criptografia das 
mensagens. 
- Integridade dos dados de baixa qualidade
O fato do CRC (Cyclic Redundancy Check) ser criptografado apenas pela chave 
compartilhada facilita a quebra da chave. 
O WPA (Wi-Fi Protected Access) é um protocolo de comunicação que foi criado por 
membros da Wi-Fi Aliança e do IEEE para tentar solucionar os problemas de vulnerabilidade do 
WEP.
Pode-se utilizar WPA numa rede híbrida que tenha WEP instalado. 
Melhorias do WPA sobre o WEP.
O WPA trouxe várias vantagens comparando-se com o WEP.
Podemos citar:
- a melhoria da criptografia dos dados
Utilizando um protocolo de chave temporária (TKIP), que possibilita a criação de chaves 
por pacotes, e possui a função de detecção de erros utilizando um vetor de inicialização de 
48 bits, ao invés de 24 como no WEP, e um mecanismo de distribuição de chaves.
- a melhoria no processo de autenticação de usuários
Essa autenticação usa o padrão 802.11x e o EAP (Extensible Authentication Protocol), 
que por meio de um servidor de autenticação central realiza a autenticação de cada usuário 
antes deste ter acesso a rede.
- tecnologia aprimorada de criptografia e de autenticação de usuário
Cada usuário tem uma senha exclusiva, que deve ser digitada no momento da ativação 
do WPA. No decorrer da sessão, a chave de criptografia será trocada periodicamente e de 
forma automática. Assim, torna-se infinitamente mais difícil que um usuário não-autorizado 
consiga se conectar à rede sem fio. A chave de criptografia dinâmica é uma das principais 
diferenças do WPA em relação ao WEP, que usa a mesma chave, evitando também a 
necessidade da mudança manual das chaves, como ocorre no WEP.
O WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2), ou IEEE 802.11i, foi criado
como uma evolução do 
protocolo WPA. Sua principal preocupação é em relação a segurança das redes sem fio.
Ele proporcionou a implementação de um sistema mais completo e seguro que os seus 
antecessores, e manteve a compatibilidade com os mesmos.
Funciona utilizando um sistema de criptografia conhecido por AES (Advanced Encription 
Standard).
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4. Cabeamento para redes locais e WANs
4.1. Camada física de rede local
4.1.1. Ethernet
A rede Ethernet nasceu de pesquisas da Xerox e alguns anos depois ela se uniu à DEC e à 
Intel para criar em 1978 um padrão para uma rede de 10 Mbps, chamado padrão DIX. Em 
1983, com duas modificações, o DIX se tornou o padrão IEEE 802.3.
Anos mais tarde, surgiu a 3Com, fornecendo equipamentos adaptadores Ethernet 
destinados a computadores pessoais. A 3Com vendeu mais de 100 milhões desses 
equipamentos nos primeiros anos de existência.
O desenvolvimento da Ethernet é permanente. Novas versões surgiram como a 
FastEthernet (100 Mbps), a GigabitEthernet (1000 Mbps ou 1 Gbps) e a velocidades ainda mais 
altas, como 10 Gbps.
Os tipos mais comuns de cabos para uma rede local Ethernet são:
Tipo Cabo Distância Máxima Observações
10Base2 Coaxial fino 185 m Não usa hubs. Conector T.
10Base5 Coaxial grosso 500 m Cabo original; agora obsoleto.
10Base-T Par trançado 100 m Sistema mais econômico.
10Base-F Fibra óptica 2000 m Melhor para longas distâncias.
Comparação entre o Modelo OSI 
e o Modelo IEEE 802
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
7
6
5
4
3
2
1
LLC
Física
2
1
MAC
OSI IEEE 802
Esse modelo, o IEEE 802, abrange as duas camadas inferiores do modelo OSI.
Conforme já vimos na descrição do modelo OSI, a camada física tem como função a 
especificação da características mecânicas (pinagem, tipo de conector, etc.), físicas (elétrica, 
eletromagnética, óptica, etc.), funcionais (função e descrição de cada pino) e dos tipos de 
transmissão (analógica ou digital, síncrona ou assíncrona, modulação, codificação, etc.).
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Lembrando que esta camada é responsável pela transmissão de bits através de vários 
meios distintos.
A camada de enlace do modelo OSI é subdividida em duas camadas no modelo IEEE 802: a 
LLC (Logical Link Control) e a MAC (Media Access Control)
4.1.2. Meios Ethernet, requisitos de conectores e meios de conexão
A subdivisão da camada física consiste em:
DTE (Data Terminal Equipment) – Equipamento onde é terminada a conexão física para uma 
transmissão de dados. Dependendo da função exercida pelo equipamento, podemos dar como 
exemplo roteadores ou computadores.
MAU (Medium Attachment Unit) – É um dispositivo acoplado entre um DTE e o meio de 
transmissão de uma rede local.
PLS (Physical Signaling Sublayer) – responsável pelo acoplamento lógico e funcional da 
camada MAC com a MAU.
AUI (Attachment Unit Interface) – interliga a MAU ao DTE (se estiverem separados). 
Consiste em cabos, circuitos lógicos e conectores.
PMA (Physical Medium Attachment) – É a parte lógica da MAU.
MDI (Medium-Dependent Interface) – É a interface física, seja elétrica, óptica ou mecânica, 
que liga o meio à MAU.
Quanto ao tipo de conector mais utilizados, atualmente, podemos dizer que é o RJ-45.
4.1.3. Implementação de cabos UTP
Os cabos UTP (Unshielded Twisted Pair) são amplamente utilizados nas redes ethernet. 
Possuem 8 fios fixados a um conector RJ-45, em cada uma das suas extremidades.
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
Agora veremos as configurações mais utilizadas para rede.
4.1.3.1. Cabo Direto (Straight-Through)
O cabo direto possui este nome devido a sua pinagem, interliga o pino 1 de uma 
extremidade ao pino 1 da outra, e assim sucessivamente. Conforme figura abaixo:
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1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8
T568A
Pinagem:
Extremidade A Extremidade B
Pino 1 – Verde e Branco Pino 1 – Verde e Branco
Pino 2 – Verde Pino 2 – Verde
Pino 3 – Laranja e Branco Pino 3 – Laranja e Branco
Pino 4 – Azul Pino 4 – Azul
Pino 5 – Azul e Branco Pino 5 – Azul e Branco
Pino 6 – Laranja Pino 6 – Laranja
Pino 7 – Marrom e Branco Pino 7 – Marrom e Branco
Pino 8 – Marrom Pino 8 – Marrom
Ele é utilizado para interligar os seguintes equipamentos:
Roteador ao Switch ou Hub.
Computador ao Switch ou Hub.
4.1.3.2. Cabo Cruzado (Crossover)
1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8
T568B
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Pinagem:
Extremidade A Extremidade B
Pino 1 – Verde e Branco Pino 1 – Laranja e Branco
Pino 2 – Verde Pino 2 – Laranja
Pino 3 – Laranja e Branco Pino 3 – Verde e Branco
Pino 4 – Azul Pino 4 – Azul
Pino 5 – Azul e Branco Pino 5 – Azul e Branco
Pino 6 – Laranja Pino 6 – Verde
Pino 7 – Marrom e Branco Pino 7 – Marrom e Branco
Pino 8 – Marrom Pino 8 – Marrom
O cabo crossover é utilizado para interligar os seguintes equipamentos:
• Roteador ao Roteador.
• Computador ao Computador.
• Switch ao Switch.(*)
• Hub ao Hub.(*)
(*) Para esses dispositivos existem, em alguns modelos, a opção de uma porta especial que 
aceita o cabo direto.
4.1.3.3. Cabo Rollover
1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8
Rollover
Pinagem:
Extremidade A Extremidade B
Pino 1 – Verde e Branco Pino 1 – Marrom
Pino 2 – Verde Pino 2 – Marrom e Branco
Pino 3 – Laranja e Branco Pino 3 – Laranja
Pino 4 – Azul Pino 4 – Azul e Branco
Pino 5 – Azul e Branco Pino 5 – Azul
Pino 6 – Laranja Pino 6 – Laranja e Branco
Pino 7 – Marrom e Branco Pino 7 – Verde
Pino 8 – Marrom Pino 8 – Verde e Branco
O cabo Rollover é utilizado na porta console dos dispositivos, quando queremos realizar uma 
configuração ou manutenção local no equipamento (roteadores, switches, computadores, etc.).
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4.1.4. Repetidores e Hubs
Como já mencionamos, esses dispositivos tem a função de amplificar e regenerar o sinal.
Atuam na camada Física do modelo OSI e na camada de Acesso à Rede na arquitetura 
TCP/IP.
Geralmente, são utilizados para diminuir as restrições de distância, ocorridas pelas perdas 
do meio físico.
São transparentes à camada MAC.
Não isolam o tráfego, portanto são vulneráveis à colisões.
4.1.5. Acesso Sem-fio 
A conectividade por meio de uma rede sem fio necessita de uma placa de rede sem fio e um 
AP (Access Point), compatíveis entre si.
4.1.6. Pontes (Bridges) e Comutadores (Switches) 
Permitem interconectar redes independentemente do meio de transmissão.
Atuam na camada de Enlace do modelo OSI e na camada Acesso à Rede na arquitetura 
TCP/IP.
Possuem a capacidade de isolar o tráfego, evitando a ocorrência de colisões, criando o 
conceito de domínios de colisão. Enquanto um hub possui um domínio de colisão, um switch 
pode criar vários domínios de colisão, assunto que será visto em detalhes no capítulo 7.
Vantagens das bridges:
• Conversão de formato do quadro, para tecnologias diferentes.
• Compatibilização entre redes que operam com o mesmo tipo de quadro em taxas de 
transmissão diferentes.
• Segurança entre os segmentos de rede, através do controle de endereços físicos.
• Capacidade de prover caminhos redundantes.
Os switches recebem os quadros (frames) por uma porta, armazena-os, consulta a sua 
tabela, e encaminha-os para a porta de destino.
Possuem a característica de divisão de banda por porta. Ao contrário de um hub, que 
compartilha a banda entre suas portas,
o switch reserva uma banda para cada porta.
Suas principais características são:
• Tecnologia da porta: Ethernet, FastEthernet, GigabitEthernet, Token Ring, FDDI, 
etc.)
• Características de Armazenamento (Buffers): Para operar com taxas de transmissão 
distintas, o switch necessita realizar o armazenamento temporários dos dados.
• Métodos de encaminhamento de pacotes: O Store-and-forward e o Cut-through são 
dois exemplos. No método Store-and-forward todo quadro é armazenado e é 
analisada a integridade do dado, se correto é realizada a consulta à tabela de 
endereços MAC ( MAC address table ) para determinar a porta de destino. No caso de 
erro, o quadro é descartado. No método Cut-through a consulta à tabela é iniciada 
no recebimento do quadro e o envio é imediato. O que pode causar o envio de 
quadros com erros, e retransmissões pela camada de transporte.
• Arquitetura de Backplane: Pelo barramento central do switch (Backplane) trafegam 
os dados provenientes das portas. Para controlar esse tráfego existem dois métodos: 
o Round-robin (varredura seqüencial das portas) e o de Prioridade.
4.1.7. Conectividade do Host 
Host é o nome que damos ao computador, seja ele uma estação de trabalho ou um 
servidor. Para estabelecermos a conectividade de um host a uma rede necessitamos que o 
mesmo possua uma interface de rede, seja por cabo ou wireless, dependendo da estrutura da 
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rede a qual se quer conectar. A interligação de um host com um switch ou um hub é feita por 
meio de um cabo direto (Straight-Through).
4.1.8. Comunicação Ponto-a-Ponto e Cliente/Servidor
A comunicação ponto-a-ponto (peer-to-peer) é realizada por intermédio de cabos crossover, 
seja host-a-host ou roteador-a-roteador.
A estrutura Cliente/Servidor consiste em que um host que possui aplicações capazes de 
fornecer serviços, servir (o servidor) enquanto o outro host (o cliente) se conecta ao servidor, 
acessa e faz uso desses serviços. Exemplo: HTTP (para acesso a páginas Web), FTP (para 
transferência de arquivos), DNS (para resolução de nomes da Internet), SMTP/POP3 (para 
acesso aos e-mails), etc..
4.2. Cabeamento de WANs
4.2.1. Camada física de WAN
A camada física utilizada em uma WAN possui uma gama muito grande de possibilidades.
Temos vários tipos de redes WAN, disponibilizadas comercialmente pelas operadoras de 
telecomunicações.
As tecnologias mais conhecidas são: Frame-Relay, ATM, SDH, RDSI (ISDN), ADSL e Cable 
TV.
Portanto, para decidirmos qual meio físico será utilizado deveremos antes decidir qual 
tecnologia é a mais adequada para a empresa e o serviço que será prestado por meio dela.
Dentre os cabeamentos mais utilizados para a comunicação de redes de longa distância, 
atualmente, a fibra óptica se destaca.
4.2.2. Conexões seriais de WAN
A seguir temos uma tabela com as estruturas de transmissão.
ANSI – American National Standards Institute
ETSI – European Telecommunications Standards Institute
ITU-T – International Telecommunications Union - Telecommunication Standardization Sector
UNI – User Network Interface 
NNI – Network to Network Interface
PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy
SDH - Synchronous Digital Hierarchy
Sinal Básico Taxa 
(Mbps)
Estrutura Interface Organização
DS-1 (T1) 1,544 PDH UNI ANSI
E1 2,048 PDH UNI ETSI
DS-3 (T3) 44,736 PDH UNI ANSI
E3 34,368 PDH UNI ETSI
E4 139,264 PDH UNI ETSI
STS-1 51,84 SONET UNI ANSI
STS-3c 155,52 SONET UNI ANSI
STS-12c 622,08 SONET UNI ANSI
STM-1 155,52 SDH NNI ITU-T
STM-4c 622,08 SDH NNI ITU-T
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Baseada em células 155,52 Canal Limpo UNI ITU-T
Baseada em células 622,08 Canal Limpo UNI ITU-T
FDDI PMD 100 Código 4B/5B UNI privativa ATM Forum
Fiber Channel 155,52 4B/5B UNI privativa ATM Forum
Para as comunicações seriais, podemos ligar um roteador a um modem e este a rede de 
uma operadora de telecomunicações através de uma ligação ponto-a-ponto por meio de uma 
LP (Linha Privativa, Leased Line), ou diretamente a uma rede de serviços da operadora (por 
exemplo, uma rede Frame-Relay).
4.2.3. Roteadores e Conexões Seriais, ISDN BRI, DSL e CableTV
Para as comunicações seriais ponto-a-ponto os cabos mais utilizados entre o roteador e o 
modem (CSU/DSU - Channel Service Unit/Data Service Unit) são os seguintes: EIA/TIA-232, 
EIA/TIA-449, V.35, X.21 e EIA-530. Os protocolos mais utilizados para esse tipo de conexão 
são: o PPP (Point-to-Point Protocol), padrão de mercado, e o HDLC (High-Level Data Link 
Control), protocolo proprietário da Cisco.
Quando é contratado o serviço de uma rede é realizada toda gestão da comunicação de 
dados pela operadora de telecomunicações (controle de tráfego, banda, prioridade, taxa de 
erro, etc.).
Denominamos essas ligações, entre os dispositivos, de links.
Em um link de baixa taxa de transmissão, teremos uma conexão ponto-a-ponto até a 
central telefônica, no chamado POP (Point of Presence, ponto de presença) onde a rede da 
operadora trata e encaminha os dados.
Em um link de alta taxa de transmissão a conexão pode ocorrer através de fibra óptica, por 
exemplo, sem a necessidade do uso de um modem.
A seguir temos figuras com essas representações.
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Roteador RoteadorModem ModemWAN 
Switch
WAN 
Switch
Rede da Operadora 
de 
Telecomunicações
CSU/DSU CSU/DSU
CPE CPE
CPE - Customer-Provided Equipment
CSU/DSU - Channel Service Unit/Data Service Unit
Conexão W AN Ponto-a-Ponto
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Continuando, podemos exemplificar outros tipos de conexões como: as redes RDSI (Rede 
Digital de Serviços Integrados, ISDN-Integrated Services Digital Network), DSL (Digital 
Subscriber Line), e redes de TV a cabo (Cable TV).
5. Conceitos Básicos de Ethernet
5.1. Introdução à Ethernet
A história da rede Ethernet começou na década de 1970, no Havaí, quando pela 
necessidade de pesquisadores em se comunicarem de Honolulu até algumas ilhas distantes. A 
solução encontrada foi por meio de um rádio de ondas curtas. Cada estação de usuário possuía 
um pequeno rádio com 2 freqüências: uma ascendente (até o computador central) e outra 
descendente (a partir do computador central). O usuário enviava um quadro com dados no 
canal ascendente. Se ninguém mais estivesse transmitindo no momento, o quadro chegava no 
computador central e era transmitido um sinal de confirmação no canal descendente. Quando 
havia concorrência pela utilização do canal ascendente, a estação não receberia o sinal de 
confirmação e enviaria o quadro novamente. Como havia somente um transmissor no canal 
descendente, que era o computador central, as colisões nesse canal não ocorriam. Foi 
denominada ALOHANET.
Como já foi comentado, no capítulo 4 item 1.1, a rede Ethernet, como conhecemos, surgiu 
de pesquisas da Xerox e da comercialização da 3com.
5.1.1. Regras de nomenclatura da Ethernet IEEE
O modelo de camadas para redes locais foi definido pelo comitê IEEE 802 (IEEE - Institute 
of Electrical and Electronics Engineers, Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos).
A organização do padrão IEEE 802 consiste em:
● 802.1
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Roteador RoteadorFR 
Switch
FR 
Switch
Rede da Operadora 
de 
Telecomunicações
DTE - Data Terminal Equipment
Conexão W AN Rede de Serviços
DCE - Data Communications Equipment
DTE DCE DCE DTE
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• Descrição da arquitetura geral do padrão IEEE 802
• Definições de gerenciamento
• Definições
de adaptação da subcamada Método de Acesso e camada Física.
• Especificação da metodologia para a realização de testes de conformidade dos 
padrões IEEE para LANs e MANs.
● 802.2
• Especificações do LLC (Logical Link Control)
● 802.3
O esquema de nomenclatura é:
<taxa de transmissão, Mbps> <tecnologia> <comprimento máximo/100 em 
metros>
 Os principais padrões são:
• 802.3a
■ Ethernet tipo 10Base2, que usa segmentos de 185m (arredondando teremos 
200m) de cabo coaxial fino. Utilizados para pequenas instalações. Conhecido por 
Thinnet (cabo fino) ou Cheapernet (mais barato). Usa conectores tipo T.
• 802.3i
■ Ethernet tipo 10BaseT, utiliza cabos de par trançado de até 100m. Usado em 
redes CSMA/CD multi-segmentadas. Possui taxa de transmissão de 10Mbps.
• 802.3u
■ FastEthernet tipos: 100BaseT4 (par trançado 4 fios), 100BaseTX (par 
trançado 4 pares de fios) e 100BaseFX (fibra óptica). Distância máxima de 
100m. Usado em redes CSMA/CD multi-segmentadas. Possui taxa de 
transmissão de 100Mbps.
• 802.3z
■ GigabitEthernet tipo 1000BASE-X. Utiliza fibra óptica a uma taxa de 1 Gbps.
• 802.3ab 
■ GigabitEthernet tipo 1000BASE-T. Utiliza cabo de par trançado a uma taxa de 
transmissão de 1 Gbps.
• 802.3ae
■ 10 GigabitEthernet tipos: 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 
10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW. Utiliza fibra óptica a uma taxa de 
transmissão de 10 Gbps.
• 802.3an
■ 10 GigabitEthernet tipo 10GBASE-T. Utiliza cabo UTP a uma taxa de 
transmissão de 10 Gbps.
5.1.2. Ethernet e o modelo OSI
Conforme já vimos a camada de enlace do modelo OSI é dividida em duas sub-camadas no 
modelo IEEE 802, a sub-camada LLC (Logical Link Control) e a sub-camada MAC (Media Access 
Control).
A figura a seguir mostra mais detalhes dessa subdivisão.
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5.1.3. Quadros da camada 2
A estrutura da sub-camada LLC é composta por quatro campos: Endereços de origem e 
destino de serviço (SSAP e DSAP), controle e informação.
SSAP (Source Service Access Point): 8 bits – indica o endereço de origem do serviço, e o bit 
C/R indica se é comando ou resposta.
DSAP (Destination Service Access Point): 8 bits – indica o endereço de destino do serviço, e 
o bit I/G indica se é um endereço individual ou em grupo.
Controle: 8 ou 16 bits – Identifica a PDU e especifica parâmetros de controle.
Informação: 8 * M – contém dados do usuário LLC ou informações de controle.
A estrutura da sub-camada MAC é composta por oito campos: Preâmbulo, SFD, DA, SA, 
Tamanho, Dados LLC, PAD e FCS. Descritos, em detalhes, a seguir.
5.1.4. Estrutura do quadro Ethernet
5.1.5. Campos de um quadro Ethernet
Definição dos campos:
Preâmbulo – responsável pelo sincronismo.
SFD (Start Frame Delimiter) – identificação do início do quadro.
DA (Destination Address) – Endereço de Destino.
SA (Source Address) – Endereço de Origem.
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Estrutura do quadro da 
subcamada MAC
Preâmbulo SFD DA SA Tam Dados LLC PDA FCS
7 1 6 26 >=0 >=0 4
Modelo IEEE 802
LLC 802.2
Método 
de Acesso 
802.3
CSMA/CD
Método 
de Acesso 
802.4
Token Bus
Método 
de Acesso 
802.5
Token Ring
Método 
de Acesso 
802.6
DQDB
Camada 
Física 
802.3
Camada 
Física 
802.4
Camada 
Física 
802.5
Camada 
Física 
802.6
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Tamanho – Número de octetos (bytes) do campo de dados do LLC.
Dados – PDU da sub-camada LLC (0 – 1500 bytes).
PAD – campo de enchimento – número aleatório a fim de garantir um tamanho mínimo do 
quadro (64 bytes).
FCS (Frame Check Sequence) – calcula erros por CRC (Cyclic Redundancy Check)
5.2. Operação da Ethernet
5.2.1. Media Access Control (MAC)
O formato do endereço MAC é o seguinte:
5.2.2. Regras MAC e detecção de colisões
As funções da sub-camada MAC são as seguintes:
● Preparar o quadro para transmissão
○ Receber os dados da sub-camada LLC
○ Acrescentar bits PAD para garantir o tamanho mínimo do quadro Ethernet.
○ Realizar o cálculo do CRC
● Entregar o quadro à camada física
○ Fornecer a seqüência de bits para a camada física.
○ Verificar a condição do canal
○ Atrasar a transmissão a fim de evitar colisões
○ Encerrar uma transmissão, no caso de detecção de colisão
○ Calcular o tempo de espera
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Endereçamento MAC
 Endereço de 6 octetos (bytes) 48 bits
 24 bits indicam o fabricante
 (OUI – Organizationally Unique Indentifier)
 24 bits indicam o número da interface de rede definidos 
 pelo fabricante
 Representação Hexadecimal
 Ex.: 00-60-2F-03-A7-5C
Características
Fabricante Interface de rede
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○ Gerar sinal jam (rajada informando existência de colisão)
● Receber o quadro da camada física
○ Receber a seqüência de bits da camada física
○ Excluir seqüências incompatíveis com o tamanho mínimo
● Preparar o quadro na recepção
○ Verificar erros por meio do cálculo do CRC
○ Verificar o endereço de destino contido no quadro
○ Entregar o dado à sub-camada LLC
Para o controle da alocação do canal e detecção de erros é utilizado o procedimento 
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
O CSMA/CD funciona da seguinte forma:
1 – O host, que deseja transmitir, verifica a situação do canal, se há portadora.
2 – A transmissão será iniciada quando o canal estiver livre.
3 – A verificação da condição do canal é realizada também durante a transmissão.
4 – No caso de detecção de colisão, a transmissão é abortada e é enviado um sinal jam.
5 – O host aguarda um tempo aleatório, baseado em algoritmos, e reinicia o processo.
5.2.3. Temporização Ethernet e backoff
A temporização da Ethernet é o tempo que um bit leva para atravessar uma distância de um 
cabo UTP.
 
O algoritmo backoff é calculado de modo a tentar evitar colisões.
Se o tempo de espera fosse igual para todos os elementos transmissores as colisões 
continuariam a ocorrer.
O tempo de espera para a n-ésima tentativa de transmissão é dado por: 
Tespera = random (i) x St.
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CSMA/CD
Computador 
deseja transmitir
Transmite e 
verifica o canal
Canal está 
livre ?
Colisão ? OK
Transmite sinal 
jam
Espera utilizando 
o algoritmo 
backoff
Não
Não
Sim
Sim
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Onde,
i = número que varia de 0 a 2k, e k= min(n,10), n= número de tentativas.
St = slot time, tempo necessário para transmitir 64 bytes.
Após 10 tentativas sem sucesso, o tempo de espera não é aumentado, e depois de 16 
tentativas é gerada uma mensagem de erro.
5.2.4. Espaçamento entre quadros (Interframe spacing) e delimitação de quadros
O espaçamento entre quadros (Interframe spacing) é utilizado para definir o tempo mínimo 
entre o término da transmissão de um quadro e o início da transmissão de outro.
Os limites dos quadros podem ser determinados pela utilização de quatro métodos 
possíveis.
– Contagem de caracteres
– Caracteres delimitadores
– Utilização de flags
– Violação de códigos do nível físico
5.2.5. Tratamento de erros
O principal erro é proveniente de colisões, logo podemos ter em mente alguns 
procedimentos para evitá-lo.
São eles:
● Diminuindo o comprimento da rede.
● Aumentando o tamanho da mensagem.
5.2.6. Tipos de colisão
Podemos definir colisão como o evento decorrente do fato de se transmitir dois ou mais 
quadros no mesmo instante, no mesmo meio físico. Suas principais premissas são:
● Todas as estações podem detectar colisões. 
● Um quadro que tenha sofrido colisão deverá ser retransmitido.
Classificamos
as colisões em: simples ou múltipla.
● Colisão Simples: que foi detectada mas o quadro foi transmitido com sucesso na 
tentativa seguinte.
● Colisão Múltipla: ocorrência de várias colisões para o mesmo quadro, com sucesso na 
última transmissão.
Os tipos de colisão podem ser:
● Local: no cabeamento.
● Remota: quadro com comprimento inferior ao mínimo.
● Tardia: após os 64 bytes do quadro.
5.2.7. Erros da Ethernet
Os erros mais comuns são:
● Colisão ou ¨runt¨: Transmissão simultânea que ocorre antes do slot time.
● Colisão tardia: Transmissão simultânea que ocorre depois do slot time.
● Jabber, quadros longos: Transmissão de comprimento proibido.
● Quadros pequenos: Transmissão de comprimento proibido.
● Erro de FCS: Transmissão com dados corrompidos.
● Erro de alinhamento: Número incorreto de bits transmitidos.
● Erro de tamanho: Diferença entre o número real e o relatado.
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● Fantasma: Preâmbulo longo.
5.2.8. Autonegociação da Ethernet
A autonegociação é utilizada para garantir, automaticamente, a compatibilidade de 
parâmetros de interfaces de rede, como: taxa de transmissão (10 / 100 / 1000 Mbps) e modo 
de transmissão (Half ou Full-duplex).
5.2.9. Estabelecimento de um link, full-duplex e half-duplex
Os modos de operação de uma conexão Ethernet podem ser:
● Half-duplex: conexão que permite o tráfego nos dois sentidos, mas apenas em um 
sentido de cada vez.
● Full-duplex: conexão que permite tráfego em ambos os sentidos, simultaneamente.
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6. Tecnologias Ethernet
6.1. Ethernet 10 Mbps e 100 Mbps
6.1.1. Ethernet 10 Mbps
A Ethernet de 10 Mbps foi criada em 1978 e foram desenvolvidos alguns padrões que serão 
tratados a seguir.
6.1.1.1. 10BASE5
O tipo 10BASE5 possui as seguintes características:
• Padrão 802.3c.
• Taxa de transmissão de 10 Mbps.
• Sinalização em banda base.
• Usa cabo coaxial grosso, com comprimento máximo de 500m, por segmento.
• Conector AUI.
• Opera no modo half-duplex.
• Utiliza a codificação Manchester.
• Topologia de barramento.
6.1.1.2. 10BASE2
O tipo 10BASE2 possui as seguintes características:
• Padrão 802.3a.
• Taxa de transmissão de 10 Mbps.
• Sinalização em banda base.
• Usa cabo coaxial fino, mais leve, flexível e de custo menor. Com comprimento máximo de 
185 metros (arredondamento 200m).
• Conector BNC.
• Opera no modo half-duplex.
• Utiliza codificação Manchester.
• Topologia de barramento.
6.1.1.3. 10BASE-T
O tipo 10BASE-T foi introduzido em 1990 e possui as seguintes características:
• Padrão 802.3i.
• Taxa de transmissão de 10 Mbps.
• Sinalização em banda base.
• Usa cabo de par-trançado UTP, que também é flexível e de baixo custo. Com comprimento 
máximo de 100 metros, amplamente utilizado.
• Conector RJ-45.
• Pode operar nos modos half-duplex ou full-duplex.
• Utiliza o procedimento CSMA/CD.
• Utiliza topologia em estrela com um hub central.
• Sua grande vantagem refere-se ao fato de que uma falha no cabo afeta somente uma 
estação.
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6.1.1.4. Cabeamento e arquitetura do 10BASE-T
1. O comprimento do cabo UTP, por segmento, é normalmente de 1 a 100 metros entre a 
estação de trabalho e o hub.
2. O comprimento do cabo UTP, por segmento, também é normalmente de 1 a 100 metros 
entre hubs. Cada hub é considerado um repetidor multiportas, a distância entre os hubs 
contam na direção do limite do repetidor.
3. Os dois hubs stackable (¨empilháveis¨), com backplanes interconectados, contam como 
apenas um hub (repetidor).
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10BaseT
Hub
Cabo UTP
Cabo UTP
Cabo UTP
Cabo UTP
Conectores RJ-45
12345678
10BaseT - Interligações
1 2
2
3
1
1
1
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Pino Função
1 TD+ (transmissão, sentido positivo)
2 TD- (transmissão, sentido negativo)
3 RD+ (recepção, sentido positivo)
4 Não usado
5 Não usado
6 RD- (recepção, sentido negativo)
7 Não usado
8 Não usado
Dispositivos que transmitem nos pinos 1 e 2 e 
recebem nos pinos 3 e 6
Dispositivos que transmitem nos pinos 3 e 6 e 
recebem nos pinos 1 e 2
Computadores (interfaces de rede) Hubs
Roteadores Switches
6.1.2. Ethernet 100 Mbps
A Ethernet 100 Mbps é conhecida por FastEthernet, padrão IEEE 802.3u.
A principal característica da Ethernet 100 Mbps é sua taxa de transmissão, dez vezes maior 
que o padrão 10BASE-T.
Os principais padrões da tecnologia Ethernet 100 Mbps são:
• 100BASE-TX, meio físico de cabo de cobre UTP
• 100BASE-FX, meio físico de fibra óptica multimodo.
6.1.2.1. 100BASE-TX
Suas características são:
• Taxa de transmissão de 100 Mbps.
• Sinalização em banda base.
• Usa cabo de par trançado UTP (cat5). Com comprimento máximo de 100 metros, 
amplamente utilizado.
• Conector RJ-45.
• Pode operar nos modos half-duplex ou full-duplex.
• Utiliza o procedimento CSMA/CD.
• Utiliza topologia em estrela ou barramento.
6.1.2.2. 100BASE-FX
Suas características são:
• Taxa de transmissão de 100 Mbps.
• Sinalização em banda base.
• Usa cabo de fibra óptica de duas vias.
• Conector ST ou SC.
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6.1.2.3. Arquitetura Fast Ethernet
A arquitetura Fast Ethernet para cabeamento par trançado segue as mesmas especificações 
da Ethernet 10 Mbps.
Quanto a 100Base-FX, a pinagem é a seguinte:
Pino Função
1 Tx (Transmissão de sinal por LEDs e transmissores a laser)
2 Rx (Recepção de sinal por fotodiodos)
6.2. Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet
6.2.1. Ethernet 1000 Mbps
A Ethernet 1000 Mbps ou Gigabit Ethernet utiliza cabeamento de cobre (par trançado) e 
fibra óptica.
A seguir temos os padrões da Ethernet 1000 Mbps:
• 1000BASE-X, IEEE 802.3z, opera a uma taxa de transmissão de 1 Gbps, no modo full-
duplex, com cabo de fibra óptica.
• 1000BASE-T
• 1000BASE-TX
• 1000BASE-SX
• 1000BASE-LX
6.2.1.1. 1000BASE-T
Especificação IEEE 802.3ab, usa cabo de par trançado (categoria 5, ou maior).
6.2.1.2. 1000BASE-TX, SX e LX
As especificações 1000BASE-TX, 1000BASE-SX e 1000BASE-LX usam os mesmos 
parâmetros de temporização e um tempo de bit de 1 nanosegundo.
6.2.1.3. Arquitetura Gigabit Ethernet
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GigabitEthernet
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1 – O cabeamento pode ser em cobre (par trançado) ou fibra óptica. Normalmente, é usado 
UTP devido ao custo.
2 - O cabeamento pode ser em cobre (par trançado) ou fibra óptica. Normalmente, é usada 
a fibra óptica.
6.2.2. Ethernet 10 Gigabit
• 10GBASE-SR: destinado a curtas distâncias através de fibras multimodo já instaladas, 
suporta uma distância entre 26 m e 82 m.
• 10GBASE-LX4: utiliza WDM (Wavelength Division Multiplexing), suporta distâncias de 240 
m a 300 m através das fibras multimodo já instaladas, e 10 km através de fibras monomodo.
• 10GBASE-LR e 10GBASE-ER: suporta de 10 km a 40 km através de fibra monomodo.
• 10GBASE-SW, 10GBASE-LW e 10GBASE-EW: conhecidos de forma genérica como 
10GBASE-W são destinados a funcionar com equipamentos OC-192 STM (Synchronous 
Transport Module) SONET/SDH para WAN.
6.2.2.1. Arquiteturas 10 Gigabit Ethernet
1 e 2 – O cabeamento utilizado atualmente é a fibra óptica. 
6.2.2.2. Futuro da Ethernet
O futuro dos meios físicos de rede:
• Cobre (atualmente 1 Gbps, provavelmente cresça).
• Fibra óptica (atualmente 10 Gbps e em breve atingirá taxas maiores).
• Sem fio (aproximadamente 100 Mbps, e deve crescer).
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10 GigabitEthernet
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7. Comutação e domínios Ethernet
7.1. Comutação Ethernet
7.1.1. Bridging da Camada 2
Com o aumento do número de hosts (estações de trabalho ou servidores) em uma rede 
local, temos um acréscimo na probabilidade de ocorrência de colisões e, conseqüentemente, 
no número de retransmissões, o que causa uma lentidão na rede.
A solução encontrada é dividir a rede em segmentos menores. A esta divisão da rede em 
segmentos, a fim de diminuirmos o número de ocorrência de colisões, denominamos domínio 
de colisão.
Os equipamentos capazes de realizar esta função são as bridges e os switches.
Outro conceito importante é o domínio de broadcast, área onde o sinal enviado é 
recebido por todos os dispositivos nela conectados.
7.1.2. Comutação da Camada 2
As bridges possuem duas portas, ou seja, dividem o domínio de colisão em duas partes, 
sem ter efeito sobre o domínio de broadcast.
Os switches possuem mais portas. Para saber para onde deve enviar o quadro recebido, 
utiliza uma tabela de comutação de quadros, denominada tabela MAC.
7.1.3. Operação de um Switch
Os switches examinam o cabeçalho para escolher como processar o quadro. Normalmente, 
os switches decidem enviar e filtrar os quadros, aprendem os endereços MAC e utilizam o 
protocolo STP (Spanning Tree Protocol) para evitar loops.
A seguir temos a descrição das atividades de operação de um switch:
Atividade 1 - Os switches encaminham os quadros baseando-se no endereço de destino:
1 - Se o endereço de destino é um endereço de broadcast, multicast ou um unicast não 
listado na sua tabela, o switch envia um sinal de flood, sinal enviado para todas a 
portas exceto a de origem do quadro.
2 - Se o endereço de destino é um endereço de unicast conhecido, ou seja, já consta da 
sua tabela, o switch realiza as seguintes operações:
a) Se a interface de saída listada na tabela MAC é diferente da interface de origem do 
quadro, o switch encaminha o quadro para a porta de saída conforme indicação da 
tabela.
b) Se a interface de saída listada na tabela MAC é igual à interface de origem do 
quadro, o switch ignora o quadro.
Atividade 2 - Lógica de construção da tabela MAC.
1 - Para cada quadro recebido, o switch anota o endereço MAC e a porta por onde foi 
recebido o quadro.
a) Se não consta na tabela, faz a associação do endereço MAC à porta, e coloca 
(¨seta¨) o temporizador de inatividade em zero.
b) Se já consta na tabela, e reinicializa (¨reseta¨) o temporizador de inatividade em 
zero.
Atividade 3 – Os switches utilizam o protocolo STP, o que causa o bloqueio de algumas 
interfaces para receber ou enviar quadros. Esse mecanismo serve para evitar 
loops na rede.
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7.1.4. Latência
Denominamos latência ao atraso que um quadro sofre para ir da origem até o destino.
Os parâmetros que influenciam na latência de uma rede são:
• o meio físico
• a capacidade de processamento dos dispositivos, ao longo do caminho
• os atrasos causados pelas decisões de comutação
• os atrasos causados por retransmissões dos quadros, 
7.1.5. Modos de um switch
No capítulo 4, já vimos alguns métodos de encaminhamento de quadros. Neste capítulo 
acrescentamos mais alguns modos de encaminhamento de quadros. Então podemos 
descrever:
● Store-and-forward
● Cut-through
● Fragment Free
No método Store-and-forward todo quadro é armazenado e é analisada a integridade do 
dado, se correto é realizada a consulta à tabela de endereços MAC ( MAC address table ) para 
determinar a porta de destino. No caso de erro, o quadro é descartado. 
No método Cut-through a consulta à tabela é iniciada no recebimento do quadro e o envio é 
imediato. O que pode causar o envio de quadros com erros, e retransmissões pela camada de 
transporte.
No método Fragment-free os primeiros 64 bytes são lidos (incluindo o cabeçalho do quadro) 
e a comutação se inicia antes que sejam lidos todo o campo de dados e o checksum. Este 
modo verifica a maioria dos erros e possui baixa latência.
7.2. Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast
7.2.1. Ambiente de meios compartilhados
Podemos verificar pelos estudos realizados até o momento que os computadores 
compartilham o meio físico para transmitir seus dados.
Vimos também que com o aumento do número de equipamentos transmitindo seus dados 
nesse ambiente compartilhado a chance de ocorrer uma colisão aumenta.
Vamos analisar agora a diferença entre domínios de colisão e de broadcast e como construí-
los de maneira a melhorar a performance da rede.
7.2.2. Domínios de colisão
Os domínios de colisão são áreas segmentadas pelos dispositivos de camada 2 (bridges e 
switches) de forma a diminuir os efeitos das colisões de quadros sobre o desempenho da rede.
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7.2.3. Segmentação
Como vimos na figura anterior, a rede foi segmentada (ou dividida) em 4 domínios de 
colisão: 
● As estações ligadas ao hub concorrem entre si dentro do primeiro domínio.
● A estação ligada à bridge compõe um segundo domínio.
● O switch criou mais dois domínios de colisão.
7.2.4. Broadcasts da Camada 2
O Broadcast da camada 2 é uma forma de uma estação se comunicar com todas as demais 
de uma só vez.
Quando as estações de trabalho precisam localizar um endereço MAC que não está na sua 
tabela MAC, fazem uma solicitação broadcast por meio do protocolo ARP (Address Resolution 
Protocol).
Para encaminhar dados para todos os domínios de colisão, são enviados quadros com o 
endereço FF-FF-FF-FF-FF-FF.
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Domínio de Colisão
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7.2.5. Domínios de broadcast
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Domínio de Broadcast
Criação de Domínios de Broadcast
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7.2.6. Fluxo de dados
O fluxo de dados se refere ao caminho dos dados por meio dos dispositivos das camadas 1, 
2 e 3, após a transmissão pela estação de origem até a chegada a estação de destino.
• Dispositivo da Camada 01: sincroniza, amplifica e transmite o dado (seqüência de bits).
• Dispositivo da Camada 02: encaminha ou filtra os dados (quadros) com base no endereço 
físico (no caso, endereço MAC).
• Dispositivo da Camada 03: encaminha ou filtra os dados (pacotes) com base no endereço 
lógico (no caso, endereço IP).
7.2.7. Segmento de rede
O conceito de segmento de rede significa é uma subdivisão da rede.
Não devemos confundir com a definição de segmento da camada de transporte que indica a 
PDU da camada 4.
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8. Conjunto de Protocolos TCP/IP e endereçamento IP
8.1. Introdução ao TCP/IP
8.1.1. História e futuro do TCP/IP
Conforme vimos no início da apostila, a arquitetura TCP/IP (Transmission Control Protocol / 
Internet Protocol) é nasceu da pesquisa financiada pela Agência de Defesa dos Estados Unidos, 
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), e evoluiu muito com o desenvolvimento 
do sistema operacional UNIX.
A Internet expandiu devido aos fatos do protocolo TCP/IP não ser proprietário e ser de fácil 
implementação.
As regras de implementação da arquitetura TCP/IP são normatizadas pelas RFCs (Requests 
for Comments).
A tendência é evoluir ainda mais, provendo serviços cada vez mais interativos.
8.1.2. Camada de Aplicação
A camada de Aplicação tem a função de prover uma interface entre os programas de 
usuários (aplicativos) e as redes de comunicação
de dados
A camada de Aplicação é equivalente às camadas 5, 6 e 7 do Modelo OSI. Os protocolos 
mais conhecidos são: 
● HTTP – HyperText Transfer Protocol - protocolo responsável pela comunicação via 
páginas WWW (World Wide Web) ou, simplesmente, Web. Por um programa navegador 
(browser), usando o protocolo HTTP, um usuário pode acessar informações contidas em 
um servidor Web.
● FTP – File Transfer Protocol – protocolo responsável pela transferência de arquivos 
entre computadores.
● Telnet – Terminal de acesso remoto – protocolo que permite o acesso a um 
equipamento distante. Permite que possamos dar comando e rodar aplicações 
remotamente.
● DNS – Domain Name System – aplicação responsável pela tradução de endereços IP 
em nomes e vice-versa.
● SMTP – Simple Mail Transfer Protocol – protocolo responsável pelo armazenamento e 
envio de e-mails (Eletronic Mail - Correio Eletrônico).
8.1.3. Camada de Transporte
A principal função da camada de transporte é prover uma comunicação fim-a-fim entre as 
aplicações de origem e destino, de forma transparente para as camadas adjacentes.
O nome dado à PDU (Protocol Data Unit) desta camada é segmento.
Ela é equivalente à camada 4 do Modelo OSI. Seus dois principais protocolos são o TCP e o 
UDP.
O TCP (Transmission Control Protocol) é um protocolo orientado a conexão. Fornece um 
serviço confiável, com garantia de entrega dos dados.
Suas principais funções são:
● Compatibilidade do tamanho dos segmentos 
● Confiabilidade da integridade dos dados 
● Multiplexação 
● Seqüenciamento 
● Controle de fluxo 
● Janelamento 
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O UDP (User Datagram Protocol) é um protocolo não orientado a conexão. Fornece um 
serviço, não confiável, sem garantia de entrega dos dados. Um datagrama pode se perder, 
sofrer atrasos, ser duplicado ou ser entregue fora de seqüência. Não executa nenhum 
mecanismo de controle e nem envia mensagens de erro.
8.1.4. Camada Internet
A função da camada Internet é prover a conectividade lógica realizando a comutação de 
pacotes, ou roteamento, de forma a encontrar o melhor caminho para a transmitir pacotes, 
datagramas, através da rede.
Como vimos, a camada Internet, pode ser chamada de Rede ou Internetwork, é equivalente 
a camada 3, de Rede, do Modelo OSI.
Os protocolos principais desta camada são:
● IP (Internet Protocol)
● ICMP (Internet Control Message Protocol) (popular ping)
● ARP (Address Resolution Protocol)
● RARP (Reverse Address Resolution Protocol)
8.1.5. Camada de Acesso à Rede
A função da camada Acesso à Rede é prover uma interface entre a camada Internet e os 
elementos físicos da rede.
A camada inferior da arquitetura TCP/IP tem as funcionalidades referentes às camadas 1 e 2 
do Modelo OSI.
8.1.6. Comparação do modelo OSI com o modelo TCP/IP
Principais pontos de comparação:
• OSI é um modelo de referência, TCP/IP é uma arquitetura de implementação
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OSI x TCP/IP
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Rede
Enlace
Física
7
6
5
4
3
2
1
Aplicação
Transporte
Internet
4
3
2
1 Acesso à Rede
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• Ambos são divididos em camadas.
• As camadas de Transporte são equivalentes.
• A camada de Rede do Modelo OSI equivalente à camada Internet do TCP/IP.
• As camadas de Aplicação, Apresentação e Sessão do Modelo OSI são equivalentes à 
camada de Aplicação do TCP/IP.
• As camadas de Enlace e Física do Modelo OSI são equivalentes à camada Acesso à Rede 
do TCP/IP.
8.1.7. Arquitetura da Internet
A Internet é uma rede, baseada na arquitetura TCP/IP, que permite a comunicação de 
dados entre hosts do mundo inteiro e disponibiliza uma enorme quantidade de serviços e 
informações aos seus usuários.
A Internet é a interligação de redes, daí o nome (Inter – entre, net – redes). Possui uma 
estrutura extremamente complexa, pois interliga redes dos vários países do planeta. Porém 
toda essa complexidade é transparente ao usuário.
Os elementos chave dessa estrutura são os roteadores, responsáveis por transmitirem os 
pacotes que circulam na rede.
8.2. Endereços de Internet
8.2.1. Endereçamento IP
O endereçamento IP é o endereço lógico da arquitetura TCP/IP, e amplamente utilizado na 
Internet.
Cada host da Internet possui, pelo menos, um endereço IP.
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Internet
Servidor 
Web Servidor 
de Vídeo
Servidor 
RADIUS
Mainframe
Servidor de 
FTP e E-mail
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Atualmente, a grande maioria das redes que compõem a Internet utilizam a versão 4 do 
protocolo IP (IPv4), porém devido a limitação dos endereços utilizados nesta versão foi 
desenvolvida a versão 6 (IPv6) que, entre outras vantagens, resolve este problema.
8.2.2. Endereçamento IPv4
O endereço IP, na versão 4, é formado por 32 bits, divididos em 4 blocos de 8 bits, 
representados no sistema decimal (0-255).
0-255.0-255.0-255.0-255
Exemplo: 10.235.18.129, 172.29.244.5, 200.207.10.188.
O endereço IP é constituído por dois componentes: a identificação da rede (netid) e a 
identificação do host dentro da rede (hostid).
8.2.3. Endereços IP classes A, B, C, D e E
Para a associação do hostid e do netid utilizamos a máscara de rede (netmask).
Faixa de Endereços
Classe Início da faixa de endereços Término da faixa de endereços
A 1.0.0.0 
(00000001.00000000.00000000.00000000)
126.0.0.0* 
(01111110.00000000.00000000.00000000)
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netid hostid
Classes de Endereços IP
Classe A
1 1 1 1 0
0
Classe B
Classe C
Classe D
1 0
1 1 0
1 1 1 0
Classe E
netid (7 bits) hostid (24 bits)
netid (14 bits)
netid (21 bits)
Endereço multicast (28 bits)
Reservado para uso futuro
hostid (16 bits)
hostid (8 bits)
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B 128.0.0.0 
(10000000.00000000.00000000.00000000)
191.255.0.0 
(10111111.11111111.00000000.00000000)
C 192.0.0.0 
(11000000.00000000.00000000.00000000)
223.255.255.0 
(11011111.11111111.11111111.00000000)
D 224.0.0.0 
(11100000.00000000.00000000.00000000)
239.255.255.255 
(11101111.11111111.11111111.11111111)
E 240.0.0.0 
(11110000.00000000.00000000.00000000)
255.255.255.255 
(11111111.11111111.11111111.11111111)
* O endereço 127.0.0.0 é reservado
Classe A: é destinada uma faixa de endereços para empresas com um grande número de 
hosts, onde o primeiro octeto representa a parte da rede e os demais octetos representam a 
parte do host. O primeiro bit de um endereço classe A deve ser 0.
Classe B: é destinada uma faixa de endereços para empresas com número intermediário de 
hosts, onde os dois primeiros octetos representam a parte da rede e os dois últimos octetos 
representam a parte do host. Os primeiros dois bits de um endereço classe B devem ser 10.
Classe C: é destinada uma faixa de endereços para empresas com um número pequeno de 
hosts, onde os três primeiros octetos representam a parte da rede e o último octeto 
representa a parte do host. Os primeiros três bits de um endereço classe C devem ser 110.
Classe D: é a faixa destinada ao serviço de multicast, onde o endereço de rede direciona 
os pacotes de destino para grupos específicos.
Classe E: a IETF reserva os endereços dessa faixa para pesquisas.
Comparação do número de redes e hosts das classes A, B e C.
Classe Número de 
bits para 
redes
Número de redes reais 
disponíveis nas classes
Número de 
bits para hosts
Número de hosts por rede
A 7 27 – 2 = 126 24 224 – 2 = 16.777.214
B 14
214 = 16.384 16 216 – 2 = 65.534
C 21 221 = 2.097.152 8 28 – 2 = 254
8.2.4. Endereços IP reservados
Existem endereços reservados que não podem ser utilizados em nenhum host ou dispositivo 
de rede.
Para cada bloco de endereços IP, são reservados o primeiro endereço (Endereço da rede) e 
o último (endereço de broadcast). 
O endereço 127.0.0.1 é o endereço de localhost (endereço da própria máquina).
O endereço 0.0.0.0 não é usado.
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8.2.5. Endereços IP públicos e privados
Os endereços IPs utilizados na Internet são denominados públicos ou válidos e são 
administrados por determinadas entidades. O controle central cabe ao IANA, já o bloco de 
endereços destinados ao Brasil era controlado pela FAPESP e atualmente é controlado pelo 
Comitê Gestor da Internet no Brasil.
Existem alguns blocos de endereçamento que foram reservados para utilização dentro de 
redes privadas, muito usados em Intranets ou redes de gerenciamento. A esses blocos damos 
o nome de endereços privados ou inválidos. São eles:
Endereços Privados
Classe Início da faixa Término da faixa
A 10.0.0.0 10.255.255.255
B 172.16.0.0 172.31.255.255
C 192.168.0.0 192.168.255.255
Os Endereços IP Privados auxiliam no contorno do problema de escassez de IPs, pois as 
redes privadas não conectadas diretamente à Internet podem usar qualquer endereço. E para 
obter o acesso à Internet usamos a técnica de NAT (Network Address Translation) para 
converter endereços privados em públicos.
8.2.6. Conceitos de Classfull e Classless
A implementação que forneceu à Internet uma solução paliativa para o problema da 
escassez de endereçamento IP foi o CIDR (Classless InterDomain Routing). A idéia básica do 
CIDR é alocar os endereços IP em blocos de tamanho variável, sem levar em consideração as 
classes.
Ou seja, denominamos Classfull ao sistema tradicional de endereçamento IP, dividido em 
classes. E Classless, o sistema de endereçamento que independe da classe.
8.2.7. Introdução às sub-redes
O conceito de sub-redes consiste em criar um maior número de divisões além das realizadas 
por meio das classes. A sub-rede é criada pela associação do endereço IP com a máscara de 
sub-rede.
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8.2.8. Noções de IPv6
O IPv6 foi desenvolvido principalmente para equacionar o problema da escassez de 
endereçamento IP.
Possui 128 bits, formado oito blocos de 16 bits, sendo representados por quatro dígitos 
hexadecimais.
A estrutura IPv6 define três tipos de endereços: Unicast, Multicast e Anycast.
As especificações do IPv6 trazem as seguintes mudanças em relação ao IPv4:
● Capacidades de endereçamento e roteamento foram expandidas.
● Simplificação do formato do cabeçalho.
● Inserção da funcionalidade de Qualidade de Serviço (QoS).
● Suporte a autenticação, integridade dos dados e confidencialidade.
8.2.9. Comparação entre IPv4 e IPv6
Característica IPv4 IPv6
Tamanho do endereço 32 bits
(4 octetos)
128 bits 
(16 octetos)
Exemplo de endereço IP 10.1.2.3 0000:0000:0000:0000:FFFF:FFFF:0A01:0203
Abreviação - ::FFFF:FFFF:0A01:0203
Número de endereços 232 2128
8.3. Obtenção de um endereço IP
8.3.1. Obtendo um endereço da Internet
Para um provedor de serviço adquirir uma faixa de endereços IP, necessita enviar uma 
solicitação a uma entidade controladora, como o Comitê Gestor, enviando as características do 
projeto de expansão que demonstrem claramente a necessidade.
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Sub-rede
Classe A
Classe B
Classe C
Rede (8 bits) Host (X bits)
Rede (16 bits)
Rede (24 bits)
Sub-rede (24 - X)
Host (X bits)
Host 
(X bits)
Sub-rede (16 - X)
Sub-rede 
(8 - X)
Host (X bits)Sub-rede (32 - X)
Classfull
Classless
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Os provedores de serviço, como as Operadoras de Telecomunicações, repassam blocos 
destes endereços para os seus clientes (empresas). E utilizam parte da faixa recebida para 
prover serviços como IP sobre ADSL, IP discado, etc..
Para o usuário final, basta configurar a sua estação com a opção de configuração 
automática (utilizando o protocolo DHCP).
8.3.2. Atribuição estática do endereço IP
Podemos atribuir manualmente um endereço IP a um host. Vários tipos de equipamentos 
suportam esta configuração, a diferença está na forma de executar a entrada dos dados. 
Alguns sistemas operacionais permitem a configuração gráfica e outros através de linha de 
comando.
Normalmente, os parâmetros mais comuns a serem configurados são:
● Endereço IP
● Máscara
● Default Gateway
● Servidor de DNS
Para o sistema operacional Windows temos:
8.3.3. Atribuição de endereço IP utilizando RARP
O RARP (Reverse Address Resolution Protocol) envia um datagrama em broadcast à rede, 
respondido pelo servidor RARP, que preenche os campos ausentes ou desconhecidos do 
remetente.
É utilizado principalmente para estações diskless.
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8.3.4. Atribuição de endereço IP BOOTP
O protocolo BOOTP é uma forma alternativa de atribuição de endereços para estações 
diskless. Com propósito similar ao protocolo RARP, o BOOTP pode configurar as estações a 
partir do boot (inicialização da máquina).
O seu funcionamento consiste em:
● A estação envia uma solicitação de BOOTP em broadcast.
● O servidor responde à solicitação com todas as informações necessárias para o 
funcionamento da estação.
A vantagem do BOOTP, em relação ao ARP, é que pode disponibilizar muito mais 
informações às estações.
O BOOTP pertence a camada de Aplicação do TCP/IP.
8.3.5. Gerenciamento de Endereços IP com uso de DHCP
O protocolo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) é utilizado para prover as 
configurações básicas de endereçamento IP e proporcionar o controle da utilização dos 
endereços.
Facilita a configuração das estações de trabalho, principalmente em redes com grande 
número de hosts.
8.3.6. Problemas de resolução de endereços
Os problemas mais freqüentes encontrados, no que diz respeito ao endereçamento, são 
relativos à atribuição de máscaras incorretas às estações e nós da rede, configuração incorreta 
de gateways, ou parâmetros de roteamento dinâmicos (principalmente classless e classfull).
8.3.7. Protocolo de Resolução de Endereços (ARP)
O ARP (Address Resolution Protocol) é o protocolo usado para descobrir o endereço MAC 
associado a um determinado endereço IP.
Seu funcionamento consiste em enviar um datagrama por broadcast com o endereço IP da 
máquina de destino. A resposta da máquina que possui tal endereço IP acrescenta o endereço 
MAC. 
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9. Conceitos Básicos de Roteamento e de Sub-redes
9.1. Protocolo roteado
9.1.1. Protocolos roteados e de roteamento
É muito importante realizarmos a distinção de definições de termos parecidos.
Chamamos de roteamento a técnica utilizada na identificação do caminho mais eficiente 
para transmitir um pacote entre dois pontos da rede. Esta função é realizada pelo roteador.
O roteamento pode ser:
● Direto: quando dois nós estão diretamente conectados no mesmo domínio de broadcast, 
ou seja, o endereço IP pertence a esse domínio.
● Indireto: quando o endereço de destino não faz parte do mesmo domínio de broadcast.
Tabela de roteamento: Tabela construída a partir das informações contidas no cabeçalho IP 
dos pacotes que passam pelo nó, e utilizada para se determinar
o melhor caminho para o 
envio do pacote.
R1#show ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is 172.16.3.2 to network 0.0.0.0
172.16.0.0/24 is subnetted, 3 subnets
C 172.16.1.0 is directly connected, FastEthernet0/0
C 172.16.3.0 is directly connected, Serial0/1
S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.3.2
Um protocolo roteado define o tipo do pacote encaminhado, ou roteado, através da rede, 
fornecendo as informações necessárias para a transferência de dados entre dispositivos.
Exemplo: IP, IPX, AppleTalk, e DECnet.
Um protocolo de roteamento aprende rotas e as insere na Tabela de Roteamento. 
Identificando, dinamicamente por meio de parâmetros, o melhor caminho para o envio dos 
pacotes pela rede.
Exemplo: RIP, OSPF, IS-IS, IGRP, EIGRP e BGP.
9.1.2. IP como protocolo roteado
O protocolo IP é um protocolo não orientado à conexão, ele é transmitido pela rede pelos 
roteadores, que decidem o melhor caminho analisando a sua tabela de roteamento.
9.1.3. Propagação de pacotes e comutação em um roteador
Para descrever o processo de envio e pacotes por uma rede necessitamos definir mais um 
elemento, o Gateway.
Denominamos Gateway como qualquer computador capaz de escolher um caminho para a 
transmissão do pacote.
Para estabelecer uma comunicação com redes externas definimos um gateway padrão 
(default gateway).
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O processo para a transmissão de pacotes consiste em:
1 – Quando o dado chega a camada Internet, o protocolo IP identifica o endereço de destino 
e analisa.
a) Se o endereço IP pertence a sua rede.
A1) Verifica se o endereço físico do host existe em sua tabela MAC.
1. Se positivo, encaminha o quadro para o host de destino.
2. Se negativo, utiliza o protocolo ARP para descobrir o endereço MAC, associado 
ao endereço IP de destino. Após receber o endereço MAC, encaminha o 
quadro ao host de destino.
b) Se o endereço IP não pertence a sua rede.
B1) Encaminha o pacote para o default gateway.
B2) O gateway consulta a sua tabela de roteamento e encaminha o pacote para o 
próximo nó da rede.
B3) O próximo nó, gateway, recebe o pacote, analisa com base na tabela de 
roteamento e encaminha para o próximo nó, com a melhor rota para o endereço IP de 
destino. Continuando este processo até chegar no gateway da rede de destino.
B4) Quando o pacote chega ao gateway da rede de destino, o pacote é analisado, 
conforme processo a.
9.1.4. Internet Protocol (IP)
O protocolo IP é um protocolo não orientado à conexão, que busca fornecer a melhor 
entrega possível, porém não é confiável, ou seja, não garante a entrega.
O conceito de “protocolo não orientado à conexão" significa que não existe uma conexão 
estabelecida antes da transmissão. Por causa desse fato o pacote pode ser extraviado, não 
garantindo a entrega do mesmo.
A busca da melhor entrega é realizada a partir da análise das informações contidas no 
cabeçalho do protocolo, que formam a tabela de roteamento.
Na camada Internet, são acrescentadas informações, que compõem o cabeçalho do 
protocolo IP, aos dados recebidos dos protocolos de camada superior.
No cabeçalho do protocolo IP estão informações sobre versão, endereçamento, tempo de 
vida do pacote, protocolo, e outros campos de controle.
O IP não trata os dados passados pelas camadas superiores, somente adiciona o cabeçalho 
e o encaminha para a camada inferior.
O protocolo IP usa a técnica de fragmentação (técnica de divisão dos pacotes em várias 
partes) para adequar o tamanho do pacote, ou datagrama, ao MTU (Maximum Transfer Unit) 
do quadro da tecnologia usada na camada Acesso à Rede. O padrão Ethernet especifica MTU 
de 1500 bytes.
9.1.5. Estrutura de um pacote IP
VERS HLEN Tipo de Serviço Comprimento Total
Identificação Flag Offset de fragmento
 TTL–Time to Live 
(Tempo de Vida)
Protocolo Checksum de cabeçalho
Endereço IP de origem
Endereço IP de destino
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Opções Padding
Dados
Descrição dos campos:
VERS: (4 bits) Versão do protocolo IP.
HLEN: (4 bits) Comprimento do cabeçalho.
Tipo de Serviço: (8 bits) Fornece uma indicação dos parâmetros de qualidade 
desejada (delay, throughput, confiabilidade, custo).
Comprimento Total: (16 bits) Indica o tamanho total do pacote.
Identificação: (16 bits) Identifica cada pedaço de um pacote IP fragmentado.
Flag: (3 bits) Para controle de fragmentação.
Bit 0: reservado
Bit 1: 0 = permite fragmentação. 1 = não permite fragmentação.
Bit 2: 0 = último fragmento. 1 = mais fragmentos.
Offset do fragmento: (13 bits) Indica a posição do fragmento dentro do pacote.
TTL - Time to Live (Tempo de Vida): (8 bits) Indica o tempo máximo que o pacote 
pode trafegar na rede. Cada roteador decrementa esse valor, ao chegar em zero o 
pacote é descartado.
Protocolo: (8 bits) Indica o protocolo cujos dados estão sendo transportados.
ICMP = 1, TCP = 6, UDP = 17.
Checksum do cabeçalho : (16 bits) Verifica a integridade do cabeçalho. No caso de 
ocorrência de erro o pacote é descartado.
Endereço IP de origem: (32 bits) Endereço IP do host que enviou o pacote.
Endereço IP de destino: (32 bits) Endereço IP do host que receberá o pacote.
Padding: (variável) Para garantir que o comprimento do cabeçalho seja múltiplo de 32 bits.
9.2. As mecânicas da divisão em sub-redes
9.2.1. Classes de endereços IP de rede
Conforme descrito anteriormente, as classes de endereços IP são: A, B, C, D e E. Sendo que 
as utilizadas para comunicação unicast são as classes A, B e C.
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9.2.2. Introdução e razão para a divisão em sub-redes
Para a criação de uma sub-rede, parte dos bits destinados aos host são utilizados. As 
principais vantagens associadas ao uso de sub-redes são a segmentação da rede, evitando 
tráfego desnecessário de broadcast, e o controle de segurança, limitando o acesso aos 
segmentos por meio do uso de listas de acesso.
9.2.3. Estabelecimento do endereço da máscara de sub-rede
A utilização da máscara de sub-rede permite a criação de um número maior de pequenas 
redes.
Possui duas formas de notação:
● Decimal pontuada: Como no endereço IP (W.X.Y.Z). Exemplo: 255.0.0.0, 
255.255.0.0, 255.255.255.0, 255.255.240.0 ou 255.255.255.248.
● Prefixo (Número de bits): representada por /N, onde N indica o número de bits 1 da 
máscara. Exemplo: /8, /16, /24, /20, ou /29.
A máscara de sub—rede indica o limite entre a parte destinada ao host e à rede em um 
endereço IP. É uma seqüência de 1s consecutivos partindo dos bits mais significativos. Por ex.: 
a representação da máscara 255.240.0.0 ou /12 indica 
(11111111.11110000.00000000.00000000).
9.2.4. Aplicação da máscara de sub-rede
Para aplicarmos uma máscara de sub-rede devemos realizar um AND lógico entre o 
endereço IP e a máscara associada.
Exemplo:
Endereço IP: 192.168.14.34
Máscara: /28 ou 255.255.255.240
Convertemos os números para binário.
(11000000.10101000.00001110.00100010) AND
(11111111.11111111.11111111.11110000) 
___________________________________
(11000000.10101000.00001110.00100000)
Convertendo para decimal temos o endereço da
sub-rede.
Endereço IP da sub-rede: 192.168.14.32 /28 ou (255.255.255.240)
Isso indica que teremos os seguintes endereços IP disponíveis para os hosts:
192.168.14.X onde X: (de 33 até 46), conforme a tabela abaixo.
0010 0 0 0 0 32
0010 0 0 0 1 33
0010 0 0 1 0 34
0010 0 0 1 1 35
0010 0 1 0 0 36
0010 0 1 0 1 37
0010 0 1 1 0 38
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0010 0 1 1 1 39
0010 1 0 0 0 40
0010 1 0 0 1 41
0010 1 0 1 0 42
0010 1 0 1 1 43
0010 1 1 0 0 44
0010 1 1 0 1 45
0010 1 1 1 0 46
0010 1 1 1 1 47
Sendo 192.168.14.47 endereço IP de broadcast.
9.2.5. Divisão de redes das classes A, B e C em sub-redes
Classe Bits de rede Bits de sub-redes X Bits de hosts
A 8 24 - X 24
B 16 16 - X 16
C 24 8 - X 8
9.2.6. Cálculos de sub-redes
Para determinarmos qual a melhor máscara que devemos utilizar na segmentação de uma 
rede, ou seja, na criação de sub-redes, devemos planejar o número de hosts e sub-redes que 
teremos em nosso ambiente, prevendo sempre possíveis expansões.
Tendo esse valores disponíveis, basta adaptá-los às possíveis configurações de números de 
hosts e sub-redes.
O cálculo é o seguinte:
Para hosts (independente do tipo Classfull ou Classless)
(2 elevado ao número de bits de hosts) –2 = número de hosts.
Para sub-redes Classfull :
(2 elevado ao número de bits da sub-rede) –2 = número de sub-redes.
Para sub-redes Classless :
(2 elevado ao número de bits da sub-rede) = número de sub-redes.
No caso de necessitarmos implementar em uma empresa 5 sub-redes, com no máximo 25 
hosts em cada sub-rede.
A princípio vamos realizar os cálculos para Classfull:
O processo é o seguinte:
Passo 1 - Determinar a classe (A, B ou C).
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Passo 2 - Converter, se necessário, a máscara no formato de prefixo.
Passo 3 - Determinar o número de bits de hosts necessários para atender ao número 
decimal de hosts desejado.
Passo 4 - Subtrair o número de bits encontrado da porção do número de bits da sub-rede.
Passo 5 - Calcular as possíveis sub-redes, construindo uma tabela com a seqüência 
numérica binária.
Passo 6 Escolher as sub-redes e implantar a solução.
Para o nosso exemplo temos:
Passo 1 - Determinar a classe (A, B ou C).
Considerando as classes A, B e C podemos verificar que a classe C se adapta a estas 
necessidades, sem muito desperdício de endereços IP.
Classe Número de bits 
para redes
Número de redes reais 
disponíveis nas classes
Número de bits 
para hosts
Número de hosts por rede
A 7 27 – 2 = 126 24 224 – 2 = 16.777.214
B 14 214 = 16.384 16 216 – 2 = 65.534
C 21 221 = 2.097.152 8 28 – 2 = 254
Podemos, neste caso, utilizar um endereçamento IP privado para criar a nossa rede interna, 
corporativa, uma Intranet.
Vamos trabalhar com o nosso exemplo, que pertence a classe C: 192.168.14.0.
Passo 2 - Converter, se necessário, a máscara no formato de prefixo.
A máscara padrão para uma classe C é /24 (255.255.255.0).
Passo 3 - Determinar o número de bits de hosts necessários para atender ao número 
decimal de hosts desejado.
O número de bits mais próximo ao desejado é 5. Pois 25 = 32 > 25 e o imediatamente 
inferior (4 bits) não atenderia, pois 24 = 16 < 25.
Passo 4 - Subtrair o número de bits encontrado da porção do número de bits da sub-rede.
De acordo com a figura abaixo podemos concluir que para a classe C temos 8 bits para o 
número de hosts, sendo que necessitamos de 5. Portanto, 8 – 5 = 3 bits.
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Sub-rede
Classe A
Classe B
Classe C
Rede (8 bits) Host (X bits)
Rede (16 bits)
Rede (24 bits)
Sub-rede (24 - X)
Host (X bits)
Host 
(X bits)
Sub-rede (16 - X)
Sub-rede 
(8 - X)
Host (X bits)Sub-rede (32 - X)
Classfull
Classless
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Passo 5 - Calcular as possíveis sub-redes, construindo uma tabela com a seqüência 
numérica binária.
Temos que 23 -2 = 6 sub-redes. Obs.: Para Classless: 23 = 8 sub-redes.
Sub-rede Bits da 
Sub-rede
Bits de hosts Início / 
Fim
0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 31
1 0 0 1
0 0 0 0 0 32
1 1 1 1 1 63
2 0 1 0
0 0 0 0 0 64
1 1 1 1 1 95
3 0 1 1
0 0 0 0 0 96
1 1 1 1 1 127
4 1 0 0
0 0 0 0 0 128
1 1 1 1 1 159
5 1 0 1
0 0 0 0 0 160
1 1 1 1 1 191
6 1 1 0
0 0 0 0 0 192
1 1 1 1 1 223
7 1 1 1
0 0 0 0 0 224
1 1 1 1 1 255
As 5 sub-redes são:
192.168.14.32 /27
192.168.14.64 /27
192.168.14.96 /27
192.168.14.128 /27
192.168.14.192 /27
Observação: 27 = 24 + 3 = máscara de rede + máscara de sub-rede.
Para Classless consideramos as duas sub-redes (0 e 7), totalizando 8.
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Passo 6 Escolher as sub-redes e implantar a solução.
Por exemplo poderíamos escolher utilizar a rede 192.168.14.32 e distribuir os endereços da 
seguinte maneira:
Endereço IP Equipamento
192.168.14.33 Gateway (roteador R1)
192.168.14.34 Estação 1
192.168.14.35 Estação 2
192.168.14.36 Estação 3
192.168.14.37 Estação 4
192.168.14.38 Estação 5
192.168.14.39 Estação 6
192.168.14.40 Estação 7
192.168.14.41 Estação 8
192.168.14.42 Estação 9
192.168.14.43 Estação 10
192.168.14.44 Estação 11
192.168.14.45 Estação 12
192.168.14.46 Estação 13
192.168.14.47 Estação 14
192.168.14.48 Estação 15
192.168.14.49 Estação 16
192.168.14.50 Estação 17
192.168.14.51 Estação 18
192.168.14.52 Estação 19
192.168.14.53 Estação 20
192.168.14.54 Estação 21
192.168.14.55 Estação 22
192.168.14.56
192.168.14.57
192.168.14.58
192.168.14.59
192.168.14.60
192.168.14.61 Servidor 2
192.168.14.62 Servidor 1
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10. Camada de Transporte TCP/IP
10.1. Introdução à camada de transporte
A principal função da camada de Transporte é fornecer a garantia de uma comunicação fim-
a-fim, usando mecanismos de controle de fluxo, de janelamento, e fornecer confiabilidade por 
meio da numeração seqüencial e respostas de confirmação de recebimento do dados 
(segmentos, PDU da camada de Transporte).
Outro ponto importante nesta camada é o conceito de serviço orientado ou não orientado à 
conexão.
Como já vimos, o IP é um protocolo não orientado à conexão, da camada 3 do modelo OSI. 
Da mesma forma, o UDP é um protocolo não orientado à conexão, da camada 4 do modelo 
OSI.
Portanto temos que:
● TCP (Transmission Control Protocol): Protocolo orientado à conexão.
● UDP (User Datagram Protocol): Protocolo não orientado à conexão.
10.1.1. Controle de fluxo
O protocolo TCP realiza o controle de fluxo pelo envio de um valor de “janela” ao 
transmissor, definindo o número de bytes que o transmissor pode transmitir dentro dessa 
janela.
Dessa forma, é evitada a sobrecarga do buffer do receptor.
Quando o receptor está ocupado ele fecha a janela.
10.1.2. Visão geral de estabelecimento, manutenção e término de sessões
Podemos classificar os modos de estabelecimento de uma conexão em:
Passive Open - permite a uma aplicação informar ao TCP para aguardar por uma por uma 
solicitação de conexão de sistemas remotos.
Active Open – permite a uma aplicação solicitar o estabelecimento de um conexão.
O processo para estabelecimento de uma conexão consiste na execução de uma aplicação 
executar uma função de sistema operacional (no modo Passive Open)para aguardar uma 
conexão de rede.
O sistema operacional assinala uma porta para esse tipo de conexão.
A aplicação,
da outra estação, solicita o estabelecimento da conexão por uma função do 
sistema operacional (no modo Active Open).
Após o estabelecimento da conexão, as aplicações podem trocar informações, transmitindo 
seus dados.
Para o estabelecimento, manutenção e finalização de uma sessão o TCP utiliza os seus 
campos:
● Número de Seqüência
● Número de Reconhecimento
● Flags
10.1.3. Handshake triplo
Para estabelecer uma conexão, o TCP envia, para a máquina remota, um segmento com o 
flag SYN setado (1), para a porta de destino na qual deseja se conectar. A esse segmento é 
associado um número seqüencial.
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A máquina de destino recebe esta requisição e envia ao solicitante um número seqüencial, 
um número de reconhecimento (com o número recebido +1) e os flags SYN e ACK setados 
(1), para que seja estabelecido o sincronismo.
A máquina de origem recebe a solicitação de sincronismo e a responde, com o número de 
reconhecimento acrescido de 1, o número seqüencial e o flag ACK setado (1).
Na troca de informações os números seqüenciais vão se modificando da seguinte maneira:
1 – Se não houver dados o número de reconhecimento é acrescido de 1.
2 – No caso de existirem dados, é acrescido o tamanho dos dados ao número de 
reconhecimento. (ACK = SEQ + Dados)
Verifique que o próximo número seqüencial é o número do último reconhecimento.
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Conexão TCP
Seq = 10 Flag (SYN)
Seq = 50 Flag (SYN,ACK) ACK = 11
Seq = 11 Flag (ACK) ACK = 51
Host A Host B
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Para encerrar uma conexão é setado e enviado o flag FIN.
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Fluxo de Dados TCP
Seq = 10 Flag (SYN)
Seq = 50 Flag (SYN,ACK) ACK = 11
Seq = 11 Flag (ACK) ACK = 51 Dados (70)
Seq = 51 Flag (ACK) ACK = 81 Dados (20)
Seq = 81 Flag (ACK) ACK = 71 Dados (30)
Seq = 71 Flag (ACK) ACK = 111 Dados (10)
Host A Host B
Encerramento de Conexão TCP
Seq = 1000 Flag (FIN)
Seq = 2500 Flag (FIN,ACK) ACK = 1001
Flag (ACK) ACK = 2501
Host A Host B
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10.1.4. Janelamento
O Janelamento possibilita a transmissão de vários pacotes antes de receber uma resposta 
de reconhecimento.
A técnica conhecida como Slide Window (Janela Deslizante), consiste na transmissão de 
vários pacotes antes de receber uma resposta de reconhecimento. Quando o host de origem 
recebe um reconhecimento para o primeiro pacote, a janela desliza e envia o próximo pacote.
O tamanho da janela pode ser variável, controlando a vazão dos dados (throughput).
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Janelamento TCP
Seq = 1
ACK = 4
Seq = 4
Host A Host B
Seq = 2
Seq = 3
W = 3
W = 2
Seq = 5
ACK = 6 W = 2
Slide Window TCP
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Quando o reconhecimento do pacote 4 chega, a janela desliza
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10.1.5. Confirmação
O host transmissor registra cada segmento enviado e aguarda uma confirmação. Ao enviar 
o dado, dispara um contador de tempo (timer). Se a confirmação não chegar antes que o 
tempo expire, o segmento é retransmitido.
No host de destino, o protocolo TCP agrupa e analisa os segmentos recebidos, pelo número 
seqüencial, em uma mensagem completa. Se um número de seqüência estiver faltando na 
série, aquele segmento será retransmitido.
10.1.6. Protocolo de Controle de Transmissão (TCP)
O protocolo TCP é um protocolo orientado à conexão, ou seja, o aplicativo deve solicitar o 
estabelecimento de uma conexão, antes de iniciar a transmissão dos dados.
Controla o estado de cada conexão existente.
Ele também garante a confiabilidade da transferência dos dados, por meio do envio 
seqüencial de números e controle das respostas de reconhecimento de recepção dos dados, 
enviados pela estação de destino.
Os protocolos da camada de Aplicação que utilizam o TCP são:
• FTP (File Transfer Protocol)
• HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• Telnet (Terminal de Acesso Remoto)
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Janela Variável TCP
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
W = 5
W = 7
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A estrutura do protocolo TCP é a seguinte:
Porta de Origem Porta de Destino
Número Seqüencial
Número de Reconhecimento (ACK)
HLEN Reservado Flags Tamanho da Janela
Checksum Urgent Pointer
Opções (se houver) Padding
Dados
Porta de Origem – (16 bits): Identifica o protocolo de origem da camada de Aplicação.
Porta de Destino – (16 bits): Identifica o protocolo de destino da camada de Aplicação.
Número seqüencial – (32 bits): Identifica o número de seqüência do primeiro octeto do 
segmento.
Número de reconhecimento – (32 bits): identifica o próximo octeto que o destino espera 
receber.
HLEN – (4 bits): indica o tamanho do cabeçalho.
Reservado: Não usado.
Flags – (6 bits): 
Flag Posição Função
URG 1 Indica dado urgente, prioritário.
ACK 2 Indica que o número de Acknowledgement é válido.
PSH 3 Indica que o dado pode ser passado diretamente à aplicação, sem bufferizar.
RST 4 Indica que a conexão deve ser “resetada”.
SYN 5 Requisição de início de conexão, sincronização.
FIN 6 Encerramento de conexão.
Tamanho da Janela – (16 bits): Indica o tamanho da janela.
Checksum – (16 bits): Verificação de erros.
Urgent Pointer – (16 bits): Indica o bloco, dentro do segmento, onde está a informação 
urgente.
Opções: Geralmente usado para indicar o MSS (Maximum Segment Size).
Padding: Destinado a garantir que o tamanho do cabeçalho do segmento seja múltiplo de 
32 bits.
Dados: Informação da camada de Aplicação.
10.1.7. Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP)
O protocolo UDP (User Datagram Protocol) fornece um meio pelo qual possibilita a algumas 
aplicações enviarem datagramas para outras aplicações.
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Assim, podemos dizer que embora o UDP não garante a entrega dos dados, embora 
pertença a camada de Transporte. Porém permite uma transmissão mais rápida do que o TCP.
Para a comunicação com a camada superior, ele fornece portas para fazer a distinção entre 
as aplicações que são executadas na mesma máquina.
Utiliza a camada Internet, pelo protocolo IP, para enviar os dados para outro dispositivo.
Formato do datagrama UDP:
Porta de Origem (16 bits) Porta de Destino (16 bits)
Tamanho da Mensagem (16 bits) Checksum (16 bits)
Dados
Os protocolos da camada de aplicação que utilizam o UDP são:
• DHCP (Dynamic Host Control Protocol)
• DNS (Domain Name System) (*)
• SNMP (Simple Network Management Protocol)
• TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
Obs.: O DNS normalmente usa UDP, mas também utiliza TCP para determinadas situações.
10.1.8. Números de portas TCP e UDP
Existem portas que são reservadas para determinadas aplicações. Dizemos que são as 
portas conhecidas.
Estas portas são fixas, porém existem portas assinaladas dinamicamente.
A seguir apresento uma relação de portas conhecidas.
Protocolo Número da porta Protocolo
FTP-DATA 20
FTP 21
TCP
SSH 22 TCP
Telnet 23 TCP
SMTP 25 TCP
DNS 53 UDP e TCP
TFTP 79 UDP
HTTP 80 TCP
POP3 110 TCP
SNMP
161
162
UDP
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11. A Camada de Aplicação TCP/IP
11.1. Introdução à camada de aplicação TCP/IP
Neste capítulo veremos as principais aplicações
utilizadas na arquitetura TCP/IP.
11.2. DNS
Como o protocolo IP somente trabalha com números (endereços IP) e para um ser humano 
fica bem mais fácil identificar um host por nomes ao invés de números, foi criado um sistema 
que converte números em nomes.
No início da Internet, a forma de identificar e registrar o nome dos hosts era realizada pela 
elaboração e manutenção de arquivos texto, arquivos hosts. Cada administrador de rede 
criava uma relação das máquinas conhecidas, acessíveis pela rede, e as inseria neste arquivo.
Com o tempo, esses arquivos eram trocados entre os administradores de rede, para 
completar as suas listas. Em uma segunda fase, foram criados repositórios para a atualização 
das informações e compartilhamento das mesmas, entre os administradores.
Devido ao enorme crescimento da rede, se tornou muito difícil a atualização e manutenção 
das informações.
Surgiu, então, a criação de um sistema que pudesse compartilhar as informações e garantir 
a sua confiabilidade.
O DNS (Domain Name System) é um sistema criado para a conversão de endereços IP em 
nomes e vice-versa, que opera em uma estrutura hierárquica, e com manutenção distribuída.
A estrutura hierárquica tem como origem o ponto (.), raiz (root). A partir deste ponto raiz, 
temos a divisão por países: (ar) Argentina, (br) Brasil, (ch) Suiça ,(cl) Chile, (de) Alemanha, 
(es) Espanha, (fr) França, (it) Itália, (pt) Portugal, (uk) Reino Unido, etc.. 
A identificação definida para os Estados Unidos é (us), porém como a Internet surgiu lá e a 
normatização foi criada posteriormente, muitas organizações americanas não se adaptaram as 
normas internacionais, e não utilizam o sufixo do país. Além dos Estados Unidos, organizações 
internacionais ou multinacionais também operam sem o sufixo.
Em seguida, vem a finalidade da organização: (com) fins comerciais, (mil) militares, (edu) 
educacionais, (gov) governamentais, (net) provedor de rede, etc..
Para um melhor entendimento demonstro a sua estrutura:
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Exemplos de domínios: unisantanna.br, fei.edu.br, usp.br, cisco.com, telefonica.com.es, 
microsoft.com, telesp.net.br, sun.com, fazenda.gov.br, etc..
Cada domínio é registrado em um órgão regulador (registro.br), e controlado por um 
administrador de rede, responsável técnico pelo domínio. Além da responsabilidade técnica, 
existe a responsabilidade administrativa (um executivo da organização), a responsabilidade 
financeira (responsável pelo pagamento do domínio) e uma pessoa responsável por problemas 
de segurança relativos ao domínio.
Abaixo dessa estrutura podemos:
1 – Inserir os nomes dos hosts.
A identificação do host é definido pelos administradores da rede, e geralmente são 
atribuídos de acordo com a sua função: www, ftp, smtp, etc. Mas podem ser escolhidos 
quaisquer nomes: frutas (caju, pera, mamao, etc.), cores (azul, verde, amarelo, etc.), flores 
(rosa, margarida, violeta, etc.).
2 – Criar subdomínios. 
Para uma subdivisão dentro de uma organização, podem ser criados os subdomínios: 
exatas.unisantanna.br, cienciacomputacao.exatas.unisantanna.br, humanas.unisantanna.br, 
biologicas.unisantanna.br, etc.
Funcionamento do DNS:
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DNS – Estrutura Hierárquica de Domínios
Raiz (.)
Brasil (br) Reino Unido (uk) França (fr) Portugal (pt)Estados Unidos (us)
com net gov edu mil
Organização 1 Organização 2 Organização N...
...
...
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Supondo que os servidores de DNS não possuam a informação armazenada em cache, de 
maneira simplificada, teremos as seguintes etapas:
1 – O usuário digita, no seu navegador Web (browser), o site que deseja acessar. Essa 
requisição vai para o servidor de DNS do provedor de serviço.
2 – O servidor DNS do provedor de serviço pergunta ao servidor raiz:
– Quem é www.empresaX.com.br ?
O servidor de DNS raiz responde:
– Não conheço www.empresaX.com.br, mas quem possui autoridade sobre o domínio 
.com.br é o servidor registro.br.
3 – O servidor DNS do provedor de serviço pergunta ao servidor registro.br:
– Quem é www.empresaX.com.br ?
O servidor de DNS registro.br responde:
– Não conheço www.empresaX.com.br, mas quem possui autoridade sobre o domínio 
empresaX.com.br é o servidor dns.empresaX.com.br.
4 - O servidor DNS do provedor de serviço pergunta ao servidor dns.empresaX.com.br:
– Quem é www.empresaX.com.br ?
O servidor de DNS dns.empresaX.com.br responde:
– O host www.empresaX.com.br é o X.Y.W.Z (ex. 200.123.123.123).
5 – O servidor de DNS do provedor de serviço repassa a informação ao computador do 
usuário.
6 – O usuário consegue acessar o servidor Web e navegar por suas páginas.
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Servidor 
Web
http://www.empresaX.com.br
www.empresaX.com.brDNS Provedor
DNS raiz DNS País
1
DNS empresaX
2
3
4
5
6
com.br
Comunicação DNS
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11.3. FTP
O serviço de FTP (File Transfer Protocol) permite a transferência de dados entre dois hosts, 
usando o modelo cliente/servidor.
Suas características são:
● Acesso interativo
● Especificação do formato
● Controle de autenticação
O acesso via FTP pode ser feito pelo sistema operacional, através de linha de comando. 
Porém existem várias ferramentas que facilitam essa operação.
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Servidor
FTP
Cilente
Solicita conexão
Solicita usuário e senha
Envia usuário e senha
A troca de informações é bidirecional
Ferramenta de FTP
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11.4. Telnet
A aplicação Telnet é utilizada para acessar equipamentos remotamente.
Permite estabelecer uma conexão TCP, por meio de login (usuário e senha), a um servidor 
remoto.
Depois de logado no sistema o usuário pode digitar comando como se estivesse na própria 
máquina remota.
É muito utilizado para realizar configurações em servidores, estações e dispositivos de rede 
distantes.
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11.5. HTTP
A grande popularidade da Internet se deve à criação do protocolo HTTP (HyperText Transfer 
Protocol).
Antes da sua criação a navegação era realizada pelo Gopher, uma navegação baseada em 
caracteres.
Hoje em dia, o HTTP já faz parte da vida de cada um de nós. Para a navegação utilizamos 
os chamados browsers, tais como: Internet Explorer, Netscape, etc..
Como servidores temos: O IIS (Internet Information Server – da Microsoft), Apache, 
Netscape Server, etc..
Inicialmente as páginas WWW (World Wide Web) foram criadas a partir da linguagem HTML 
(HyperText Markup Language). 
Depois dele foram criadas várias linguagens, ferramentas e módulos de configuração que 
proporcionam cada vez mais uma maior interatividade entre o usuário (cliente) e o fornecedor 
da informação (servidor). Entre as quais podemos citar: Java, Javascript, ASP, Vbscript, Perl, 
PHP, CSS, Cold Fusion, etc..
A transação é realizada em 4 etapas:
1 – Conexão: O cliente (browser) estabelece uma conexão TCP na porta conhecida de um 
servidor remoto (porta 80).
2 – Solicitação de Informação: O cliente envia a solicitação da informação desejada (arquivo 
html, vídeo, imagem, animação, etc.) ao servidor.
3 – Resposta: O servidor encaminha as informações solicitadas.
4 – Encerramento da conexão: A conexão TCP pode ser encerrada pelo cliente ou pelo 
servidor.
URL (Universal Resource Locator) fornece informações sobre o protocolo e a porta que estão 
sendo usados e a localização do arquivo.
Exemplo: 
http://www.unisantanna.br/exatas/cc/arquivo1.html.
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11.6. SMTP
O protocolo SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) é utilizado para o também popular correio 
eletrônico (e-mail: Eletronic Mail).
Trabalha em conjunto com o POP3 (Post Office Protocol) para a transmissão de uma 
correspondência virtual.
Para o envio e recebimento de um e-mail, são necessários:
● conta de e-mail
● programa de correio eletrônico, ou acesso via Web.
● servidor de e-mail
O mecanismo de funcionamento é o seguinte:
O usuário envia o seu e-mail ao destinatário, por meio de sua conta em um servidor de e-
mail (Servidor A).
O servdor A inicia a transferência mapeando o nome da máquina no endereço IP destino.
Estabelece uma conexão TCP com o servidor de e-mail do domínio de destino (Servidor B) e 
envia a mensagem ao servidor de destino, que armazena em uma área local (caixa postal).
O usuário de destino, quando quiser, pode acessar o seu servidor (Servidor B) e ler suas 
mensagens.
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Servidor B
E-mail
Cilente
Servidor A
SMTP ou
POP3
SMTP
POP3
Ana envia e-mail para:
jose@empresaX.com.br
José acessa o servidor
e lê o seu e-mail
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11.7. SNMP
O SNMP (Simple Network Management Protocol) é um protocolo destinado ao 
gerenciamento de redes.
Para a gestão de uma rede, de forma geral, precisamos de um conjunto de elementos, 
conforme descritos abaixo.
· Elementos gerenciados
· Agentes
· Gerentes ou Gestores
· Banco de Dados
· Protocolos
· Interfaces para programas aplicativos
· Interface com o usuário
Tendo estes elementos ativos e funcionais podemos realizar as atividades para a gestão da 
rede.
O processo para gestionarmos uma rede consiste em:
· coleta
· tratamento
· análise
· ação
A coleta dos dados pode ser realizada de maneira ativa, acessando o elemento gerenciado e 
solicitando as informações ou passiva, recebendo as informações quando ocorrer um evento. 
Dessa forma, o elemento gerenciado, por meio de seu agente, envia um alarme ao gestor 
avisando a ocorrência do evento.
Após o recebimento dos dados, o gestor trata o mesmo. Ou seja, o "dado bruto" passa por 
processos estatísticos provendo informações para a etapa seguinte.
Na fase seguinte, da análise, o dado tratado é comparado com parâmetros previamente 
estabelecidos, que determinam o nível de criticidade do alarme e sua correlação.
Finalmente, é adotada a ação dentre as possíveis alternativas existentes para o evento em 
questão.
A MIB (Management Information Base - Base de Informação de Gerenciamento) é uma base 
de informação sobre um objeto gerenciado. 
Os objetos de uma MIB são especificados utilizando a Notação Sintática Abstrata (Abstract 
Syntax Notation One – ASN.1).
O Tipo do Objeto (Object Type) é composto por um nome, uma sintaxe e uma codificação. 
Outro conceito importante é o Identificador do Objeto (Object Identifier), ou simplesmente, 
OID, que identifica de forma única um objeto. A OID é representada por uma seqüência 
numérica. Por exemplo: 1.3.6.1.4.1.49.1.1.2 .3.1.
Os principais comandos de operações SNMP são:
Get- request: O Servidor solicita uma informação ao elemento gerenciado.
Get – response: O elemento gerencia responde a uma requisição do servidor.
Set: O Servidor altera o valor de uma variável do objeto gerenciado.
Snmpwalk: É realizada uma varredura na estrutura da MIB a partir de um determinado 
ponto.
Trap: Alarme gerado pelo elemento gerenciado em virtude da ocorrência de um evento.
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Concluindo, temos a seguinte distribuição na Arquitetura Internet (TCP/IP):
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Estação de 
Monitoração
Ferramenta de Gerência
SNMP
Gerenciamento SNMP
Get request
Get response
TRAP
Alarmes para ações do OperadorSet
Arquitetura Internet
Aplicação
Transporte
Internet
Acesso à Rede
IP
ICMP ARP RARP
TCP UDP
HTTP
SMTP
FTP
Telnet
DNS
SNMP
IGMP
Protocolos de acesso ao meio 
e características físicas
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12. BIBLIOGRAFIA
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● Alcatel-Lucent. Disponível em: <http://www.alcatel-lucent.com>.
● Check Point. Disponível em: <http://www.checkpoint.com>.
● Cisco System. Disponível em: <http://www.cisco.com>.
● GASPARINI, Anteneu F. L., TCP/IP: solução para conectividade / Anteneu Fabiano 
Lúcio Gasparini, Francisco Eugênio Barrella, - São Paulo, Ed. Érica, 2a. edição, 1993.
● Huawei. Disponível em: <http://<www.huawei.com>.
● Comitê Gestor da Internet no Brasil. Disponível em: <http://<www.cgi.br>.
● IDOETA, Ivan V. ., Elementos de Eletrônica Digital / Ivan Valeije Idoeta, Francisco 
Gabriel Capuano, Ed. Érica, 25a edição, 1997.
● IETF RFC's. Disponível em: <http://<www.ietf.org/rfc.html>
● ITU. Disponível em: <http://<www.itu.int>
● Juniper Networks. Disponível em: <http://<www.juniper.net>
● KOVACH, Stephan, Arquitetura TCP/IP. Curso de Comunicação de Dados. LARC - PCS 
– EPUSP, 1997, apostila.
● KOVACH, Stephan, Redes Locais / Stephan Kovach, Tereza Cristina M. de Brito 
Carvalho. Curso de Comunicação de Dados. LARC – PCS – EPUSP, 1998, apostila.
● Nokia-Siemens. Disponível em: <http://<www.nokiasiemensnetworks.com>
● Odom, Wendell. CCENT/CCNA ICND1 Official Exam Certification Guide, Second 
Edition, Cisco System, Inc., 2007.
● RAMALHO JR., Francisco, Os fundamentos da física: vol. 2, Termologia, geometria da 
luz e ondas / Francisco Ramalho Junior, José Ivan Cardoso dos Santos, Nicolau Gilberto 
Ferraro, Paulo Antônio de Toledo Soares, São Paulo, Ed. Moderna, 1a. Edição, 1976.
● SOARES, Luiz Fernando G., Redes de Computadores: das LANs, MANs e WANs às 
Redes ATM / Luiz Fernando Gomes Soares, Guido Lemos, Sérgio Colcher, - Rio de 
Janeiro, Ed. Campus, 1995.
● TABINI, Ricardo, Fibras Ópticas / Ricardo Tabini, Denizard Nunes da Silva Jr. – São 
Paulo, Ed. Érica, 4a. Edição, 1991.
● TANENBAUM , Andrew S., Redes de Computadores. 4. edição, Rio de Janeiro, Ed. 
Campus, 2003.
● Wikipedia. Disponível em: <http://<www.wikipedia.org>.
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	1.Introdução
	1.1. Visão geral do mercado de trabalho
	1.2. Histórico e evolução das Redes de Computadores
	2.Conceitos Básicos de Redes de Computadores
	2.1.Definições
	2.1.1.Gerais
	2.1.2.Classificação segundo a extensão geográfica
	2.1.2.1. Rede Local (LAN)
	2.1.2.2. Rede de Longa Distância (WAN)
	2.1.2.3. Rede Metropolitana (MAN)
	2.1.2.4. Rede de Campus (CAN)
	2.1.2.5. Rede de Armazenamento (SAN)
	2.1.3.Conceitos importantes
	2.1.3.1. Internet
	2.1.3.2. Intranet
	2.1.3.3. Extranet
	2.1.3.4. VPN (Rede Privada Virtual)
	2.2. Modelos de Referência
	2.2.1.Modelo OSI
	2.2.1.1. Descrição funcional da camadas
	2.2.1.1.1. Camada 1 – Física
	2.2.1.1.2. Camada 2 – Enlace
	2.2.1.1.3. Camada 3 – Rede
	2.2.1.1.4. Camada 4 – Transporte
	2.2.1.1.5. Camada 5 – Sessão
	2.2.1.1.6. Camada 6 – Apresentação
	2.2.1.1.7. Camada 7 - Aplicação
	2.2.2.Arquitetura TCP/IP
	2.2.2.1. Camada de Acesso à Rede
	2.2.2.2. Camada Internet
	2.2.2.3. Camada de Transporte
	2.2.2.4. Camada de Aplicação
	2.3. Composição de uma Rede de Computadores
	2.3.1.Computadores
	2.3.1.1. Hardware
	2.3.1.2. Software
	2.3.1.3. Firmware
	2.3.2.Infra-estrutura
	2.3.2.1. Meio Físico
	2.3.2.2. Alimentação
	2.3.2.3. Estrutura Física de Instalações
	2.3.3.Dispositivos de Rede
	2.3.3.1. Repetidor (Repeater)
	2.3.3.2. Concentrador (Hub)
	2.3.3.3. Ponte (Bridge)
2.3.3.4. Comutador (Switch)
	2.3.3.5. Roteador (Router)
	2.3.3.6. Modem
	2.4.Topologias
	2.4.1.Anel (ring)
	2.4.2.Barramento (bus)
	2.4.3.Estrela (star)
	2.4.4.Malha (mesh)
	2.4.5.Ponto-a-ponto (point-to-point)
	2.4.6.Árvore (tree)
	2.5. Banda
	2.5.1.Largura de Banda
	2.6.Gerenciamento
	2.6.1.Necessidades
	2.6.2.Modelos Funcionais
	2.6.3.SNMP
	2.7.Sinais Analógicos X Digitais
	2.8. Matemática das Redes
	2.8.1.Representação da informação, bits e bytes
	2.8.2.Sistemas de Numeração
	2.8.2.1. Sistema Decimal
	2.8.2.2. Sistema Binário
	2.8.2.3. Sistema Hexadecimal
	2.8.2.4. Conversões
	2.8.2.4.1. Binário para Decimal
	2.8.2.4.2. Decimal para Binário
	2.8.2.4.3. Hexadecimal para Decimal
	2.8.2.4.4. Decimal para Hexadecimal
	2.8.2.4.5. Binário para Hexadecimal
	2.8.2.4.6. Hexadecimal para Binário
	2.8.3.A lógica booleana (binária)
	2.8.3.1. NÃO (NOT)
	2.8.3.2. OU (OR)
	2.8.3.3. NOU (NOR)
	2.8.3.4. E (AND)
	2.8.3.5. NE (NAND)
	2.8.3.6. OU Exclusiva (XOR)
	2.8.3.7. Coincidência (XAND)
	2.8.4.Apresentação do Endereçamento IP (IPv4)
	3.Meios físicos para redes
	3.1.Meios em cobre
	3.1.1.Noções de eletricidade
	3.1.2.Especificações de cabos
	3.1.3.Cabo coaxial
	3.1.4.Cabos de par-trançado (STP e UTP)
	3.2. Meios ópticos
	3.2.1.Noções de óptica
	3.2.2.Fibras Multimodo e Monomodo, e outros componentes ópticos
	3.2.3.Características de desempenho em Fibras Ópticas
	3.2.3.1. Atenuação
	3.2.3.1.1. Absorção
	3.2.3.1.2. Espalhamento
	3.2.3.1.3. Curvatura
	3.2.3.2. Dispersão
	3.2.3.2.1. Dispersão modal
	3.2.3.2.2. Dispersão material
	3.2.3.2.3. Dispersão do guia de onda
	3.2.4.Instalação, Cuidados e Testes de Fibras Ópticas
	3.3. Acesso sem-fio (wireless)
	3.3.1.Padrões e Organizações de Redes Locais sem fio
	3.3.2.Topologias e Dispositivos sem-fio
	3.3.3.Como as Redes Locais sem-fio se comunicam
	3.3.4.Autenticação
	3.3.5.Os espectros de radiofreqüência e de microondas
	3.3.6.Sinais e ruídos em uma WLAN
	3.3.7.Segurança para redes sem-fio
	4.Cabeamento para redes locais e WANs
	4.1. Camada física de rede local
	4.1.1.Ethernet
	4.1.2.Meios Ethernet, requisitos de conectores e meios de conexão
	4.1.3.Implementação de cabos UTP
	4.1.3.1. Cabo Direto (Straight-Through)
	4.1.3.2. Cabo Cruzado (Crossover)
	4.1.3.3. Cabo Rollover
	4.1.4.Repetidores e Hubs
	4.1.5.Acesso Sem-fio 
	4.1.6.Pontes (Bridges) e Comutadores (Switches) 
	4.1.7.Conectividade do Host 
	4.1.8.Comunicação Ponto-a-Ponto e Cliente/Servidor
	4.2. Cabeamento de WANs
	4.2.1.Camada física de WAN
	4.2.2.Conexões seriais de WAN
	4.2.3.Roteadores e Conexões Seriais, ISDN BRI, DSL e CableTV
	5. Conceitos Básicos de Ethernet
	5.1. Introdução à Ethernet
	5.1.1. Regras de nomenclatura da Ethernet IEEE
	5.1.2. Ethernet e o modelo OSI
	5.1.3.Quadros da camada 2
	5.1.4.Estrutura do quadro Ethernet
	5.1.5.Campos de um quadro Ethernet
	5.2. Operação da Ethernet
	5.2.1.Media Access Control (MAC)
	5.2.2.Regras MAC e detecção de colisões
	5.2.3.Temporização Ethernet e backoff
	5.2.4.Espaçamento entre quadros (Interframe spacing) e delimitação de quadros
	5.2.5.Tratamento de erros
	5.2.6.Tipos de colisão
	5.2.7.Erros da Ethernet
	5.2.8.Autonegociação da Ethernet
	5.2.9.Estabelecimento de um link, full-duplex e half-duplex
	6.Tecnologias Ethernet
	6.1. Ethernet 10 Mbps e 100 Mbps
	6.1.1. Ethernet 10 Mbps
	6.1.1.1. 10BASE5
	6.1.1.2. 10BASE2
	6.1.1.3. 10BASE-T
	6.1.1.4. Cabeamento e arquitetura do 10BASE-T
	6.1.2.Ethernet 100 Mbps
	6.1.2.1. 100BASE-TX
	6.1.2.2. 100BASE-FX
	6.1.2.3. Arquitetura Fast Ethernet
	6.2. Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet
	6.2.1.Ethernet 1000 Mbps
	6.2.1.1. 1000BASE-T
	6.2.1.2. 1000BASE-TX, SX e LX
	6.2.1.3. Arquitetura Gigabit Ethernet
	6.2.2.Ethernet 10 Gigabit
	6.2.2.1. Arquiteturas 10 Gigabit Ethernet
	6.2.2.2. Futuro da Ethernet
	7.Comutação e domínios Ethernet
	7.1. Comutação Ethernet
	7.1.1.Bridging da Camada 2
	7.1.2.Comutação da Camada 2
	7.1.3.Operação de um Switch
	7.1.4.Latência
	7.1.5.Modos de um switch
	7.2. Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast
	7.2.1.Ambiente de meios compartilhados
	7.2.2.Domínios de colisão
	7.2.3.Segmentação
	7.2.4.Broadcasts da Camada 2
	7.2.5.Domínios de broadcast
	7.2.6.Fluxo de dados
	7.2.7.Segmento de rede
	8.Conjunto de Protocolos TCP/IP e endereçamento IP
	8.1. Introdução ao TCP/IP
	8.1.1.História e futuro do TCP/IP
	8.1.2.Camada de Aplicação
	8.1.3.Camada de Transporte
	8.1.4.Camada Internet
	8.1.5.Camada de Acesso à Rede
	8.1.6.Comparação do modelo OSI com o modelo TCP/IP
	8.1.7.Arquitetura da Internet
	8.2. Endereços de Internet
	8.2.1.Endereçamento IP
	8.2.2.Endereçamento IPv4
	8.2.3.Endereços IP classes A, B, C, D e E
	8.2.4.Endereços IP reservados
	8.2.5.Endereços IP públicos e privados
	8.2.6.Conceitos de Classfull e Classless
	8.2.7.Introdução às sub-redes
	8.2.8.Noções de IPv6
	8.2.9.Comparação entre IPv4 e IPv6
	8.3. Obtenção de um endereço IP
	8.3.1.Obtendo um endereço da Internet
	8.3.2.Atribuição estática do endereço IP
	8.3.3.Atribuição de endereço IP utilizando RARP
	8.3.4.Atribuição de endereço IP BOOTP
	8.3.5.Gerenciamento de Endereços IP com uso de DHCP
	8.3.6.Problemas de resolução de endereços
	8.3.7.Protocolo de Resolução de Endereços (ARP)
	9.Conceitos Básicos de Roteamento e de Sub-redes
	9.1. Protocolo roteado
	9.1.1.Protocolos roteados e de roteamento
	9.1.2.IP como protocolo roteado
	9.1.3.Propagação de pacotes e comutação em um roteador
	9.1.4.Internet Protocol (IP)
	9.1.5.Estrutura de um pacote IP
	9.2. As mecânicas da divisão em sub-redes
	9.2.1.Classes de endereços IP de rede
	9.2.2.Introdução e razão para a divisão em sub-redes
	9.2.3.Estabelecimento do endereço da máscara de sub-rede
	9.2.4.Aplicação da máscara de sub-rede
	9.2.5.Divisão de redes das classes A, B e C em sub-redes
	9.2.6.Cálculos de sub-redes
	10.Camada de Transporte TCP/IP
	10.1. Introdução à camada de transporte
	10.1.1. Controle de fluxo
	10.1.2. Visão geral de estabelecimento, manutenção e término de sessões
	10.1.3. Handshake triplo
	10.1.4. Janelamento
	10.1.5. Confirmação
	10.1.6. Protocolo de Controle de Transmissão (TCP)
	10.1.7. Protocolo de Datagrama de Usuário (UDP)
	10.1.8. Números de portas TCP e UDP
	11. A Camada de Aplicação TCP/IP
	11.1. Introdução à camada de aplicação TCP/IP
	11.2. DNS
	11.3. FTP
	11.4. Telnet
	11.5. HTTP
	11.6. SMTP
	11.7. SNMP
	12. BIBLIOGRAFIA