REDE_DE_COMPUTADORES

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Redes de Computadores
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Hugo Batista Fernandes
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
Redes de Computadores
• Introdução e Histórico
• Histórico
• Elementos de Redes e Meio de Transmissão
• Internet
· Conhecer a evolução dos computadores e seus recursos para serem
usados nas redes de computadores.
· Conhecer alguns conceitos usados em redes de computadores, os
quais necessários para o pleno entendimento desta Disciplina.
· Conhecer os equipamentos mais usados em redes de computadores,
suas funções e características.
· Entender o funcionamento da internet e de algumas aplicações e
como é realizado o acesso a um provedor.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
UNIDADE Redes de Computadores
Introdução e Histórico
A evolução dos computadores e equipamentos para prover comunicações de dados só foi 
possível devido à criação de redes de computadores.
Hoje, as empresas estão cada vez mais integradas, recorrendo a softwares que usam as 
redes para melhorar o seu desempenho.
Mas qual será a tendência da tecnologia em rede?
Uma amostra do que pode acontecer você encontrará em uma reportagem disponível em:
https://youtu.be/r23UQtIC7js
Ex
pl
or
O computador é uma máquina fantástica, pois seu uso pode ser aplicado nas 
mais diversas formas. Com esse equipamento podemos processar grandes volumes 
de informações em um curto espaço de tempo, acessar contas bancárias, fazer 
investimentos, jogar, projetar um prédio, visitar virtualmente museus históricos, 
assistir a filmes, comprar produtos, conversar com outras pessoas, inscrever-se 
e participar de cursos a distância e outras inúmeras atividades não descritas aqui. 
Não é difícil chegar à conclusão de que o computador aumenta a produtividade, 
organiza operações, agiliza os serviços de escritório e produz informações para a 
tomada de decisões.
Cada vez mais essa máquina vem fazendo parte do nosso dia a dia. Se você 
for retirar dinheiro em um caixa eletrônico, ou usar uma planilha eletrônica, um 
processador de textos, ou um aplicativo para a apresentação de seu trabalho escolar, 
usará um computador. Com o auxílio dessas máquinas, as empresas se tornaram 
mais competitivas, devido à possibilidade de tomar decisões mais rapidamente; as 
pesquisas científicas, principalmente aquelas que dependem de complexos cálculos 
matemáticos, deram um salto; o acesso a grandes acervos de informações ficou mais 
fácil e, com certeza, mudou, na maioria das atividades, a forma de ser executado. 
Por estes motivos, a informatização não deve intimidar e nem iludir, pois seu uso 
deve ser feito de forma apropriada para evitar transtornos e trazer benefícios.
O grande volume gerado de informações e utilizado por uma empresa não teria 
grande utilidade se não houvesse o auxílio da Tecnologia da Informação (TI). Este 
desenvolvimento foi possível porque os computadores puderam ser interligados 
uns aos outros, formando redes de computadores, que otimizaram o uso de 
recursos como impressoras, armazenamento de arquivos e o compartilhamento de 
informações. Entenderemos um pouco como foi essa evolução. Isto lhe ajudará a 
compreender certas características das atuais redes de computadores.
Veja como surgiu e como funciona o computador em:
https://youtu.be/QrFIvig2KnsEx
pl
or
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Histórico
N a d écada d e 1 950, o s c omputadores e ram g randes e e xtremamente 
complexos. P or t ais características, e ram o perados a penas p or e specialistas da 
área de Engenharia Elétrica ou pesquisadores da área da Física. O s u suários f aziam 
f ilas p ara e xecutar s eus t rabalhos, q ue e ram p rocessados e m l otes. P ara s e o bter 
a lgum r esultado, p or exemplo, os u suários a guardavam um d eterminado p eríodo 
de tempo, p ois o s t rabalhos s olicitados e ram p rocessados u m a u m, s eguindo a 
o rdem aos quais eram s ubmetidos.
 Figura 1 – Processamento em lotes (batch)
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Na dé cada de 19 60, o av anço te cnológico possibilitou o us o do s pr imeiros te r-
minais in terativos – ou te rminais bu rros – , po ssibilitando que os us uários acessas-
sem o co mputador di retamente, fa zendo com que vá rias ta refas, do s di versos us u-
ários, oc upassem si multaneamente o co mputador ce ntral por me io de uma té cnica 
de co mpartilhamento de te mpo. Ou se ja, o te mpo de oc upação do pr ocessador er a 
di vidido en tre as ta refas a se rem ex ecutadas.
 Figura 2 – Compartilhamento de tempo
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Na déc ada de 197 0, a o inv és da con centração de pro cessamento em um 
 úni co com putador, p ar tiu-se par a a d is tribuição do processamento, aproveitando-
-se do pod er com putacio nal em div ersas loc alizações. C om o con tínuo ava nço 
tec nológico, o c us to do hardware foi dim inuindo e a c ap acidade com putacional, 
aumentando, o ca sionando o u so cad a vez mai or dos mic rocomputadores, c ad a 
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UNIDADE Redes de Computadores
vez menores e espalhados pelas áreas das empresas e universidades. Tal fato 
proporcionou aos usuários mais acessibilidade, ao contrário dos grandes sistemas 
centralizados do passado.
Importante!
Que o grande “salto” da evolução na informática deve-se à invenção e evolução de um 
pequeno dispositivo, o transistor?
O transistor é a peça-chave dos microchips, funciona como um interruptor de energia, 
tendo dois estados possíveis, ligado (1) e desligado (0). Isso parece familiar? Sim, 
isso é código binário. Ao contrário das válvulas, os transistores permitem o projeto 
de computadores muito menores, mais con�áveis e rápidos. Aqui, destacamos que a 
velocidade com que um computador pode realizar cálculos depende muito da velocidade 
com que os transistores podem mudar de “ligado” a “desligado”. Desse modo, quanto 
mais rápido for o transistor, mais rápido será o computador.
Você Sabia?
Embora o custo referente ao hardware estivesse em constante redução de 
preço, os equipamentos eletromecânicos, tais como impressoras, ainda eram 
consideravelmente caros. Isto justificava a utilização compartilhada desses 
periféricos. Assim, a interconexão entre vários sistemas para o uso compartilhado 
não apenas desses dispositivos, como também de informações, tornaram-se 
extremamente importantes. Os ambientes de trabalho cooperativo tornaram-se 
uma realidade tanto em empresas, quanto em universidades, sendo necessária, 
portanto, a interligação dos equipamentos nessas organizações. Para resolver tal 
barreira, no final dos anos 1970 e início da década de 1980 surgiram as redes 
locais, que proporcionaram a interconexão e, consequentemente, a comunicação 
entre microcomputadores e periféricos.
Sistema de
Comunicação
Impressora
Disco
Figura 3 – Compartilhamento de hardware
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
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No â mbito de comunicação de dados mundial, os anos 1980 fora m marc ados 
por uma únic a pala vra: co ne ctividade. Po r outro lado, a incompatibilidade foi um 
dos maiores problemas enco ntrados entre os inúmeros fornecedores que surgiram 
no mercado, um a vez que os usuá rios, em g era l, torn aram-se obri gados a de pender 
de u m ú nic o forn ecedor, po is quas e semp re os p rod utos eram dese nvolvidos 
sobr e o mo de lo de a rqu itetura prop rietário. Em outras palavras, o equipamento 
de determinado fornecedor não se comunicava com o de outro. Dessa forma, 
a empresa e o usuário eram obrigados a comprar equipamentos de um único 
fornecedor a fim de garantir que a comunicação seria estabelecida.
Dura nte a ev ol ução da r ede , inúm eras formas de i nte rconex ão entr e os 
c omp utadores fora m implementadas. Tal prát ica foi se d ese nvolvendo de a cor do 
com as t ecn ologias disp oníveis em c ada époc a. Co nv encionou-se chamar de 
topolo gia de r ede s a fo rm a com que os c omp utadores são inte rligados. At ua lmente, 
a ma is util izada é a to pologia em e str ela, em que cada equipamento é in te rligado a 
um e quipamento cent ral, at ra vés do q ual toda s as m ens agens deve m pass ar. Ne sse 
esquema, o equipamento cent ral age como cent ro de c ont role da r ede , inte rligando 
os d ema is equi pamentos.
F igura 4 – Topologia em estrela
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
O gerenc iamento das c omun icações por e sses equip amentos pode ser r eali zado 
por comut ação de pa cot es, comut ação de circu ito ou co mut ação de cé lul as. 
Atu al mente, a mais comum é a u tili zação de co mut ação por p acot es, que é um 
co nju nto de oc tet os de in for mação de taman ho máxim o, deter minado pelo tipo de 
pr oto colo que é usado. Assim, cada mensa gem do us uár io gerad a no computador 
é forma da por um ou ma is pacotes.
Antes de começar a descrição sobre redes de computadores, é interessante 
conhecer alguns conceitos que lhe são relacionados. Dessa forma, pode-se melhor 
compreender os assuntos abordados. Abaixo, encontram-se alguns desses termos:
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UNIDADE Redes de Computadores
• Polling – processo utilizado pelo computador central, em uma rede com vários 
computadores interligados, para controlar o início da transmissão de cada um 
dos computadores quando se desejar, evitando a perda de pacotes por motivo 
de colisão, ou seja, precavendo-se de que os pacotes sejam transmitidos 
simultaneamente e acabem colidindo uns com os outros;
• Time out – é o tempo máximo determinado para a espera de ocorrência de 
uma operação. Caso esse período seja excedido, ocorre um time out;
• Throughput – é a taxa de dados úteis em uma comunicação, normalmente cha-
mada de vazão e usada para indicar a capacidade de transmissão de dados na rede;
• Criptografia – é uma técnica utilizada na transmissão de dados, cujo objetivo 
é o de dar outro formato aos dados antes de serem transmitidos, de modo 
que fiquem ilegíveis em eventual acesso indevido, por exemplo, por pessoas 
alheias. Assim, evita-se que tais informações sejam entendidas por outros 
indivíduos que não o devido destinatário;
• ECD – é uma sigla para caracterizar os Equipamentos de Comunicação de Dados, 
os quais possibilitam a comunicação desses dados, por exemplo, o modem;
• ETD – é uma sigla para caracterizar os Equipamentos de Terminal de Dados, 
os quais são considerados como elementos-fim da comunicação, por exemplo, 
computadores e impressoras;
• Frame ou quadro – é uma estrutura de transmissão utilizada pelos protocolos 
orientados a bit. Um quadro é geralmente composto por capôs de controle, 
endereço, informação e controle de erros;
• Gateway – é o nome comumente utilizado para equipamentos cuja 
responsabilidade é a de interconectar redes de diferentes tipos, caso do 
roteador, por exemplo;
• Interface – é considerado o ponto de interligação entre dois equipamentos, 
meio de comunicação ou sistema. Na recepção tem como função capturar o 
sinal externo e convertê-lo em um formato que o equipamento possa entender. 
Já na transmissão, tem como função converter o sinal interno em um sinal 
compatível ao meio de transmissão;
• Linha privativa – é um circuito de comunicação reservado à utilização 
permanente de um cliente. É conhecida também como linha privada, pois 
somente o cliente que paga pelo serviço terá direito de usá-la;
• Octeto – é uma unidade de medida que corresponde a oito bits, utilizados em 
protocolos de redes;
• Pacote – é o conjunto de octetos de informação de tamanho máximo, 
determinado pelo tipo de protocolo. Dois equipamentos poderão estabelecer 
comunicação, caso estejam se comunicando a partir do mesmo protocolo;
• Backbone – conhecido como espinha dorsal de qualquer rede de computadores, 
é considerado o trecho da rede com mais capacidade de transmissão de dados, 
utilizado para conectar outras redes;
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• Circuito virtual – é um conceito aplicado nas redes de pacotes em que 
determinada comunicação entre dois equipamentos é estabelecida e mantida 
por meio de canais lógicos. Dessa forma, em uma conexão física, pode-se ter 
inúmeros canais lógicos, possibilitando o compartilhamento do meio físico por 
vários usuários;
• Colisão – quando dois equipamentos tentam ocupar simultaneamente o meio 
de transmissão, por exemplo, o par trançado, há uma colisão e os pacotes 
são perdidos. Atualmente, existem regras para evitar ao máximo a colisão e 
melhorar o desempenho da rede.
Elementos de Redes e Meio de Transmissão
Como descr ito, os el eme ntos de re des são e quip amentos que p ossi bilitam a 
com un icação entre os co mpu tadores. A F igura abaixo mostra uma estrutura 
possível de equipamentos para a comunicação entre redes LAN passando por uma 
rede WAN.
Rede Ethernet
Estação
Hub
Rede Ethernet
Hub
Rede Ethernet
Hub
RoteadorModemModem
Roteador
Rede
Token
Ring
Repetidor
Computador
de Rede Local
Figura 5 – Componentes de redes
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Abaixo você conhecerá a função de alguns desses elementos utilizados em redes 
de computadores:
Placa de red e
Elemento empregado como interf ace entre o comp utador e o ca beamento da 
red e, conhecido também como adaptador. Poss ui um pro cessador espec ializado 
em rotina s de armaze namento dentro da mem ória de lei turas par a transm itir e 
recebe r dados. Características:
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UNIDADE Redes de Computadores
• Possui porta específica para combinar os padrões de sinais elétricos utilizados 
nos cabos com o tipo específico de conector de cabos;
• Armazena temporariamente os dados por meio de buffer – memória –, 
pois o processador consegue analisar mais dados que a rede pode oferecer. 
Assim, os pacotes são armazenados e quando há uma quantidade suficiente 
esses são processados.
Figura 6 – Placa de rede
Fonte: Wikimedia Commons
Modem
Elemento utilizado para modular o sinal digital para que possa ser transmitido. 
Ou seja, transforma os sinais elétricos digitais, que saem do computador, em 
um formato adequado ao meio de transmissão para que, através da aplicação 
de técnicas que permitam a preservação da integridade dos sinais, possam ser 
transmitidos para longas distâncias por meio da linha telefônica. Características:
• Possui como principal função a modulação e demodulação de sinais, de acordo 
com o sentido de transmissão;
• Existem dois tipos de “modem”: analógico e digital;
Tais tipos podem transmitir dados nas formas:
• Síncrona – consiste na transmissão de forma contínua da mensagem dividida 
em blocos de dados de tamanho fixo e enviados de uma só vez. O sincronismo 
é mantido por um byte, cujos oito bits são sempre padronizados. Assim, os 
equipamentos conseguem identificar o início e o final da mensagem;
• Assíncrona – consiste na transmissão em que o sincronismo entre os 
equipamentos é mantido durante o tempo necessário para o envio de uma 
palavra, apenas. Desta forma, para transmitir cada palavra é necessário 
restabelecer o sincronismo entre as máquinas, que é aplicado por um bit de 
“start” no início e “stop” no final da palavra; 
• Full duplex – transmissão feita nos dois sentidos, simultaneamente. Um 
exemplo comum é a comunicação via telefone, em que duas pessoas podem 
falar ao mesmo tempo, embora não seja recomendado;
• Linhas dedicadas – recurso também conhecido como linha privada, onde 
a empresa contrata esse tipo de serviço com a concessionária – Telefônica, 
Embratel etc. – e recebe uma linha dedicada para transmitir dados; 
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• Linhas discadas – que efetuam a discagem do número desejado por meio 
de comandos emitidos a partir de um computador.
ModemModem
Figura 7 – Modem
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Repetidor
Elemento empregado para a interl igação de duas ou mais redes idênticas, 
transformando-as em uma única rede lógica. Ou seja, embora fisicamente as redes 
possam estar a certa distância, quando interligadas pelo repetidor, o usuário tem 
a sensação de que as redes são uma, inclusive no seu endereçamento IP. Atuando 
 em nível físico, os repetidores simplesm ente recebem os pacot es de cada uma das 
 redes e o tran smit em, sem realizarqualquer tipo de tratamen to dos pacotes que por 
ali passam. Caracte rísticas:
• Suporta qualquer tipo de protocolo;
• Tem a função de regenerar o sinal a ser transmitido, ou seja, recupera as 
características do sinal original para poder retransmiti-lo;
• Pode ser utilizado para a interligação entre redes cuja distância varie entre 
cinquenta e cem metros, utilizando-se o repetidor do tipo local;
• Pode ser empregado para a interligação entre redes cuja distância varie entre 
um a quatro quilômetros, utilizando-se o repetidor do tipo óptico.
Rede Ethernet
Rede Ethernet
Repetidor
Figura 8 – Repetidor
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Switch
Elemento utilizado para inte rligar computadores e redes a f im de co ncentrar o 
cabeamento e permiti r a conexão de redes de tipos diferentes. É uma evolução dos 
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UNIDADE Redes de Computadores
hubs e pontes, pois agrega suas funções básicas e fornece recursos para melhorar 
o tráfego dos pacotes. Características:
• Utilizado para a segmentação e eliminação de gargalos, permitindo aumentar 
o desempenho;
• Aplicável para interconexão de redes;
• Pode ser usado como backbone – “espinha dorsal” – de uma rede corporativa;
• Cria redes lógicas, permitindo a taxa de transmissão com velocidade plena, ou 
seja, preserva o desempenho de cada estação/rede a esse conectado;
• Possibilita inúmeras comunicações simultâneas sem colisão, através do uso 
de buffers;
• Não são necessárias alterações na infraestrutura.
Rede Ethernet
Switch Estação
Rede
Token
Ring Estação
Figura 9 – Switch
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Roteador
Elemento utilizado para encaminhar pacotes de informações ao destino 
adequado. Para tanto, os roteadores abrem os pacotes IP e analisam cada endereço 
de destino, verificando a melhor rota para enviar o pacote ao destino final. Os 
pacotes IP levam os endereços de origem e destino. Através desses endereços, 
os pacotes são enviados até o seu destino. O roteador tem uma tabela interna, 
análoga a um banco de dados, contendo informações sobre qual caminho um 
determinado pacote deve seguir. Características:
• Possibilita o uso mais eficiente da rede, pois pode criar outras redes, separando-
as pelo roteador;
• Utilizado para segmentar o tráfego e evitar redundâncias nas rotas;
• Permite o uso de diferentes protocolos através da rede;
• Utiliza os protocolos TCP/IP, IPX, DECNET, entre outros;
• Gerencia as portas de entrada e saída para envio de informações de forma 
adequada, através da manipulação de todos os endereços da rede;
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• Permite a configuração de protocolos de manutenção de sua tabela interna 
de roteamento, de forma a garantir o melhor encaminhamento por meio de 
sua atualização.
Lan 1 Lan 2
Lan 3
Roteadores
Figura 10 – Roteador
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Provedor de comunicação
Por motivos de estrutura, é utilizado para transmitir os dados às concessionárias 
telefônicas. Todo e qualquer tráfego de dados passa por uma rede pertencente a 
uma concessionária telefônica, que disponibiliza meios para que os pacotes sejam 
transmitidos à longa distância. Para isto tem instalado equipamentos de transmissão 
específicos. O núcleo da rede é composto por roteadores e equipamentos de 
transmissão, este último tem a função de transmitir os pacotes sem manipulá-los, 
ou seja, da mesma forma que o pacote entra, sai em outro local com os mesmos 
aspectos. Características:
• Composto por equipamentos de transmissão via cabo, rádio e satélite;
• Não interfere nos pacotes, apenas transmitem;
• São equipamentos com grande velocidade de transmissão;
• Transmite qualquer tipo de protocolo.
Classi� cação das Redes
As redes são classificadas em WAN, LAN e MAN. Especificando-as, temos que:
• Local Área Network (LAN) – corresponde às redes locais de empresas, 
escritórios, laboratórios de informática ou até domésticas. Em síntese, é restrita 
a uma pequena área; 
• Metropolitan Área Network (MAN) – diz respeito às redes que têm alcance 
metropolitano. Ou seja, uma rede que interconecta recursos computacionais 
em uma área referente a uma metrópole;
• WAN é uma rede que interconecta recursos computacionais distantes geo-
graficamente uns dos outros. Nessas redes são colocados equipamentos que 
interligam cidades e até continentes.
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UNIDADE Redes de Computadores
A evolução dos dispositivos de rede torna possível que a velocidade na troca 
de informações seja cada vez mais rápida. A exigência por mais velocidade é uma 
necessidade frequente. No início, nas redes de computadores, somente eram 
transmitidos textos e a uma velocidade de 9.600 bits por segundo (Kbps). Hoje 
são imagens, sons, filmes e vídeos que exigem mais velocidades e também mais 
largura de banda.
A largura de banda pode ser analogamente comparada a uma rodovia, de modo 
que quanto maior a quantidade de pistas, melhor será o trânsito. Logo, quanto 
maior a largura de banda, maior será o tráfego das informações.
Internet
Podemos definir internet como uma gigantesca rede mundial de computadores, 
os quais interligados por linhas comuns de telefone, linhas privadas de comunicação, 
cabos submarinos, canais de satélite e inúmeros outros meios de telecomunicação.
Essa grande transformação que a sociedade vive possibilita que empresas 
e pessoas se comuniquem de forma cada vez mais eficiente. Com o avanço da 
tecnologia, consequentemente, das telecomunicações, foi possível estabelecer 
mais velocidade na troca de informações. Um bom exemplo da utilização dessa 
gigantesca rede e das tecnologias possíveis é a videoconferência, onde inúmeras 
pessoas, em diferentes partes do mundo, comunicam-se por meio de som e imagem, 
praticamente como se estivessem em uma mesma sala. Muitas empresas utilizam 
a videoconferência para minimizar os custos das viagens de seus profissionais. 
Assim, uma reunião pode acontecer entre pessoas que estão localizadas no Brasil 
e outras que estejam, por exemplo, nos Estados Unidos.
Assista ao surgimento e evolução da internet em:
https://youtu.be/cl_g0osRYBwEx
pl
or
Surgimento da Internet
A internet surgiu na década de 1970, durante a Guerra Fria entre os Estados 
Unidos e a extinta União Soviética, fruto de um projeto militar, o Arpanet, desen-
volvido pelo Departamento de Defesa norte-americano. O objetivo do projeto era 
criar uma rede de computadores interligando as principais bases militares estaduni-
denses e que pudesse continuar funcionando, mesmo que a central fosse destruída 
por um eventual ataque atômico, levando as comunicações militares ao caos.
Depois da televisão, a internet é considerada uma das mais importantes 
invenções humanas. Uma pessoa comum, ou uma empresa de pequeno, médio 
ou grande porte pode, facilmente e a um custo satisfatório, não apenas ter acesso 
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a in formaçõ es localizadas geograficamente distantes, como também comp artilhar 
informações . Antes, isso era possível de ser feit o apenas por grandes org anizaçõe s, 
recorrendo aos meios de co munica ção convenciona is à época. C ontudo, no s dias 
atuais qualquer pessoa, de sua próp ria cas a, pode oferec er um serviço na internet, 
 em um micro comput ador com característica de servidor, sem precisa r da estrutur a 
q ue, anteriorm en te, apenas uma organização de grande port e poder ia man ter. 
Ess a cara ct eríst ica abre um mercado imensurável para empresas e profissionais 
interessados em oferecer se rviços específicos de informações.
Alguns ite ns que p odemos encontrar, para consultar ou fazer via interne t, s ão:
• Troc ar me ns agens;
• Transferi r arquivos;
• P esquisar informações ;
• Assistir a filmes e ouvir músicas;
• Enviar e re ceber e-m ails;
• Pa rticipa r de grupos de d iscussão;
• Ter acess o a telejornais eletrônicos;
• Fazer com pras;
• Consultar b ancos;
• Estudar e m cursos on-line.
Desde o s u rgimento da internet até os dias atuais, pode-se perceber uma 
mudança significativa no comportamento das pessoas e no desenvolvimentoda 
tecnologia. Os usuários desta grande rede tornam-se cada vez mais exigentes 
quanto à velocidade para o acesso de informações. Se no início o e-mail somente 
no modo texto já era uma evolução maravilhosa, as necessidades atuais requerem 
mais velocidade para baixar e ouvir músicas, assim como imagens, filmes, assistir 
aos noticiários ou até usar alguns softwares que permitam assistir aos canais de 
televisão e a clipes musicais.
A internet surgiu com uma estrutura cliente/servidor, em que o cliente requisita 
informações da rede e um servidor responde a essas requisições fornecendo, em 
forma de pacotes, o solicitado. Quando se faz uma conexão, acessa-se uma página, 
envia-se um e-mail ou arquivos são transferidos, solicita-se um serviço a uma rede 
de computadores e, consequentemente, a um servidor.
Para se estruturar um servidor de rede, é necessária a criação de um endereço 
em que será localizado. Em um ambiente de sistema operacional de rede, muitos 
sistemas clientes acessam e compartilham os recursos de um ou mais servidores. 
Os sistemas clientes de desktop são equipados com seus próprios dispositivos 
periféricos e de memória, tais como teclado, monitor e unidade de disco. Os sistemas 
de servidor devem ser equipados para suportar inúmeros usuários simultâneos e 
várias tarefas à medida que os clientes solicitem recursos remotos ao servidor. Os 
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UNIDADE Redes de Computadores
servidores normalmente têm unidades de disco com alta capacidade e velocidade, 
grande quantidade de memória RAM, placas de rede de alta velocidade e, em 
alguns casos, várias CPU. Normalmente, esses servidores são configurados para 
usar a família de protocolos internet e para oferecer um ou mais serviços TCP/IP.
Abaixo, segue uma estrutura possível de acesso a um provedor em que são 
disponíveis vários servidores e, consequentemente, a internet:
Arquivos DNS-P DNS-S Proxy
Servidor de
Autenti�cação
Internet
Conexão
Dedicada
Equipamento
de Acesso
ADSL
Usuários Comuns
Grandes
Usuários
Figura 11 – Estrutura de um provedor de acesso
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Para ser um cliente, um computador precisa estar conectado à internet e possuir 
um programa, um browser para se comunicar com o servidor, recebendo e enviando 
dados. No ambiente corporativo em que há servidores, não há necessidade de 
acessar a internet para obter os serviços do servidor, basta que determinado 
computador tenha permissão de acesso para usufruir dos serviços.
A maioria dos sistemas operacionais de desktop atuais inclui recursos de 
rede e suporta acesso de vários usuários. Por esse motivo, é comum classificar 
computadores e sistemas operacionais com base nos tipos de aplicação executados 
no computador. Essa classificação baseia-se na função desempenhada pelo 
computador como, por exemplo, estação de trabalho ou servidor. Aplicações 
típicas de desktop ou de estações de trabalho de baixo desempenho podem incluir 
processamento de texto, planilhas e gerenciamento financeiro. Em estações de 
trabalho de alto desempenho, as aplicações podem incluir projetos gráficos ou 
gerenciamento de equipamentos.
Leia o texto intitulado A internet no Brasil para saber quando e como a internet surgiu em 
nosso país, disponível em: https://goo.gl/4jfzdhEx
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Serviços Básicos e suas Aplicações
A tecnologia disponível na internet possibilita não apenas a melhoria nos custos 
de vários serviços ao usuário, mas também dá alternativas de serviços, a saber:
Correio eletrônico:
É um dos primeiros serviços disponíveis para a comunicação em rede. O correio 
eletrônico permite que usuários enviem e recebam mensagens eletrônicas, usando 
um endereço eletrônico como referência para a localização dos destinatários da 
mensagem. Este tipo de serviço permite que pessoas com interesses comuns 
troquem mensagens.
O serviço de correio eletrônico usa três protocolos de comunicação, cuja 
função é a de permitir que o usuário use todos os recursos disponíveis. O SMTP 
é responsável pela entrega dos e-mails e faz isso em duas etapas: na primeira, 
entrega-o em seu servidor, onde fica armazenado, vinculando-o, temporariamente, 
a uma conta; a segunda etapa consiste em entregar a mensagem ao servidor de 
e-mail do destinatário quando requisitado, ou seja, quando o usuário acessa sua 
caixa postal.
Tal requisição é feita por meio do protocolo POP3, próprio para a comunicação 
entre cliente e servidor de e-mail. Agora deve estar claro o porquê da configuração 
dos protocolos SMTP e POP3 no aplicativo Outlook para receber e enviar as 
mensagens de e-mail. Uma evolução do protocolo SMTP foi desenvolvida para 
suportar multimídia, o protocolo criado chama-se MIME e foi elaborado para 
fornecer os serviços que o SMTP puro não comporta.
FTP:
É o serviço básico de transferência de arquivos na rede. Usando o protocolo 
FTP, um usuário da rede pode fazer upload de arquivos a partir de seu computador 
para outro ou download de arquivos de um dado computador para o seu. Para 
que isto seja possível, o usuário deve ter permissão de acesso ao computador 
remoto que está executando o serviço FTP. Geralmente, esse recurso é utilizado 
para a transferência de documentos. Não há restrições em relação à informação 
que deverá ser transferida, basta que o usuário saiba o endereço do computador em 
que estão armazenados tais dados.
Telefonia pela internet:
Inúmeras empresas estão adotando a telefonia pela internet. A principal 
característica desse tipo de serviço é a conversão dos sinais de voz em dados 
digitais, chamados de pacotes, para enviá-los pela internet. Esse tipo de serviço 
traz significativa redução de custos para as empresas em se tratando de telefo-
nia, já que pela internet não há tarifação sobre o envio de voz, como é feito nos 
telefones convencionais.
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UNIDADE Redes de Computadores
E-business:
E-business, ou negócio eletrônico, é uma definição genérica dada ao comércio 
eletrônico que se caracteriza pela compra e venda de produtos via internet, pós-
venda focando atendimento ao cliente, colaboração com parceiros de negócios e 
a qualquer transação comercial. Dependendo de como é realizada a interação, o 
e-business pode ser classificado em:
• B2C – consiste em transações realizadas pela compra de produtos em lojas 
virtuais. Compras de CD, livros e aparelhos eletrônicos são exemplos comuns 
de B2C;
• B2B – diz respeito às transações eletrônicas efetuadas diretamente entre 
empresas. Um exemplo é a solicitação de um pedido de compra no fornecedor, 
feito por uma empresa cliente;
• B2B2C – corresponde ao seguinte processo: um atacadista vende para o distri-
buidor que, por sua vez, revende para o consumidor final de forma eletrônica;
• C2B – caracteriza-se por usar a internet para vender seus próprios serviços. 
Atualmente, por exemplo, as pessoas usam a internet para enviar currículo 
para as empresas;
• M-commerce – caracterizado por transações eletrônicas realizadas por 
dispositivos móveis, como telefone celular. Algumas transações que podem ser 
feitas nesta categoria incluem entradas para teatro e compra de ingressos para 
cinema. Com os novos modelos de aparelhos com suporte a vídeo, o usuário 
passa a ter condições de outras opções de compra;
• C2C – os clientes interagem através de compras e vendas entre si, por 
meio de um espaço comum. Alguns sites de leilão eletrônico são exemplos 
desta natureza;
• B2E – é usado mais em intranets, onde as empresas podem utilizá-lo como 
canal direto com seus próprios funcionários. Os portais departamentais são 
exemplos deste tipo de interação;
• E-learning – é a utilização das tecnologias da informação para desenvolver o 
conhecimento ou a realização de treinamentos formais em modo virtual;
• E-governement – ao longo dos últimos anos, o governo vem oferecendo a 
possibilidade de fazer transações eletrônicas.
O crescente aumento de acesso público à internet e a possibilidade de se 
fazer negócios on-line passou a atrair uma vasta gama de interesses comerciais.O ambiente tradicional de se fazer negócios tomou novas proporções; hoje, a 
competição não está apenas no âmbito físico, mas também no virtual. Devido a 
esta nova característica, o ambiente de negócios foi alterado, exigindo mudanças 
das empresas na forma de vender e apresentar seus produtos e serviços.
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Conhecer a tecnologia proporcionará às organizações um grande diferencial 
em relação às futuras estratégias. Para uma empresa que pretende manter-se no 
mercado de forma competitiva, além de conhecedora dos seus produtos, terá 
também que conhecer bem a internet e dominar as formas estratégicas desse 
mundo virtual.
Tipos de Cabos
Para que haja conexões entre um computador e outro dispositivo, utilizam-se 
circuitos como placa de rede e meios de redes que podem ser físicos ou não. 
O ambiente para interligação dos dispositivos é chamado de meio e fornece as 
condições adequadas para que a comunicação aconteça. Os meios físicos usados 
para a conexão dizem respeito ao cabo coaxial, cabo de par trançado e fibra óptica.
Cabo coaxial:
Atualmente, o cabo coaxial não é mais empregado na implementação de 
redes, pois não é muito flexível e muitos problemas já foram detectados na 
utilização desse tipo de meio. Ademais, foi o primeiro cabo a ser utilizado em 
redes de computadores.
Coaxial Conector utilizado - BNC
Figura 12 – Cabo coaxial
Fonte: iStock/Getty Images
Cabo de par trançado:
O cabo de par trançado é o mais usado em redes. Além da flexibilidade, garante 
uma velocidade na troca das informações compatível com as interfaces de redes. 
Geralmente, é utilizado em redes locais. Os primeiros cabos de par trançado não 
forneciam velocidades suficientes para mantê-lo como meio de transmissão, no 
entanto, com o passar dos anos, novas técnicas foram aplicadas para melhorar 
seu desempenho, uma refere-se a trançar cada cabo com nós de tamanhos 
diferentes. Dessa forma, cada par de cabos, dos quatro pares disponíveis, tem nós 
de tamanhos distintos, melhorando a quantidade de ruídos entre os quais. Outra 
melhoria relaciona-se a trançar os cabos em sentidos diferentes, um par no sentido 
horário e outro par, no sentido anti-horário, pois tal método faz com que o cabo 
de par trançado ofereça um meio de comunicação com velocidade compatível em 
relação às interfaces de redes disponíveis atualmente.
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UNIDADE Redes de Computadores
Cabo de par trançado 
não blindado - UTP
Conector utilizado - RJ 45
Figura 13 – Cabo de par trançado
Fonte: iStock/Getty Images
Fibra óptica:
A fibra óptica tem capacidade de transmitir grande volume de informações. Tal 
característica a torna um meio interessante para ser implementada em locais com 
essas possibilidades. Geralmente, são utilizadas em equipamentos que formam o 
backbone. Diferente de outros meios, a fibra não sofre interferência eletromagnética, 
de modo que uma informação poderá ser transmitida em distâncias maiores 
sem que seja necessário intervir para reforçar o sinal. A taxa de transmissão em 
uma fibra óptica alcança valores na casa dos terabits por segundo. Infelizmente, 
financeiramente ainda não compensa trocar toda a infraestrutura, substituindo-a 
pela fibra, pois o custo dos componentes para converter sinais digitais em ópticos 
e ópticos em digitais nas interfaces ainda é demasiadamente caro. No mar há 
cabos submarinos contendo fibra óptica para levar dados pela costa brasileira e até 
a outros países.
Fibra óptica Conector utilizado - ST
Conector utilizado - SC
Figura 14 – Fibra óptica
Fonte: iStock/Getty Images
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Radiofrequência:
A radiofrequência é o meio não físico utilizado para transmitir informações. 
A este tipo de meio convencionou-se chamar de wireless e as tecnologias mais 
conhecidas que desse se utilizam são o telefone celular, wi-fi, wimax, satélite, 
infravermelho e bluetooth. Embora essas não utilizem fios para transmissão, cada 
uma das tecnologias tem características diferentes.
O telefone celular é o meio de comunicação de voz sem fio. Tal tecnologia 
está migrando para a transmissão de dados. Considerável parcela dos aparelhos 
atualmente comercializados já dispõe dessa funcionalidade. Os primeiros eram 
analógicos e não permitiam a troca de dados, porém, as tecnologias atuais 
possibilitam a troca de arquivos, tais como fotografias e e-mails.
O wi-fi fornece um meio de comunicação sem fio, geralmente para pequenos 
dispositivos, bastando que o aparelho tenha uma interface wi-fi para poder usar 
esse recurso e no caso do ambiente em que esse se encontrar fornecer esse tipo 
de serviço. O alcance do serviço wi-fi se restringe, nominalmente, a cem metros 
sem obstáculos a partir do ponto de acesso. Os postos de acesso são interligados 
às redes LAN para fornecer o serviço de rede, gerando sinais sem fio para que seja 
possível realizar a comunicação.
O wimax consiste em uma nova tecnologia com características semelhantes ao 
wi-fi, no entanto, seu alcance tem proporções metropolitanas e não fica restrito a 
cem metros. As concessionárias de telefonia estão interessadas em fornecer esse 
tipo de serviço. Em alguns locais tal tecnologia já foi instalada, fornecendo acesso 
em quase todos os ambientes onde foram contratados. Em realidade, o wimax é 
encarado como a grande aposta, ao lado das tecnologias celulares 3G e 4G.
O satélite tem como principal objetivo retransmitir para uma grande área um 
sinal terrestre que lhe fora enviado. É posicionado a 36.000 km de altura. Dessa 
forma, consegue cobrir uma área considerável para retransmitir as informações. O 
único problema do satélite está no atraso que se dá entre o intervalo da transmissão 
e a recepção, dependendo da aplicação que é utilizada, o atraso chega a quase 
meio segundo, tornando a viabilidade da comunicação prejudicial.
O infravermelho é utilizado para a transmissão de dados em pequenas distâncias, 
como ocorre com os controles dos aparelhos de televisão, algumas calculadoras, 
palms e até computadores, todos com uma interface de sinal infravermelho para 
a comunicação.
O bluetooth foi desenvolvido para interconectar alguns dispositivos sem fio, tais 
como mouses, teclados e impressoras. Com o passar do tempo, essa tecnologia 
foi padronizada e passou a equipar outros aparelhos, como telefones celulares, 
computadores, GPS, caixas de som, entre outras possibilidades. O alcance máximo 
para o bluetooth é de dez metros.
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Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Hugo Fernandes
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
Topologias
• Topologias
• Ethernet
• Segurança em Ambiente de Redes
 · Estudar o que são e quais são as topologias disponíveis em redes de 
computadores locais.
 · Tratar da tecnologia ethernet, suas características, funcionalidades, 
protocolos e meios de transmissão.
 · Conhecer alguns outros aspectos, como endereço físico e autonegociação.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Topologias
UNIDADE Topologias
Topologias
A topologia, em redes de computadores, está relacionada à forma como as 
interfaces são conectadas umas às outras. Essa característica define o seu tipo, a 
eficiência da rede e sua velocidade. Assim, exploraremos as seguintes topologias: 
totalmente ligada – full mesh –, parcialmente ligada – partial mesh –, barramento, 
ponto a ponto, multiponto e estrela.
Totalmente Ligada – Full Mesh
Esta topologia caracteriza-se pela conexão de todas as máquinas da rede, duas 
a duas, por um meio de comunicação físico. A Figura abaixo ilustra uma rede com 
topologia totalmente ligada:
Figura 1 – Topologia totalmente ligada
Fonte: Adaptado de iStock/Getty Images
Essa topologia, embora seja possível sua implementação, não é comumente 
usada em redes LAN, o que a torna inviável. Isso porque a quantidade de cabos para 
interligar uma máquina a outra cresce extremamente rápido a partir do momento 
em que outra máquina é inserida na rede. A fórmula para calcular a quantidade de 
cabos para uma rede desse tipo é:
Qtde_fios = (n . (n - 1)) / 2
Importante!
Portanto, parainterligar três equipamentos, precisaremos de três cabos; para inter-
ligar quatro equipamentos, precisaremos de seis cabos; e, para interligar dez equi-
pamentos, serão necessários quarenta e cinco cabos. Como se percebe, a quantidade 
de cabos não cresce linearmente em relação ao número de máquinas e isso torna 
impraticável o uso desse tipo de rede.
Trocando ideias...
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Topologia Parcialmente Ligada
Neste tipo de tecnologia, os computadores são interligados de forma inter-
mediária, ou seja, não são todos os computadores que são interligados. Por-
tanto, em caso de problemas com a conexão física, há caminhos alternativos 
para se chegar até a outra máquina. A Figura abaixo ilustra uma topologia 
parcialmente interligada:
Figura 2 – Topologia parcialmente ligada
Fonte: Adaptado de Istock/Getty images
Topologia em Barramento
Este tipo de topologia consiste em ter um meio de comunicação comum, ou seja, 
todos os computadores são conectados a esse meio para estabelecer comunicação 
entre si. A Figura abaixo demonstra esse tipo de topologia:
Figura 3 – Topologia em barramento
Fonte: Adaptado de Istock/Getty images
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UNIDADE Topologias
Os computadores são conectados ao meio por uma interface cuja 
responsabilidade é detectar os sinais transmitidos pelos computadores e tratá-
los para que sejam devidamente entendidos pela máquina destinatária.
Topologia Ponto a Ponto
Este tipo de topologia caracteriza-se por enviar os dados apenas em um sentido 
como, por exemplo, sentido anti-horário. Conforme se pode ver na Figura abaixo, 
a interligação entre os computadores é feita nas interfaces de cada máquina. Dessa 
forma, os dados transmitidos deverão passar pelos computadores até alcançarem 
o seu destino.
A desvantagem desse tipo de topologia está na quantidade intermediária de
pontos entre a máquina de origem e a de destino. Isso passa a ser um problema, 
pois caso uma dessas máquinas intermediárias apresente problemas, a comunicação 
ficará prejudicada por não haver caminhos alternativos.
Figura 4 – Topologia ponto a ponto
Fonte: Adaptado de Istock/Getty images
Topologia Multiponto
Este tipo de topologia é também conhecido como token ring. Caracteriza-se por 
circular no anel, um conjunto padrão de oito bits, chamado de token. Quando uma 
das máquinas tiver que transmitir alguma informação, deverá capturar esse token 
e transmitir os dados. Após a transmissão dos dados, a máquina deverá inserir o 
token novamente no anel. Tal mecanismo é executado para que não haja colisão 
dos dados a serem transmitidos, pois só poderá transmitir os dados a máquina que 
conseguir capturar o token; aquela que não conseguir, deverá esperar. A Figura 
abaixo ilustra uma topologia multiponto:
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Figura 5 – Topologia multiponto
Fonte: Adaptado de Istock/Getty images
Topologia em Estrela
Caracteriza-se por ter um ponto central para interligar os computadores a fim de 
estabelecer comunicações. O ponto central age como centro de controle da rede, 
interligando todas as máquinas. É a topologia mais usual nas redes de computadores 
LAN e, geralmente, o ponto central é composto por equipamentos do tipo switch. 
Tais equipamentos usam técnicas eficazes para evitar colisões entre os pacotes e 
outras para aumentar a eficiência da rede.
Figura 6 – Topologia em estrela
Fonte: Adaptado de Istock/Getty images
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UNIDADE Topologias
Ethernet
A ethernet constitui um conjunto de protocolos e técnicas para tornar viável 
a comunicação entre os computadores. É usada na grande maioria das redes de 
computadores LAN instaladas pelo mundo. Muitas vezes, o termo ethernet é 
empregado para definir as redes locais. Estudaremos as características dessa rede 
amplamente disseminada.
História da Ethernet
O engenheiro Bob Metcalfe e o doutor Boggs desenvolveram a ethernet no 
início de 1972. Na década de 1980, a tecnologia foi padronizada pelo Institute of 
Electrical and Electronics Engineers (IEEE) com a especificação IEEE 802.3, a 
qual faz referência à transmissão de dados em baixo nível, considerando o modelo 
de referência OSI, que é usado para padronização física, elétrica e de protocolos 
de redes. Entre as características padronizadas, estão a transmissão de dados, 
protocolos, detalhes técnicos que são usados por fabricantes de placa de redes e 
cabos a fim de proporcionar compatibilidade entre os equipamentos.
A tecnologia ethernet evoluiu durante um longo período de tempo. Devido à 
padronização, os administradores de redes podem se sentir seguros em adquirir 
produtos de fabricantes diferentes, pois esses produtos são compatíveis entre si.
Atualmente, navegamos pela internet, participamos de videoconferências, 
recebemos fluxos de áudio e vídeo e usamos aplicações diversas pela internet. Você 
já deve ter notado que, a cada dia, necessitamos de velocidades de transmissão 
maiores para usar aplicações que demandam maior largura de banda. Outro exemplo 
que demonstra claramente a necessidade de redes locais com maior velocidade é a 
tecnologia de discos rígidos, que proporcionou respostas mais rápidas para acesso 
às informações. Há trinta anos, o acesso a um disco remoto teria como problema 
a velocidade do próprio disco rígido. Hoje, os discos são muito mais rápidos e 
o acesso a um disco remoto, contendo grande volume de informações, traria 
problemas para uma rede com capacidade de 10 Mbps. Ao longo das últimas três 
décadas, a tecnologia ethernet tem sido oferecida em velocidades de 1 Mbps, 3 
Mbps, 10 Mbps, 100 Mbps e 1 Gbps (1.000 Mbps). Em consequência do aumento 
da velocidade, vários meios físicos são utilizados para trafegar dados pela tecnologia 
ethernet como, por exemplo, cabos coaxiais grossos, cabos coaxiais finos, várias 
categorias de pares trançados e fibras ópticas.
Uma das mudanças na tecnologia ethernet, que impediu sua aposentadoria, diz 
respeito à facilidade de uso e custo. A ethernet original usava um cabo coaxial grosso 
e apresentava duas desvantagens: uma das quais era a dificuldade de instalação; 
a outra estava no cabo coaxial, que passava de equipamento em equipamento, 
fazendo com que qualquer interrupção no cabo resultasse na parada total da rede 
inteira. Para resolver esses efeitos, outras mídias foram utilizadas.
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Primeiro, o uso do cabo coaxial fino, que apresentava uma flexibilidade maior 
em relação ao cabo coaxial grosso; com isso, foi resolvida a questão de instalação. 
Segundo, para resolver a questão de interrupção, criou-se um equipamento 
chamado repetidor, ao qual todos os equipamentos se conectavam através de um 
cabo de par trançado. Dessa forma, a interrupção de sinal em um cabo de par 
trançado só afetaria a comunicação com um equipamento – e não com a rede 
inteira, como ocorria com o cabo coaxial. Para possibilitar velocidades mais altas, 
várias “categorias” de cabos de par trançados surgiram.
Para uma velocidade ainda maior e para atingir distâncias maiores nas redes 
ethernet, a fibra óptica foi introduzida. Essas capacidades são possíveis, pois a 
fibra óptica é imune a ruídos.
A tecnologia ethernet foi padronizada em 1985 pelo IEEE, sob o padrão de 
número 802.3. Os padrões DIX e IEEE 802.3 são ligeiramente diferentes. Com 
o tempo, outros padrões foram criados para acomodar velocidades crescentes e 
meios físicos variados.
Princípios de Operação
Estudaremos, abaixo, alguns princípios de operação da tecnologia ethernet. 
Tais princípios serão de grande valor. 
Endereçamento
Em um nível de abstração mais alto, pode-se dizer que a tecnologia ethernet 
oferece a comunicação entre equipamentos de uma mesma rede física sem o uso 
de conexões e com serviços:
• Unicast, ou seja, um quadro ethernet vai para um destino único. Analogamente, 
pode-se tomar como exemplo o envio de um e-mail para uma única pessoa; 
o e-mail é direcionado;
• Multicast, em que um quadro vai para múltiplos destinos. Analogamente, 
pode-se tomar como exemplo o envio de um e-mail para um grupo de pessoas; 
portanto, um e-mail é distribuído para um grupode pessoas;
• Broadcast, em que um quadro vai para todos os destinos, ou seja, o quadro é 
enviado para todas as máquinas de uma mesma rede.
Veja alguns exemplos práticos do uso de cada um desses pacotes:
• Unicast – os protocolos que usam unicast são: HTTP, SMTP, FTP e Telnet;
• Multicast – é bastante usado em teleconferências, onde um emissor fala com vários 
receptores ao mesmo tempo;
• Broadcast – como exemplo, a consulta de resolução de endereço que o protocolo Address 
Resolution Protocol (ARP) envia para todos os endereços na LAN.
Ex
pl
or
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UNIDADE Topologias
Para concretizar esses serviços, cada componente de rede participante da 
comunicação possui um endereço único, chamado de endereço MAC, ou endereço 
físico. Os endereços MAC possuem 48 bits e são únicos por interface de rede; 
significa que, quando um fabricante desenvolve uma placa de rede ethernet, 
recebe um endereço único determinado por hardware. Não se utilizam subcampos 
do endereço MAC para determinar a localização geográfica ou para ajudar no 
encaminhamento da informação. Uma interface de rede com o endereço MAC 
00-07-95-03-FA-89 – em hexadecimal – poderia estar no Brasil, enquanto a 
interface com o endereço 00-07-95-03-FA-8A poderia estar em outra rede local, 
por exemplo, na China.
Embora o assunto não tenha relação com a tecnologia ethernet em si, é útil 
lembrar que, no momento em que duas estações conectadas à rede querem se 
comunicar, a máquina de origem conhece o endereço IP da máquina de destino, 
mas ainda não conhece seu endereço MAC. O mapeamento de endereços IP para 
endereços MAC é feito com o protocolo ARP.
A ethernet permite que quadros sejam enviados para endereços especiais. O 
endereço FF-FF-FF-FF-FF-FF é o de broadcast. O quadro enviado para tal endereço 
é recebido por todas as máquinas de uma rede ethernet. Ademais, cada interface 
de rede – placa de rede – pode ser configurada para receber quadros pertencentes 
a um grupo multicast.
Quadro Ethernet
Embora haja uma pequena diferença na organização do quadro entre o padrão 
DIX desenvolvido pela Xerox e o padrão IEEE 802.3, o protocolo IP utiliza o 
quadro IEEE 802.3 de forma compatível ao padrão DIX. Todos os pacotes 
pertencentes a um protocolo têm um cabeçalho que ajuda os equipamentos da 
rede a transportá-los. O quadro ethernet também tem campos que são usados para 
o mesmo objetivo. O conhecimento da organização do quadro não é importante 
para o usuário final. Partindo desse pressuposto, podemos destacar somente alguns 
pontos importantes:
• O quadro ethernet contém os endereços físicos – MAC – das estações de 
origem e de destino;
• Ao transportar pacotes IPv4, o campo tipo receberá o valor hexadecimal 
0x0800; para IPv6, o tipo é 0x86DD; para ARP, é 0x0806. O tamanho 
mínimo do quadro – sem incluir o preâmbulo – é de 64 bytes e o tamanho 
máximo é de 1.518 bytes;
• O quadro possui um campo de verificação – chamado de Frame Check 
Sequence (FCS), ou Cyclic Redundancy Check (CRC) –, permitindo que a 
estação de destino detecte erros na transmissão.
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Protocolo MAC
Conceitualmente, uma rede ethernet simples consiste de um barramento único 
que todas as máquinas querem acessar para realizar suas transmissões de dados. 
Como esse meio é único e compartilhado, apenas uma estação pode transmitir em 
um determinado período de tempo, portanto, a comunicação é considerada half-
duplex. Considerando essa característica, deve haver uma forma de organizar o 
acesso ao meio, de modo que cada estação possa, eventualmente, transmitir um 
quadro de cada vez. O protocolo que realiza esse controle chama-se Media Access 
Control (MAC).
A ethernet usa um mecanismo bastante simples para realizar o acesso ao meio, 
o qual recebeu o nome de Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection 
(CSMA-CD), ou acesso múltiplo usando detecção de portadora e detecção de 
colisão, funcionando da seguinte maneira: quando uma estação quer transmitir 
informação no meio compartilhado, por exemplo, o cabo de par trançado, espera 
até verificar que um sinal chamado de portadora esteja ausente – indicando que 
ninguém está transmitindo naquele momento. Inicia, então, sua transmissão. 
Como outra estação pode ter tomado a mesma decisão, é possível que haja uma 
colisão, situação em que as transmissões interferem uma na outra. Cada estação 
é informada sobre a colisão e para de transmitir. As máquinas esperam por certo 
tempo aleatório antes de tentar transmitir os dados novamente. Cada máquina 
poderá transmitir sem interferência das demais máquinas e, se houver colisão, o 
procedimento é novamente repetido. É importante observar que as colisões são 
eventos absolutamente normais em uma rede ethernet, no entanto, um excesso de 
colisões pode diminuir sensivelmente o desempenho da rede.
Ethernet Full-Duplex
O protocolo CSMA-CD descrito no item anterior permite acesso múltiplo ao 
meio de transmissão, resultando em comunicação half-duplex: não há transmissões 
simultâneas no meio. Sob certas circunstâncias, é possível operar em modo full-
duplex, ou seja, com duas estações transmitindo simultaneamente. Isso é possível 
sempre que a configuração da rede permitir que, no máximo, duas fontes possam 
transmitir no meio ao mesmo tempo. Dito de outra forma, a comunicação full-
duplex dobra a capacidade do enlace. Por exemplo, um enlace que, no modo half-
duplex, possui capacidade total de 100 Mbps, passa a ter capacidade de 100 Mbps 
em cada sentido se estiver operando em modo full-duplex.
Raciocinando um pouco mais, podemos concluir imediatamente que, já que 
não há acesso múltiplo a um enlace full-duplex, não há necessidade de usar o 
mecanismo CSMA-CD. De fato, o modo de operação full-duplex desabilita o 
mecanismo CSMA-CD da tecnologia ethernet. Os equipamentos envolvidos 
podem transmitir quando querem, sem detectar a portadora nem verificar colisões. 
Na realidade, colisões nunca ocorrem em modo full-duplex.
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UNIDADE Topologias
Terminaremos a discussão sobre o modo full-duplex com um alerta: não basta 
ter comunicação ponto a ponto para que o modo full-duplex seja habilitado. Ambos 
os lados devem ser configurados para esse modo de operação, seja através de um 
procedimento manual ou de autonegociação. Não se pode misturar os modos half-
duplex e full-duplex em cada lado do enlace, pois isso resultaria em erros de 
vários tipos, incluindo mais colisões e erros.
Autonegociação
O desenvolvimento da tecnologia fast ethernet de 100 Mbps, em 1995, 
aumentou não apenas a velocidade dos enlaces ethernet, mas também trouxe 
transtornos provenientes de misturas das tecnologias de 10 e 100 Mbps em 
interfaces compatíveis. É possível, por exemplo, usar o mesmo par trançado para 
o tráfego de 10 ou 100 Mbps, além de o mesmo ser aplicado em fibras ópticas. 
Outro complicador é a existência de placas de rede 10/100 e 10/100/1000 e 
equipamentos de interconexão que podem funcionar tanto a 10 quanto a 100 
ou 1.000 Mbps. Portanto, ao conectar um equipamento a um switch ethernet 
ou repetidor, é necessário tornar compatível a velocidade de operação e o modo 
de operação – half-duplex ou full-duplex. Essa compatibilidade pode ser feita 
manual ou automaticamente através do mecanismo de autonegociação, como dito, 
introduzido em 1995 nas tecnologias ethernet. Quando ambos os lados de um 
enlace possuem suporte à autonegociação, escolhem a combinação de parâmetros 
que dará melhor desempenho. Isto é, a maior velocidade possível é escolhida – 10, 
100 ou 1.000 Mbps – e o modo full-duplex é selecionado, caso seja suportado 
por ambos os lados.
Devido à existência de hardware antigo, ocorrem casos em que um lado, 
digamos o lado A, oferece suporte à autonegociação, enquanto o outro lado, o B, 
não dá suporte à autonegociação. Nesse caso, A perceberá que B não está fazendo 
autonegociação e passará a fazer detecção paralela. Nesse mecanismo, A descobre 
a velocidade de B e, obrigatoriamente, escolhe o modo de operação half-duplex. 
Dois problemas associadosà detecção paralela podem ocorrer na prática:
• O lado B não oferece suporte à autonegociação, mas foi manualmente 
configurado em modo full-duplex. Nesse caso, o lado A escolherá half-duplex 
e a comunicação não ocorrerá de forma satisfatória;
• O lado A implementará a autonegociação, mas não implementará o padrão 
corretamente e escolherá o modo de operação full-duplex. A solução para 
este caso será atualizar a versão do driver da placa de rede ou do software do 
equipamento de interconexão. A autonegociação existe apenas para mídias 
de par trançado e para gigabit ethernet com fibra óptica; não há opção de 
autonegociação para ethernet em fibra óptica em velocidades de 10 e 100 Mbps 
– o motivo é que esses equipamentos utilizam feixes de luz de comprimento de 
onda diferentes, não sendo possível realizar a autonegociação.
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Camada Física da Ethernet – Padrões
O meio de transmissão físico de uma LAN com fios envolve cabos, principal-
mente par trançado ou fibra óptica. Um cabo de par trançado é composto de oito 
fios, formando quatro pares de fios de cobre torcidos e utilizado com plugues e 
soquetes RJ-45. O comprimento máximo de um cabo de par trançado é de 100 
m, enquanto que para um de fibra óptica, o comprimento máximo varia de 10 a 
70 km, dependendo do tipo de fibra. Conforme o tipo de par trançado ou cabos 
de fibra óptica utilizados, as taxas de dados atuais podem variar de 100 para 
10.000 Mbits.
A seguir serão apresentados os padrões do meio físico de transmissão de uma 
rede LAN.
O nome abreviado do padrão ethernet 802.3, segundo o IEEE é composto da 
seguinte forma:
1000 Base-T
Indica taxa
de transmissão
O “BASE” refere-se à sinalização 
de banda base, o que signi�ca 
que apenas os sinais Ethernet 
são transportados no meio
O “T” representa o par trançado; o “F” 
representa o cabo de �bra óptica; e 
“2” , “5” e “36” referem-se ao compri-
mento do segmento de cabo coaxial 
(”2” igual a 200 metros, “5” igual a 500 
metros e “36” igual a 3.600 metros).
Figura 7
Padrões 10 BASE-5 e 10 BASE-2
Esses sãos os dois padrões ethernet que utilizam cabo coaxial. Funcionam a 10 
Mbps e são consideradas tecnologias obsoletas. Todas as outras tecnologias que 
não pertencem a 10 BASE-5 e 10 BASE-2 permitem operação em modo full-
duplex, no entanto, essas duas tecnologias não oferecem transmissão nesse modo. 
A topologia usada é em barramento e o comprimento máximo do cabo é de 185 
m para o BASE-2 e 500 m para o BASE-5.
O 10 Base-2 usa cabo coaxial BNC T, espaçados, no mínimo, 0,5 m para evitar 
interferências. Uma ponta do cabo termina com um resistor de 50 ohm e a outra 
ponta precisa ser aterrada. Um segmento é constituído por diversos pedaços de 
cabo, sendo cada pedaço conectado com um conector T.
17
UNIDADE Topologias
Figura 8 – Conector coaxial T
O padrão 10 BASE-5 é conectado através de transceptor e cabo de transceptor, 
os transceptores são espaçados em até 2,5 m para evitar interferências. A conexão 
física do transceptor exige a inserção no cabo de uma conexão conhecida como 
“vampira”. Uma ponta do cabo termina com um resistor de 50 ohm e, como 
descrito, a outra ponta deve ser aterrada.
Figura 9 – Conexão da tecnologia 10 Base-5
Padrão 10 BASE-T
Este padrão popularizou a ethernet. A velocidade é padronizada em 10 Mbps 
e dois pares de fios trançados de categoria três, embora os cabos de categoria 
cinco sejam largamente utilizados atualmente – mas nesta padronização não foi 
usado. Os cabos de categoria mais alta apresentam melhor desempenho, pois a 
cada alteração feita para melhoria de desempenho, os cabos assumem uma versão 
com um número ou uma letra maior. Os cabos têm comprimento máximo de 100 
m, caso a distância seja maior que isto, o equipamento repetidor deve ser usado. 
A topologia empregada é em estrela e somente dois nós podem ser conectados 
por segmento – uma estação de trabalho e um equipamento repetidor. Os HUB, 
switches e placas de rede utilizam conectores modulares de oito pinos (RJ-45).
Figura 10 – Conexão da tecnologia 10 Base T
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Padrão 10 BASE-FL
Operando a 10 Mbps, esse padrão usa cabo de fibra óptica multimodo. É uma 
extensão de um padrão mais antigo, chamado de Fiber Optic Inter-Repeater 
Link (Foirl). A fibra pode ter até 2.000 m de comprimento. Pode ser usada para 
interconectar estações de trabalho ou repetidoras.
Padrão 100 BASE-TX
O padrão fast ethernet é mais comumente empregado com velocidade de 100 
Mbps, usando dois pares de fios trançados de alta qualidade – categoria cinco ou 
melhor. O cabo está limitado à distância de 100 m, sem uso de repetidor. Usa um 
sist ema de sinais e m d uplex c omp leto e baseado n a subcamad a d epe ndente do 
meio fís ico de p ar tran çad o, q ue é um pa drão A nsi em que defi ne a ma neira c om o 
os dad os sã o c odific ados e decodific ad os para transm issão . As redes ba sea das no 
padrão 1 00 BASE-TX precisam se r inteira ment e compatíveis com a categ oria 
c inco, incl usive o s cabos e con ectores. Como muit as inst alações de redes us am cabo 
d e par tran çad o ca tegoria c inco de quatro p are s, uma insta la ção 100 BASE-TX 
reserva aos adminis trad ores dois pares extra s de c abos, q ue podem s er u sados para 
comuni cação de voz ou r ese rvad os para melhor ias f uturas na rede. At ual ment e, 
esses doi s pares extra s não podem s er u sados para dar su porte a o utra rede local 
 de al ta vel oci dade. 
Pa drão 100 BASE-FX
O padrão fast ethernet utiliza fibras ópticas multimodo. A fibra pode ter até 
2.000 m de comprimento. Dá suporte às operaçõe s d e internet de 100 Mbps so bre 
dois cabos de fi bra óp tic a multimodo; um dos cabo s é usado par a transmitir dados 
e o o utro p ar a receb er dad os. A te cnolo gi a 100 BASE-FX compartilha o mesmo 
sis te ma de sinaliza ção do 100 BASE -TX, porém, us a para su bcam ada d epe ndente 
 de meio fís ico de f ibra, a te cnologia FDDI. Diferente me nte do que temo s n as 
t ecnolo gias 100 BASE-TX, os segmento s 1 00 BASE-FX s ão conheci dos como 
segmen tos d e ligação e s ão proje ta dos para conect ar so mente doi s nós em uma 
 topo log ia p onto a ponto. Consequente mente, a aplicação b ásica do 1 00 BASE -FX 
é no backbo ne e este é us ad o par a conect ar HU B de fast eth ern et.
Padr ão Gigabit Ethernet
Ao longo do tempo, surgiram aplicações “sedentas” por largura de banda; a 
in tegra ção de sistemas co mputaciona is mais rápido s e a migraçã o da fast eth ernet 
dos backbon es para a LAN criar am “gargalos” para o serv idor e para as c on exões 
co mutadas. O gigabit ethernet alivia esse conges tiona mento, tornando-se uma 
tecnolo gia mais rápida para o back bone. Lembre-se , quando a et hernet foi 
desenvo lvid a, a maioria d as aplicaç ões em sistemas co mputaciona is não podia 
s atur ar um canal de 10 Mbps. Ho je, con tu do, te mos servidores de 64 bits de 
 bar rame ntos, velocidade de barramen to aumentada, computadore s de mesa de 
100 Mbps , a plicaçõe s em tempo re al e conf erênc ia s de vídeo, além de v oz sobre 
IP e aplicações multimídia.
19
UNIDADE Topologias
Padrão 1000 BASE-T
O gigabit ethernet funciona a 1.000 Mbps – 1 Gbps – e utiliza quatro pares de 
fios trançados de categoria cinco ou melhor. Como ocorre na maioria dos padrões 
ethernet, o comprimento máximo do cabo é de 100 m.
Padrão 1.000 BASE-X
Este padrão de gigabit ethernet utiliza fibra óptica e é largamente utilizado 
em backbones de redes de campus/prédios. A fibra pode ter até 220 m de 
comprimento se for multimodo e até 5.000 m se for monomodo.
Metro Ethernet
Metro ethernet é uma tecnologia que permite utilizar redes ethernet em áreas 
metropolitanas e geograficamente distribuídas. Esse conceito surgiu porque, 
de acordo com alguns estudos, o tráfego de dados estaria superando o tráfego 
de voz nas redes metropolitanas, portanto, seria mais interessante utilizar uma 
infraestrutura de transmissãode dados do que uma Time Division Multiplexing 
(TDM), criada para a transmissão de voz.
O esquema básico do serviço metro ethernet é ilustrado abaixo. O provedor da 
Metro Ethernet Network (MEN) provê o serviço metro ethernet aos seus clientes. 
O Cliente (CE) é conectado à MEN por meio da interface de rede do Usuário (UNI).
MEN
(Metro Ethernet Network)
User Network Interface
UNI
User Network Interface
UNI
Interface do usuário
Customer
Edge (CE)
Customer
Edge (CE)
Rede Metro Ethernet
Figura 11 – Metro ethernet
O provedor da rede metro ethernet pode oferecer serviços baseados em diversas 
tecnologias e protocolos, como Sonet, WDM, MPLS, Frame Relay, SDH etc., 
mas sob a perspectiva do assinante, a conexão é sempre feita por meio de uma 
interface ethernet comum.
Segundo Marco Filippetti (2008), a rede metro ethernet oferece as seguintes 
vantagens para provedores e assinantes:
• Não necessita de roteador ao lado do cliente, diminuindo o custo sobre 
equipamentos;
• Flexibilidade para aumento de largura de banda por demanda;
20
21
• Fácil manutenção;
• Fácil gerenciamento;
• Equipamentos com custos mais baixos do que nas redes mais “antigas” – ATM, 
Sonet, FR etc.;
• Do lado do cliente não são feitas grandes alterações, pois usará uma interface 
ethernet comum e bem conhecida, integrando-se perfeitamente à LAN já 
instalada;
• Flexibilidade ao provedor para oferecer serviços de valor agregado;
• Maior largura de banda para os clientes do que outras tecnologias – como DSL 
ou cable modems;
• Possibilidade de o cliente pagar apenas pela banda utilizada – fácil implementação 
desse controle no lado da operadora.
Para que você tenha ideia, um usuário com serviço de banda larga com 
velocidade de 8 Mbps tem uma capacidade muito boa para trafegar na internet. 
Agora, se considerarmos que uma rede LAN tem capacidade de trafegar dados 
na velocidade de 1.000 Mbps, então 8 Mbps é considerada uma conexão baixa. 
Portanto, quando trocamos dados entre os computadores que estão na mesma 
rede, usamos, aproximadamente, a taxa determinada nas interfaces de rede; mas, 
se acessarmos a internet, essa taxa baixará de acordo com a velocidade do serviço 
contratado junto à operadora telefônica. Se a tecnologia ethernet já estivesse em 
sua plena implementação, poderíamos chegar a uma taxa próxima à da velocidade 
oferecida pela operadora de telefonia.
Segurança em Ambiente de Redes
Com ataques de crackers e a proliferação de vírus, a maioria das pessoas 
concorda que a segurança dos dados é uma das questões mais importantes hoje em 
dia. Toda a organização requer um conjunto de softwares e até equipamentos para 
prover segurança, mas poucas têm uma boa compreensão de como conseguir.
Há muitas maneiras de conseguir diversos níveis de segurança de redes, 
entretanto, tais métodos podem ser extremamente caros ou podem não proteger 
completamente os usuários de muitos perigos que surgem diariamente. A 
implementação apropriada de segurança de rede não é trivial, nem barata e requer 
experiência que engloba a maioria das áreas de Ciência da rede.
Os crakers usam ferramentas que procuram por vulnerabilidade na rede, no 
hardware e até em sistemas operacionais. Várias iniciativas devem ser colocadas 
em prática para minimizar o risco de invasão, mas nada adianta ter soluções 
tecnológicas sofisticadas, integradas a parceiros nos clientes e fornecedores se 
não há restrições, políticas e processos que estabeleçam e organizem a conduta 
do profissional dentro da corporação para minimizar esse tipo de problema. A 
21
UNIDADE Topologias
empresa deve implementar uma boa política de uso dos recursos de informática 
e, periodicamente, atualizar todos os funcionários em relação a essa política e, 
também, em treinamentos.
Outro fator relevante em relação à segurança são as senhas.
As senhas de um funcionário podem ser facilmente descobertas, mesclando 
itens comuns como o nome e sobrenome, data de aniversário, nome de esposa, 
filho etc. As senhas que são difíceis de adivinhar incluem uma mistura de letras 
maiúsculas e minúsculas, dígitos, sinais de pontuação e caracteres especiais e têm, 
normalmente, sete ou oito caracteres de comprimento. Abaixo encontram-se três 
sugestões para a criação de senhas fortes:
• Misture as primeiras letras de uma frase fácil de lembrar, com dígitos, sinais de 
pontuação ou caracteres especiais;
• Combine duas palavras relativamente curtas com algum caractere especial, 
dígito ou sinal de pontuação;
• Use letras, caracteres especiais e sinais de pontuação para representar uma 
sentença em inglês.
Adote como regra alterar a senha, no mínimo, a cada seis meses e tenha em 
mente que um usuário com uma senha fraca pode comprometer a segurança de 
uma rede inteira.
Você já percebeu que muitos fornecedores de software oferecem uma versão 
padrão que facilita a instalação. Muitos oferecem facilidades na instalação porque 
não são todos os usuários que têm conhecimento para uma instalação personalizada. 
Embora esse procedimento seja conveniente para alguns usuários, permite espaço 
para vulnerabilidades. Geralmente, as instalações default incluem script ou 
programas de exemplos que, muitas vezes, poderiam ser descartados. Você sabia 
que uma das vulnerabilidades mais sérias relacionadas a servidores web diz respeito 
aos scripts de exemplos, os quais são utilizados por invasores para penetrar o 
sistema? As recomendações básicas para maior segurança são as seguintes:
• Remova softwares desnecessários;
• Desabilite serviços fora de uso;
• Bloqueie portas não usadas.
A tecnologia sem fio vem crescendo não apenas entre as empresas, mas também 
entre os usuários domésticos. Os equipamentos móveis são, realmente, tecnologias 
emergentes. Assim, tome cuidado com a facilidade de instalação desses dispositivos. 
Muitas vezes essa facilidade está vinculada a várias vulnerabilidades por não haver 
necessidade de implementar uma configuração mais minuciosa.
Infelizmente, os sistemas operacionais são desenvolvidos e colocados no mercado 
com algumas falhas. A partir do momento em que algumas vulnerabilidades são 
encontradas, os fornecedores desses sistemas operacionais disponibilizam, de 
forma gratuita, as atualizações. É extremamente interessante deixar habilitada, 
22
23
nesses sistemas operacionais, a opção de atualização automática. Desta forma, 
ao se conectar à internet, o sistema operacional, automaticamente, procurará por 
essas atualizações e as implementará, a fim de eliminar eventuais vulnerabilidades.
Para evitar que pessoas não autorizadas acessem a rede de computadores, deve-
se instalar uma unidade de hardware ou software chamada firewall, a qual permite 
controlar as comunicações bidirecionais utilizando uma política de segurança 
específica. Detecta intrusões, além de permitir, através de regras bem definidas, 
o que pode ou não ser acessado na internet. Há softwares firewall gratuitos que 
podem ser baixados pela internet e instalados nos computadores; dessa forma, é 
possível restringir o acesso de pessoas não autorizadas à rede e, consequentemente, 
ao seu computador.
Dependendo do grau de importância da informação para uma empresa, há 
necessidade de se instalar dispositivos biométricos para acesso a determinadas 
áreas. Biometria é o ramo da Ciência que estuda as medidas físicas dos seres vivos. 
A tecnologia biométrica é utilizada para a identificação de pessoas através das 
características únicas de cada indivíduo, como a face, a íris e a impressão digital.
O que se pode perceber é que as informações de uma empresa, sendo de 
pequeno, médio ou grande porte, têm valor significativo para a continuidade 
dessa em um mercado cada vez mais competitivo. Tais informações estão, hoje, 
digitalizadas, portanto, as organizações devem adotar, cada qual de acordo com a 
própria necessidade, formas de segurança para que essas informações não caiam 
em mãos erradas.
Sobre esse assunto, leia o seguinte capítulo – disponível na Biblioteca Virtual Universitária:KUROSE, J.; ROSS, K. W. Segurança em redes de computadores. In: Redes de computadores 
e a internet: uma abordagem top-down. 6. ed. [S.l.: s.n., 20--?].
Ex
pl
or
Backup
As tecnologias de backup e recuperação são a base das estratégias de proteção 
de dados que ajudam as empresas a atender aos seus requisitos de disponibilidade 
e acessibilidade de dados.
A empresa deve adotar uma estratégia para backup. Muitas vezes o administrador 
pode se sentir tentado a executar backup de todos os servidores do ambiente. No 
entanto, lembre-se de que o objetivo é poder restaurar, com êxito, o ambiente 
depois de uma pane ou um desastre. Portanto, em linhas gerais, a estratégia da 
empresa deve concentrar-se em objetivos como:
• Os dados a serem restaurados devem ser fáceis de localizar;
• A restauração deve ser feita o mais rapidamente possível.
Se o administrador fizer backup de todo o servidor sem utilizar uma metodologia, 
terá um grande volume de dados a recuperar.
23
UNIDADE Topologias
Quanto mais arquivos forem incluídos no backup, mais demorada será a 
recuperação dos quais. Se ocorrer um desastre, o tempo para recuperação será 
determinante, pois essa ação deverá ser aplicada o mais rápido possível.
Backups podem ser feitos de forma on-line, tendo como característica a 
possibilidade de se fazer cópias dos arquivos sem a necessidade de interrupções 
do sistema. Normalmente, são usados por aplicativos que devem estar disponíveis 
vinte e quatro horas por dia, como, por exemplo, servidores de e-mail e bancos 
de dados.
A vantagem do backup on-line é que, além da não interrupção do serviço, os 
aplicativos e dados permanecem totalmente disponíveis para os usuários durante o 
processo de backup. Assim, os backups on-line podem ser agendados durante o 
horário de funcionamento normal das empresas.
Como desvantagem, há o fato de que, durante o processo de backup, o 
desempenho pode ser prejudicado em servidores de produção e, dependendo dos 
aplicativos que estiverem ativos durante o processo, pode não ser feito o backup 
de alguns arquivos de dados abertos.
Em contrapartida, há a possibilidade de se fazer o backup off-line, o qual é 
executado colocando-se o sistema e os serviços off-line.
As vantagens do backup off-line é que você pode ter um melhor desempenho, 
uma vez que o servidor pode se dedicar à tarefa exclusiva de backup. Além disso, 
todos os arquivos são copiados, pois, neste caso, não haverá arquivos abertos 
durante o processo.
Como desvantagem fica a não disponibilidade dos arquivos para os usuários 
enquanto o processo de backup estiver em execução.
24
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Hugo Fernandes
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
• TCP/IP
• Endereço IPv4
• Classes de Endereços Primários
 · Conhecer a suíte TCP/IP, o modelo de referência OSI e o endereça-
mento IPv4.
 · Entender que endereços IP são necessários para comunicação entre 
as máquinas.
 · Compreender que para definir um endereço IP existem algumas 
regras que devem ser seguidas, pois, do contrário, a comunicação 
não será possível.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Título da Unidade
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
TCP/IP
Todos os equipamentos conectados à rede de computadores precisam ser 
identificados com um endereço lógico ao qual chamamos de endereço IP. Esse 
endereço é usado pelas máquinas para se comunicarem umas com as outras. O 
processo para que uma mensagem ou informação seja enviada de uma máquina 
para outra passa por vários protocolos de comunicação e, geralmente, todos os 
protocolos usados pertencem à suíte TCP/IP.
Importante!
Que o protocolo TCP/IP teve sua origem em uma pesquisa realizada no �nal da década de 
1960 e início de 1970 pela Defense Advanced Research Project Agency (Darpa), mantida 
pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DOD)? A intenção era construir uma 
rede para conectar um grande número de instalações militares. Os principais requisitos 
para a rede foram os seguintes:
• Deveria continuar a funcionar durante uma guerra nuclear – o desenvolvimento 
ocorreu durante a Guerra Fria; 
• Deveria ser completamente descentralizada, sem instalação central, a qual poderia 
ser destruída e derrubar toda a rede;
• Deveria ser totalmente redundante e capaz de continuar a comunicação entre A e B, 
mesmo que sites intermediários e links parassem de funcionar durante a conversa;
• A arquitetura deveria ser �exível, uma vez que a gama de aplicações previstas para 
a rede era ampla – desde transferência de arquivos até dados sensíveis ao tempo, 
como voz.
Você Sabia?
O protocolo TCP/IP é constituído por ou-
tros protocolos e cada um tem uma função 
específica dentro da suíte TCP/IP. Foi divi-
dido em camadas para se tornar compatível 
ao modelo de referência OSI. O TCP/IP foi 
criado antes da padronização do modelo de 
referência OSI. Esse modelo foi estabelecido 
para poder padronizar as funções e caracte-
rísticas dos protocolos a serem desenvolvidos. 
Portanto, qualquer protocolo a ser elaborado 
com o objetivo de se tornar de uso público 
deve seguir as recomendações estabelecidas 
no modelo de referência OSI, o qual foi divi-
dido em sete camadas: aplicação, apresenta-
ção, sessão, transporte, rede, enlace e física, 
cada uma com características diferentes.
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte
Redes
Enlace
Física
Figura 1 – Modelo de referência OSI
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
8
9
Cada uma das camadas tem uma variedade de protocolos com objetivos 
diferentes, no entanto, todos se baseiam na função de cada camada. Os dados, no 
sentido de transmissão, são enviados a partir da camada de aplicação, passando 
pela camada de apresentação até chegar à camada física. No sentido de recepção, 
os dados chegam à camada física e passam por todas as outras camadas até 
chegarem à camada de aplicação.
A camada de aplicação tem como função principal prover a comunicação 
da rede de computadores com os usuários. Nesta camada ficam as aplicações 
ou aplicativos usados para comunicação em rede. É a camada em que o usuário 
pode interagir com os programas desenvolvidos; encapsula a complexidade dos 
protocolos usados nessa.
A camada de apresentação do modelo de referência OSI tem como função 
preparar os dados para serem enviados para a camada de aplicação, além de 
realizar modificações para entregar as informações à camada de sessão. Resumindo, 
é responsável por traduzir dados de um formato para outro, portanto, é nesta 
camada que se encontram os mecanismos para fazer criptografia, compressão e 
descompressão.
A camada de sessão tem como função principal estabelecer uma sessão entre 
uma máquina local e outra remota, ou seja, é responsável por controlar o diálogo 
entre duas máquinas. Nesse diálogo são trocadas informações para estabelecer 
uma conexão, controlar a troca de dados e, por último, finalizar a conexão. A 
negociação para transmissão de dados entre as duas máquinas envolve três modos 
diferentes de transmissão, ou seja, antes de começar a transmitir, as duas máquinas 
devem negociar o modo de transmissão, que pode ser simplex, half duplex ou 
full duplex, onde:
• Simplex – a transmissão ocorre apenas em um sentido. Analogamente, 
podemos exemplificar este tipo de transmissão com a televisão e o rádio, pois 
o sentido de transmissão ocorre somente em uma direção;
• Half duplex – a transmissão ocorre nos dois sentidos, no entanto, não se dá 
simultaneamente. O modo de transmissão mais conhecido que usa esse tipo 
de técnica é o walkie-talkie. Neste tipo de comunicação, apenas umas das 
partes deve se comunicar a cada vez;
• Full duplex – a transmissão pode ocorrer nos dois sentidos, simultaneamente. 
Este modo de transmissão é o mais usual, atualmente, em equipamentos de 
comunicação.
Para que duas máquinas possam se comunicar, esses modos de transmissão 
devem ser negociados e isso é feito pelos protocolos definidos paraessa camada.
A camada de transporte tem a função de garantir a transmissão fim a fim. 
Além disso, tem a função de receber os dados da camada de sessão, segmentar e 
identificar para enviá-los à camada de rede. A segmentação é necessária para que 
os dados sejam transportados por tecnologias usadas na camada de enlace. Ana-
9
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
logamente é como se tivéssemos um veículo de carga com baú pequeno. Nesse 
tipo de transporte, poderíamos colocar uma quantidade pequena de objetos para 
transportar, mas, se tivéssemos um caminhão com baú grande, então poderíamos 
colocar mais objetos. É dessa forma que os protocolos da camada de transporte 
segmentam os dados; se a tecnologia usada para transmitir os dados conseguir en-
capsular grandes volumes de dados, então serão segmentados no tamanho correto.
O controle de fluxo também é de responsabilidade dessa camada. Esse con-
trole é necessário porque há uma variedade muito grande de computadores, 
servidores e equipamentos, em geral, compondo a rede de computadores. Con-
siderando esse aspecto, é fácil chegar à conclusão de que um servidor que tenha 
alta capacidade de processamento responderá de forma muito mais rápida a uma 
solicitação de um cliente. Assim, algumas informações poderão ser perdidas, pois 
o cliente não conseguirá processar na mesma velocidade do servidor. Para evitar 
que dados sejam perdidos e tenha que haver solicitação de retransmissão, o que 
acarretaria maior fluxo de informações na rede e, portanto, pior desempenho, 
o controle de fluxo é necessário. Este mecanismo funciona da seguinte forma: 
uma vez solicitados dados ao servidor, o cliente informa a quantidade de memó-
ria – buffer – disponível; o servidor, de posse dessa informação, envia somente 
a quantidade de dados que o cliente possa receber; esse processo se repetirá 
enquanto houver dados a serem transmitidos. A cada solicitação enviada pelo 
cliente, este deve informar a quantidade de buffer disponível naquele momento, 
portanto, a cada solicitação, um tamanho de janela poderá ser informado. Este 
tipo de técnica chamamos de janela deslizante.
A camada de transporte mantém um mecanismo que torna a entrega das infor-
mações confiáveis. Este mecanismo é necessário devido à segmentação dos paco-
tes. Cada um desses pacotes pode pegar caminhos diferentes para chegar ao mes-
mo destino e alguns podem se perder por diversos motivos. Quando isso ocorre, 
é solicitada a retransmissão desses pacotes que, por algum motivo, não chegaram.
Na camada de transporte também é definido o conceito de portas, ou seja, para 
cada aplicação usada, existe uma porta associada a qual. Isso garante que uma 
determinada informação tenha o destino correto; por exemplo, a porta 80 é usada 
nas aplicações que acessam páginas web; a porta 110 é usada no protocolo POP; 
a 25, no SMTP para envio e recebimento de e-mails. Portanto, se uma máquina 
estiver fornecendo serviços diferentes, não haverá problemas, pois uma aplicação 
será diferenciada de outra pelo número da porta.
A camada de rede tem como principal função encaminhar os pacotes pela 
rede, o que significa dizer que é nessa camada que os pacotes são abertos pelos 
roteadores para decidir se serão encaminhados para a rede LAN ou, então, se 
serão novamente empacotados para serem retransmitidos pela rede. Essa decisão 
é tomada tendo como base o endereço lógico, ou endereço IP, contido em um 
protocolo usado para comunicação de dados. Toda vez que uma máquina quer 
acessar uma página web em um servidor, deve conhecer o endereço IP do servidor 
para que possa alcançá-lo. Esse endereço é inserido em um protocolo que é 
10
11
enviado pela rede. Em cada roteador pelo qual esse protocolo passa, tal endereço 
é analisado a fim de definir qual o melhor caminho deve ser seguido para chegar ao 
destino. A Figura 2 apresenta, pela seta vermelha, o melhor caminho possível para 
se chegar ao destino – lembrando que o caminho apresentado pela seta vermelha 
não será necessariamente o percurso seguido por todos os pacotes, pois caso o 
caminho apresentado tenha algum ponto de congestionamento, outro poderá ser 
estabelecido para que os pacotes cheguem ao destino.
Na montagem do protocolo que leva o endereço IP de destino, é inserido 
também o endereço de origem, pois o servidor apenas saberá para quem deve 
responder se o endereço de origem for enviado. Por exemplo, na comunicação 
apresentada na Figura 2, o computador cliente enviará uma solicitação para acessar 
uma página no servidor. Ao descobrir o endereço IP do servidor, ele o inserirá no 
protocolo e enviará também o seu endereço, ou seja, o endereço IP da máquina 
cliente. Ao chegar esse pacote para o servidor, este abrirá o pacote, analisará o 
serviço desejado e o que foi requisitado, montará um pacote com as informações 
requisitadas e incluirá, nesse pacote, o endereço da máquina cliente.
Figura 2 – Caminho de um pacote pela rede
Fonte: Adaptado do iStock/Getty Images
A camada de enlace de dados tem como principal função fornecer tecnologias 
para que os pacotes sejam encapsulados e enviados pela rede. Muitas tecnologias 
são definidas nesta camada e as informações são transmitidas no formato de 
quadros. Para cada tecnologia, um tamanho de quadro é definido.
A camada de enlace é responsável, ainda, pelo controle de erros. Utiliza-se 
de técnicas para verificar se houve erro durante a transmissão. Muitas vezes, as 
informações transmitidas podem estar corretas, no entanto, no caminho, algumas 
alterações podem ocorrer e interferir nos dados que são transmitidos. O controle de 
erros consegue detectar se o quadro enviado está com as informações corretas ou 
não. Isso pode ser feito usando a técnica de paridade, paridade combinada, check 
sum ou, então, a melhor das opções, denominada Verificação de Redundância 
Cíclica (CRC). Nessa camada são definidos os endereços físicos – endereços MAC 
– que são usados por equipamentos para direcionar os quadros nas redes LAN 
11
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
para o seu destino. Os equipamentos que usam o endereço MAC para direcionar 
os quadros em redes LAN são os switches e as bridges, os quais são capazes de 
direcionar um quadro para uma porta específica, de acordo com a tabela montada 
em sua memória. Nessa tabela há informações para aonde um quadro deve seguir. 
Tal camada é usada, frequentemente, nas redes LAN, pois algumas tecnologias, 
como ethernet, ATM, X25, ADSL, fazem também, na camada de enlace, o controle 
de fluxo e o enquadramento dos dados para formar o quadro.
Por último, a camada física define as características elétricas dos sinais e 
mecânicas das interfaces, conectores e outros componentes usados em redes de 
computadores. Nesta camada os quadros são enviados bit a bit para o outro lado.
Como se pode perceber, há uma série de 
mudanças feitas no sinal, desde a camada de 
aplicação até a camada física e, como foi des-
crito, cada camada tem uma função e proto-
colos específicos para auxiliar na transmissão e 
recepção das informações. Caso uma empresa, 
instituição ou qualquer organização queira de-
senvolver uma arquitetura para transmissão de 
dados e torná-la compatível aos equipamentos 
usados atualmente, deve seguir o que está defi-
nido no modelo de referência OSI. O protocolo 
TCP/IP baseia-se no modelo de referência OSI. 
Na verdade, como foi descrito, o protocolo 
TCP/IP já fora definido quando a ISO padro-
nizou o modelo de referência. Para se tornar 
compatível com o padrão OSI, o TCP/IP foi 
organizado nas seguintes camadas:
Aplicação
Transporte
Redes
Enlace
Física
Figura 3 – Arquitetura TCP/IP
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
O protocolo TCP/IP foi dividido em cinco ca-
madas. As camadas de aplicação, apresentação 
e sessão ficaram sob a responsabilidade da ca-
mada de aplicação, ou seja, as outras camadas 
têm as mesmas funções descritas no modelo de 
referência OSI e são compostas por protocolos 
específicos para cumprircada definição.
Muitas bibliografias 
adotam que a suíte TCP/
IP está dividida em quatro 
camadas, pois consideram 
as camadas de enlace e 
física como uma só.
Uma comparação entre os modelos OSI e TCP/IP com os protocolos mais 
comuns usados em cada camada é apresentada no Quadro 1. Os protocolos mais 
comuns da camada de aplicação são apresentados no meio do Quadro com a 
denominação protocolos incluídos. Tais protocolos estão divididos em duas 
partes: uma começando pelo protocolo SNMP e a outra iniciando pelo protocolo 
FTP. Isso ocorre porque, na camada de transporte, há dois protocolos principais: 
TCP e UDP. Os protocolos da camada de aplicação inseridos acima do protocolo 
12
13
TCP, usam-no para enviar as informações. Os protocolos da camada de aplicação 
inseridos acima do protocolo UDP, usam-no na transmissão de informações. Os 
protocolos TCP e UDP diferem na forma como são usados para transmitir as 
informações: enquanto o TCP garante a entrega fim a fim das informações, o 
protocolo UDP não usa os mesmos mecanismos de garantia de entrega fim a fim, 
portanto, o UDP não é considerado um protocolo confiável para a entrega de 
informações. Isso não significa que o UDP não possa ser usado, mesmo porque as 
aplicações que requerem velocidade na transmissão usam esse tipo de protocolo 
para tal fim, pois, por não ter que se preocupar em saber se a mensagem chegou 
ou não ao remetente, requer menos campo no cabeçalho, tornando-se, assim, um 
protocolo mais leve para a transmissão de dados em relação ao TCP.
Ambos os protocolos, TCP e UDP, são encapsulados no protocolo IP da camada 
de rede, portanto, todas as informações advindas da camada de aplicação chegam 
à camada de rede e são encapsuladas no protocolo IP, o qual reserva campos 
importantíssimos, sendo que dois, os endereços IP de origem e de destino, são 
enviados no cabeçalho desse protocolo.
Na camada de enlace, são inseridas as tecnologias para inseri-los em quadros 
para transmissão. Se considerarmos um computador, então, nesta camada, é 
inserido o driver da placa de rede, ou seja, nesta camada ainda há componentes de 
software controlando o fluxo de informações.
Quadro 1 – Comparação entre modelo OSI e TCP/IP
Camadas OSI Protocolos incluidos Camadas TCP/IP
Aplicação SNMP
TFTP
NFS
DND
BOOTP
FTP
Telnet
Finger
SMTP
POP
Aplicação
Apresentação
Sessão
Transporte UDP TCP Transporte de Máquina para Máqiuna
Rede IP Internet
Dados Cartões de Interface de Rede
Interface de Rede
Física Meio de Transmissão
Fonte: Gallo (2003)
Por último, na camada física, é inserido o hardware para que seja possível a 
transmissão de dados. Portanto, o cabo de par trançado, o cabo coaxial, a fibra 
óptica, a rede wireless, a placa de rede e as interfaces fazem parte dessa camada.
A camada de rede em conjunto com o protocolo IP fornece-nos um destaque 
que deve ser estudado com mais detalhes. Este item refere-se ao endereço IPv4 – 
lê-se, IP versão 4 –; é por esse endereço que as máquinas conseguem se comunicar 
nas redes LAN, MAN e WAN e precisamos compreender como é constituído e 
quais são as variações possíveis para identificar todas as máquinas na rede.
13
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
Importante!
A�nal, por que TCP/IP?
Existem inúmeras razões pelas quais o TCP/IP foi escolhido para ser o protocolo da 
internet, entre as quais:
• Foi aceito como um protocolo-padrão da indústria;
• É fornecido em quase todos os sistemas operacionais de rede e, portanto, permite 
conectividade entre sistemas diferentes – por exemplo, de um computador Unix para 
um computador Windows;
• Os protocolos estão sob domínio público e livremente disponíveis, tornando-o uma 
escolha popular para as empresas de software. Não há restrições quanto ao seu uso e 
não há royalties a pagar;
• É um protocolo bem concebido;
• É um padrão aberto, onde nenhum fornecedor único tem qualquer controle sobre 
o protocolo e qualquer pessoa tem permissão para usá-lo e desenvolver aplicativos 
baseados no qual.
Você Sabia?
Endereço IPv4
A primeira padronização do endereçamento IP, disponibilizada em setembro 
de 1981, especificava que qualquer interface interconectada à internet precisaria 
ser identificada usando os 32 bits disponíveis para endereço IP. Tal especificação 
descreve que a primeira parte do endereço IP identifica uma rede a qual o host 
pertence, ao passo que a segunda parte identifica um host em particular dentro da 
rede estipulada na primeira parte. Dito de outra forma:
Número da rede Número do host
Ou:
Prefixo da rede Número do host
O endereço IP é composto de 32 bits separados em quatro grupos de oito bits, 
cada. Conforme pode ser visto abaixo, seu formato é representado sempre do mes-
mo modo:
xxx.xxx.xxx.xxx
O valor de x para cada grupo pode variar de 0 a 255. A princípio, entenderemos 
as regras gerais para compor um endereço IP. Depois que essas regras forem 
compreendidas, passaremos a citar outras, a fim de que um endereço seja aceito 
pelos equipamentos configurados em redes de computadores. Seguindo o exposto 
acima, hipoteticamente, podemos ter endereços que começam com:
0.0.0.0
Até:
255.255.255.255
14
15
Temos um total de 32 bits – oito bits vezes quatro grupos – para representar 
um endereço IP. Portanto, temos 256 combinações diferentes para cada grupo que 
varia de 0 até 255.
Para que uma máquina possa se comunicar com outra máquina em uma 
rede LAN, ambas devem estar dentro da mesma rede não apenas fisicamente 
interligadas, mas também logicamente definidas pelo endereço IP. Dessa forma, 
um endereço IP é composto por um endereço de rede e um endereço de máquina 
dentro dessa rede. Por esse motivo é que alguns endereços definidos em uma rede 
de computadores, interligados fisicamente por um cabo, não permitem que duas 
máquinas se comuniquem. Para que um endereço IP seja dividido em endereços de 
rede e de máquina, foram definidos pontos de corte no formato do endereço. O 
primeiro ponto de corte foi estabelecido da seguinte maneira:
xxx. xxx.xxx.xxx
Figura 4 – Ponto de corte para identi� car endereço de rede e endereço de máquina
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
O primeiro ponto de corte foi definido no primeiro grupo de oito bits. A Figura 
4 mostra o primeiro grupo com um retângulo verde. Essa marcação em verde 
representa o endereço de rede e os outros três grupos podem representar um 
endereço de máquina dentro da rede. Por exemplo, o endereço apresentado na 
Figura 5 está dividido em endereço de rede e endereço de máquina:
101. 100.100.150
Figura 5 – Endereço de rede
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
O endereço de rede está representado pela parte em verde (101) e o endereço 
de máquina corresponde aos outros três grupos (100.100.150). Assim, todos os 
endereços que começarem com o valor 101 pertencerão a essa rede e dentro desta 
deverá ser dado um endereço de máquina diferente para cada máquina.
Caso, dentro de uma rede fisicamente interligada, usássemos um endereço 
102.100.100.149 para identificar uma máquina na rede do exemplo da Figura 
5, as máquinas não se comunicariam, pois, embora interligadas fisicamente, o 
endereço de rede 101 é diferente do endereço de rede 102.
15
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
No exemplo de endereço de rede e de máquina da Figura 5, podemos ter má-
quinas com os endereços apresentados na Figura abaixo:
101.100.100.150 101.100.100.1 101.100.102.1 101.100.100.2
101.200.90.1 101.150.100.1 101.140.1.1
Figura 6 – Exemplo de rede
Fonte: Adaptado do iStock/Getty Images
Na Figura 6 estão representados sete computadores interligados fisicamente 
em uma mesma rede; seis desses computadores estão na mesma rede lógica, 
identificados pelo endereço 101; os outros três grupos representam o endereço 
da máquina dentro da rede. Observe que cada máquina tem um endereço 
diferente. Caso apareça, nessa rede, um endereço igual ao de outra máquina, 
esta não conseguirá se comunicar. Uma das máquinas, a que está em vermelho,não conseguirá se comunicar com as outras porque, embora esteja fisicamente 
interligada, não faz parte da mesma rede lógica – pois está usando o endereço de 
rede 102.
Como o primeiro grupo de oito bits representa o endereço de rede, então 
podemos ter 256 endereços de redes disponíveis, pois 28 = 256 (o número dois, na 
fórmula, representa a quantidade de símbolos possíveis no sistema de numeração 
binária e o número oito representa a quantidade de bits do primeiro grupo). Os 
outros três grupos de oito bits representarão os endereços de máquinas dentro 
de uma determinada rede, portanto, podemos representar 224 = 16.777.216 
endereços de máquinas para cada uma das 256 redes disponíveis.
Considerando o exposto acima, com o ponto de corte no primeiro grupo para 
representar a rede, poderíamos ter um endereço de rede 1.0.0.0 até 1.255.255.255, 
com todas as combinações possíveis entre o intervalo apresentado. Outra rede 
poderia ser implementada com os endereços 2.0.0.0 até 2.255.255.255, com 
todas as combinações possíveis entre o intervalo apresentado. É importante 
salientar que algumas regras descritas até aqui são para fins didáticos, ou seja, 
algumas regras foram estabelecidas para que o primeiro e o último endereço não 
fossem usados, pois já são reservados para usos específicos.
16
17
O segundo ponto de corte, definido para representar a rede, foi estabelecido 
conforme apresentado na Figura 7:
xxx.xxx. xxx.xxx
Figura 7 – Exemplo de endereço de rede e endereço de máquina
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
Nesta característica de ponto de corte, dois grupos de oito bits são considerados 
para representar um endereço de rede e dois grupos de oito bits são considerados 
para representar um endereço de máquina. Aumentando o ponto de corte, 
ampliamos também a quantidade de endereços de redes e diminuímos a quantidade 
de máquinas para cada rede. Um exemplo de rede pode ser visto na Figura abaixo:
101.100. 100.150
Figura 8 – Exemplo de endereço
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
Agora, o endereço de rede é representado pelos dois primeiros grupos de oito 
bits (101.100) e os outros dois grupos de oito bits poderão identificar as máquinas 
(100.150) dentro da rede. Caso um computador seja configurado com o endereço 
diferente de 101.100, será então considerado fora da rede lógica e não conseguirá 
se comunicar com as máquinas que estão com o endereço de rede 101.100.
Na Figura 9, seis máquinas usam o endereço de rede 100.100, portanto, todas as 
seis conseguirão se comunicar. Uma das máquinas, a que está com a cor vermelha, 
não se comunicará com as outras seis, pois seu endereço de rede (101.101) não é 
semelhante aos outros endereços de rede.
As características que podemos citar para este ponto de corte a fim de representar 
o endereço de rede e o endereço da máquina são as seguintes: o endereço de rede, 
agora, é composto por dois conjuntos de oito bits. Dessa forma, para representar 
o endereço de rede, temos 16 bits disponíveis, ou seja, 216 = 65.536 (o número 
dois, na fórmula, representa a quantidade de símbolos possíveis no sistema de 
numeração binária e o número dezesseis representa a soma da quantidade de bits 
do primeiro e segundo grupo).
101.100.100.150 101.100.100.1 101.100.102.1 101.101.100.2
101.100.90.1 101.100.100.2 101.100.1.1
Figura 9 – Exemplo de endereçamento de rede
Fonte: Adaptado do iStock/Getty Images
17
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
Note que a quantidade de redes disponíveis aumentou significativamente, 
passando de 256 redes, possíveis quando o ponto de corte estava somente no 
primeiro grupo de oito bits, para 65.536 redes possíveis com o ponto de corte nos 
dois primeiros grupos de oito bits.
A quantidade de máquinas possíveis em cada rede baixou significativamente: de 
16.777.216 para 65.536, pois sobraram os dois grupos de oito bits do lado direito 
para identificar as máquinas, ou seja, 216 = 65.536. Dessa forma, considerando 
a rede apresentada na Figura 8, podemos identificar máquinas que começam 
em 101.100.0.0 até 101.100.255.255. Outra rede poderia começar com 
100.200.0.0 e ir até 100.200.255.255. Por questões didáticas, consideraremos 
esta forma, no entanto, algumas regras complementam o exposto acima para 
garantir certas padronizações para uso específico.
Outro ponto de corte possível para diferenciar endereço de rede e endereço de 
máquina é feito no terceiro conjunto de oito bits.
xxx.xxx.xxx. xxx
Figura 10 – Exemplo de endereçamento de rede e endereçamento de máquina
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
Nesse tipo de endereçamento, os três conjuntos representados pela cor verde são 
destinados a endereços de rede e o último conjunto de oito bits é usado para identi-
ficar as máquinas nessa rede. Nesse formato, dezesseis bits, referentes aos primeiros 
três grupos de oito bits, são usados para rede, portanto, temos 224 = 16.777.216 
endereços de redes possíveis e 28 = 256 endereços possíveis para identificar as má-
quinas. A Figura 11 apresenta um endereço possível para essa rede:
101.100.100. 150
Figura 11 – Exemplo de endereço
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
No exemplo da Figura 11, o endereço 101.100.100 é o que identifica a rede 
e o número 150, a máquina dentro dessa rede. Com esse tipo de ponto de corte, 
podemos ter, em cada rede, apenas 256 endereços IP, pois somente os oito bits do 
último conjunto de bits poderão ser usados para identificar as máquinas. Qualquer 
endereço de rede diferente do 101.100.100 pertenceria a outra rede e, portanto, 
não se comunicaria com a rede apresentada na Figura 11. A Figura abaixo apresenta 
um exemplo de rede com características semelhantes ao explanado:
18
19
101.100.100.150 101.100.100.5 101.100.100.4 101.100.200.2
101.100.100.1 101.100.100.2 101.100.100.3
Figura 12 – Exemplo de endereço de rede
Fonte: Adaptado do iStock/Getty Images
Nesta rede há seis máquinas que têm o mesmo endereço e uma sétima, a que 
está na cor vermelha, embora esteja interligada fisicamente, não se comunicará com 
as outras pelo motivo de estar com endereço de rede diferente das demais. Com 
essas características, essa rede pode ter endereços que variam de 101.100.100.0 
até 101.100.100.255.
Os três pontos de corte apresentados acima são os mais usados para endereçar 
uma rede e uma máquina dentro de uma rede, no entanto, há outras duas formas 
disponíveis que não são usuais. Uma das quais é usada para transmitir pacotes 
em multicast, ou seja, transmitir pacotes para um conjunto de máquinas com 
endereços específicos. Esse tipo de endereçamento foi criado para possibilitar que 
apenas um conjunto de pessoas habilitadas pudesse receber dados pela internet. 
É o caso da transmissão televisiva ou, então, de filmes sob demanda, em que uma 
quantidade limitada de usuários assinaria esse tipo de serviço e receberia o sinal 
pela internet. O outro formato foi deixado para uso futuro, ou seja, para alguma 
aplicação na qual, no momento da definição do padrão de endereçamento, não 
fora pensado.
Para definir os pontos de corte no endereçamento, foi estabelecido um método 
que chamamos de máscara. Uma máscara também é composta por quatro 
conjuntos de oito bits, cada, portanto, é semelhante ao formato do endereço IP. 
Cada conjunto de oito bits da máscara é associado a cada conjunto de oito bits do 
endereço IP. 
xxx.xxx.xxx.xxx
19
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
Os valores para cada conjunto, separados por ponto, vão de 0 até 255. Neste 
primeiro momento, consideraremos que os valores assumidos por cada conjunto 
de oito bits separados por pontos podem ser somente os valores 0 ou 255. Assim, 
nenhum outro valor poderá ser definido para uma máscara. Os pontos de corte 
que representam os endereços de rede serão representados pelo valor 255 e os 
endereços de máquinas serão associados ao zero.
Na representação acima, a máscara 255.0.0.0 define o ponto de corte para 
ilustrar o que é rede e o que é reservado para o endereçode máquina. O valor 255 
define que o primeiro conjunto de oito bits do endereço IP será reservado para 
identificar a rede e os outros três conjuntos de oito bits serão usados para apontar 
as máquinas dentro de uma rede específica. O valor zero, na máscara, é associado 
ao endereço de máquina.
Endereço IP: 101. 100.100.150
Máscara 255. 0 . 0 . 0 
Figura 13 – Exemplo de máscara de rede
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
Seguindo o raciocínio acima, o outro ponto de corte ficaria da seguinte forma, 
usando máscara:
Endereço IP: 101.100. 100.150
Máscara 255.255. 0 . 0 
Figura 14 – Exemplo de máscara
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
Os valores 255 estão associados ao endereço de rede e os valores zero, aos 
endereços de máquina. Por último, o ponto de corte ficaria da seguinte forma:
Endereço IP: 101.100.100. 150
Máscara 255.255.255. 0 
Figura 15 – Exemplo de máscara de rede
Fonte: elaborada pelo professor conteudista
A máscara define que os três primeiros conjuntos de oito bits serão usados 
para identificar a rede, pois a máscara tem o valor 255 definido nos três primeiros 
conjuntos de oito bits. A Figura abaixo mostra um endereço configurado em um 
computador com sistema operacional Windows. Note que, na configuração, é 
solicitado um endereço IP e a máscara para definir, no endereço, o que é endereço 
de rede e o que é endereço de máquina. O endereço apresentado na Figura 16 define 
192.168.17.1 e a máscara, 255.255.255.0, portanto, o endereço 192.168.17 
identifica a rede, pois a máscara é 255.255.255.0 e o número 1 identifica essa 
máquina dentro da rede.
20
21
Figura16 – Exemplo de con� guração de endereço de rede
As máscaras são classificadas em classes: classe A, classe B e classe C, de modo 
que cada uma define a quantidade de redes e de máquinas que são possíveis inserir 
dentro dessa rede.
Classes de Endereços Primários
Importante!
A classe da rede indica a quantidade de redes e hosts possíveis. De� nimos a classe por 
meio da máscara de rede.
Importante!
Para fornecer certa flexibilidade referente ao tamanho da rede e quantidade 
de hosts inseridos nessas redes, foi decidido que o espaço de endereço IP deveria 
ser dividido em três classes de endereços: Classe A, Classe B e Classe C. Essas 
características são chamadas de classe cheia – classfull. Cada classe tem uma 
quantidade fixa de bits para identificar a rede. Uma das principais características 
do endereço IP classe cheia é que há um ponto bem definido que identifica o que 
é reservado para rede e o que é reservado para hosts. Por exemplo, se os dois 
primeiros bits do primeiro conjunto de oito bits forem um e zero (1-0), conforme 
apresentado na Figura e identificado como classe B, o ponto usado para definir 
rede e host estará entre o 15º e 16º bit. A especificação de endereçamento IP 
classifica as máscaras pelos primeiros bits do primeiro conjunto de oito bits. 
Abaixo, veremos isso mais detalhadamente para identificar os hosts:
21
UNIDADE Protocolos TCP/IP e Endereçamento de Rede
Class A
bit#
0 1 8 317
Network Number Host - Number
0
Class B
bit#
0 2 16 3115
Network Number Host - Number
10
Class C
bit#
0 3 24 3123
Network Number Host - Number
110
Figura 17 – Classes de endereços
Rede Classe A – Pre�xo/8
Cada endereço de rede classe A tem um prefixo de rede com 8 bits, e o bit 
mais significativo é configurado fixamente com o valor 0. Os outros sete bits do 
primeiro octeto são usados para identificar a rede. Os vinte e quatro bits restantes 
são usados para identificar os hosts. Observe, na Figura 17, que o primeiro bit é 
fixo em zero, portanto, não é usado para identificar a rede, consequentemente, 
não usaremos os oito bits, mas teremos disponíveis sete bits para manipular.
Podemos definir, no máximo, 126 redes (27 -2). Nesse cálculo são subtraídas 
duas redes: uma 0.0.0.0, que é usada como rota padrão; e a 127 /8 ou 127.0.0.0, 
que é usada para loopback.
Cada rede com o prefixo /8 suporta 16.777,214 (224 -2) hosts. O cálculo subtrai 
dois endereços: um é o endereço tudo 0, que é usado para identificar a rede; e o 
outro é o endereço tudo 1, usado para broadcast. Portanto, esses dois endereços 
não podem identificar os hosts na rede.
Rede Classe B – Pre�xo/16
Cada endereço de rede classe B tem um prefixo de rede com 16 bits, sendo que 
os dois bits mais significativos são configurados fixamente em 1-0. Observe, na 
Figura 17, que os dois primeiros bits são fixos em 10 e, portanto, não são usados 
para identificar a rede. Os outros 14 bits dos dois octetos mais significativos são 
usados para determinar as redes. Os outros 16 bits são usados para identificar os 
22
23
hosts dentro de cada rede. As redes classe B são referenciadas como /16, pois têm 
16 bits usados como prefixo de redes. Podemos definir, no máximo, 16.384 (214) 
redes com até 65.534 (216 -2) hosts por rede.
Rede Classe C – Pre� xo/24
Cada endereço de rede classe C tem um prefixo de rede com 24 bits, sendo que 
os três bits mais significativos são configurados fixamente em 1-1-0. Os outros 21 
bits dos três octetos mais significativos são empregados para determinar as redes. 
Os outros 8 bits são usados para apontar os hosts dentro de cada rede. As redes 
classe C são referenciadas como /24, pois têm 24 bits usados como prefixo de 
redes. Podemos definir, no máximo, 2.097,152 (221) redes com até 254 (28 -2) 
hosts por rede.
Outras Classes
Acrescentando a essas classes, temos, ainda, a classe D, em que os quatros bits 
mais significativos são configurados fixamente em 1-1-1-0 – esses endereços são 
usados para multicast – e a classe E, com os cinco bits mais significativos fixados 
em 1-1-1-1-0, que foi reservada para uso futuro.
O Quadro mais a frente mostra a faixa dos valores que pode assumir cada 
uma das principais classes já apresentadas. As letras xxx representam o campo do 
endereço dos hosts, o qual é definido pelo administrador da rede.
A faixa de endereço é fixa devido aos bits mais significativos serem fixos, 
portanto, acabam restringindo cada classe em uma faixa específica. Por exemplo, 
na classe A, o endereço de rede pode começar em 1 e variar até 126, pois o bit 
mais significativo é fixo em zero. Dessa forma, sobram sete bits para fazer as 
combinações de rede, ou seja, 27 -2 = 126 redes possíveis, portanto, de 1 até 126. 
As outras classes seguem o mesmo raciocínio, no entanto, com quantidade de bits 
fixos diferente para cada uma.
Quadro 2
Endereço da classe Faixa na representação decimal
A (prefixo /8) 1.xxx.xxx.xxx até 126.xxx.xxx.xxx
B (prefixo /16) 128.0.xxx.xxx até 191.255.xxx.xxx
C (prefixo /24) 192.0.0.xxx até 223.255.255.xxx
Fonte: elaborado pelo professor conteudista
A especificação original do IPv4 foi desenvolvida sem considerar que a 
quantidade de usuários da internet pudesse aumentar da forma espantosa como se 
vê atualmente.
O endereço IP é inserido em dois dos campos do protocolo IP: um dos quais é 
o endereço de origem e o outro é o endereço de destino.
23
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Hugo Fernandes
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
TCP/IP e roteamento
• Roteamento TCP/IP
• Roteamento Dinâmico
• Protocolos da Suíte TCP/IP
• Camada de Aplicação
• Camada de Transporte
• Camada de Rede
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S�OD�U�G��
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U�G��G��FRPS��DGRU���
OBJETIVO DE APRENDIZADO
TCP/IP e roteamento
UNIDADE TCP/IP e roteamento
Roteamento TCP/IP
A finalidade do roteamento é escolher o melhor caminho que um pacote deve 
seguir para chegar ao seu destino. Os equipamentos que executam roteamento 
armazenam uma tabela na memóriaRAM, na qual há correspondência entre o 
endereço de destino e a interface que oferecer melhor encaminhamento.
Para que o roteamento seja possível, há alguns protocolos responsáveis por 
construir e manter as tabelas de roteamento. Esses protocolos baseiam-se em um 
algoritmo específico para dar melhor desempenho ao armazenamento e gerência 
das tabelas. Têm também como responsabilidade a troca de informações sobre os 
caminhos conhecidos para outros equipamentos. Dessa forma, os equipamentos 
que executam roteamento na rede conseguem montar tabelas mais consistentes 
para direcionar os pacotes pelas interfaces corretas.
Existem, basicamente, dois tipos de algoritmos de roteamento utilizados na arquite-
tura TCP/IP: vetor de distância – distance-vector – e estado do enlace – link- state.
Leia o texto de Alex Soares de Moura, intitulado Roteamento: o que é importante saber e 
disponível em: https://goo.gl/jqXItW.Ex
pl
or
Roteamento Por Vetor de Distância
Neste tipo de roteamento, os equipamentos responsáveis por rotear possuem uma 
tabela com a melhor distância conhecida para os vários destinos alcançáveis e a interfa-
ce de saída a ser usada para chegar até o destino. A tabela é atualizada, de tempos em 
tempos, pelos equipamentos diretamente conectados para mantê-la atualizada.
O algoritmo usado nesse tipo de roteamento segue o modelo do melhor ca-
minho, desenvolvido por Bellman-Ford. Esse modelo serviu para rotear pacotes 
no início da internet e foi chamado de RIP. A Figura 1 apresenta o algoritmo de 
Bellman-Ford – os passos para se chegar ao melhor caminho estão exemplifica-
dos nesta Figura.
A
B C
D
E F
1
1
1
2
2
3
4
Figura 1 – Algoritmo Bellman-Ford
Fonte: Gallo, 2003
8
9
O algoritmo de definição de rotas de Bellman-Ford é baseado em vetor de 
distância e itera no número de pulos entre um nó de origem e um de destino. Para 
ilustrar esse algoritmo, considere o seguinte gráfico não direcionado que ilustra 
uma rede. Os vértices A, B, C, D, E e F podem ser entendidos como roteadores 
e os arcos conectando esses vértices são canais de comunicação. Os rótulos dos 
arcos representam um custo arbitrário.
Nosso objetivo é encontrar o caminho mínimo de A a D usando o número de 
pulos como base para nossa seleção de caminho.
Examinamos os custos de todos os caminhos de A para cada um de nós com 
base no número de pulos.
A
B C
D
E F
1
1
1
2
2
3
A
B C
F
1
1
2
Um pulo Dois pulos Três pulos
Caminho AB = 1
Caminho AE = 4
Escolhe caminho AB
Caminho ABC = 3
Caminho ABF = 2
Escolhe caminho ABF
Caminho ABCD = 6
Caminho ABFD = 4
Caminho ABFE = 3
Escolhe caminho ABFE
A
B
E
1
4
Figura 2
Fonte: Gallo, 2003
No último passo – três pulos –, dois caminhos são selecionados. O primeiro 
caminho, ABFD, representa o de custo mínimo de A a D com base na métrica 
de pulos. O segundo caminho, ABFE, é selecionado, pois representa o de custo 
mínimo de A a E.
O resultado final do algoritmo de Bellman-Ford é uma árvore representando o 
custo mínimo pago pelo nó de origem para todos os outros nós da rede. Árvores 
similares podem ser geradas para cada nó da rede. A árvore de custo mínimo do 
nó A em nosso exemplo é:
A
B C
D
E F
1
1
1
2
2
Figura 3
Fonte: Gallo, 2003
9
UNIDADE TCP/IP e roteamento
Assim, do nó A o caminho de custo mínimo para:
�� ��p���� ���
�� ��p����� ���
�� ��p������ ���
�� ��p������ ���
�� ��p����� ���
O princípio básico desse algoritmo está em determinar a distância entre a 
origem e o destino, calculando o número de saltos de roteadores necessários para 
um pacote chegar da rede de origem à rede de destino. Esse protocolo suporta, 
no máximo, quinze saltos, portanto, se um pacote tiver que alcançar uma rede que 
ultrapasse esses quinze saltos, não chegará, ou seja, no décimo sexto salto será 
descartado. A essa característica chamamos de rede “inalcançável” e isso nos faz 
concluir que esse tipo de protocolo de roteamento só nos garante quinze redes 
conectadas consecutivamente. Para manter as tabelas atualizadas, os equipamentos 
vizinhos trocam informações sobre a tabela de roteamento a cada trinta segundos. 
Isso não é interessante se tivermos uma rede de grandes proporções, pois uma 
boa parte da banda das conexões WAN será consumida com essas tabelas sendo 
trocadas entre os roteadores.
Roteamento de Estado de Link
Este tipo de protocolo não envia toda a tabela de roteamento para os 
equipamentos vizinhos a cada atualização da tabela. Em vez disso, envia apenas 
informações sobre um determinado evento ocorrido na rede, o qual pode ser a 
perda ou a inserção de um link. Essas informações são enviadas por Anúncio 
de Estado de Link (LSA). Esse protocolo usa o mesmo conceito da estrutura de 
dados, conhecida como árvores, para buscar determinada informação sobre o 
endereço da rede e sobre a interface de saída. O algoritmo no qual esse protocolo 
se baseia chama-se algoritmo do caminho mínimo primeiro e foi desenvolvido por 
Dijkstra, que faz referência sobre a velocidade do caminho para montar a tabela 
de roteamento. A ideia básica do algoritmo de estado de enlace é a seguinte: cada 
equipamento responsável pelo roteamento deve:
1º Descobrir seus vizinhos e aprender seus endereços de rede; 
2º Medir o retardo para cada um dos vizinhos;
3º Criar um pacote que informe tudo o que acaba de ser aprendido. Cada 
roteador constrói um pacote chamado Link State Packet (LSP), que contém seu 
nome, o nome de seus vizinhos e o custo necessário para chegar até esse;
4º Enviar esse pacote a todos os outros roteadores;
5º Calcular o caminho mais curto para cada um dos roteadores.
10
11
Roteamento Dinâmico
Para que os pacotes trafeguem pela internet, é necessário que tenham informa-
ções referentes ao endereço IP de origem e destino. Para tomar a decisão sobre 
qual saída é a melhor para que o pacote chegue ao destino, o roteador deve arma-
zenar um conjunto de informações que permita tomar tal decisão. Essas informa-
ções são organizadas em forma de tabela, que é chamada de tabela de roteamento. 
As tabelas de roteamento podem ser obtidas pelo roteador de duas formas: através 
do roteamento estático ou de um roteamento dinâmico. O roteamento estático é 
aquele em que as informações da tabela de roteamento são definidas pelo adminis-
trador de redes, ou seja, todas as informações referentes à saída na qual um pacote 
deve trafegar são definidas e configuradas pelo administrador de rede. Diferente-
mente, o roteamento dinâmico é definido por protocolos de roteamento, ou seja, 
basta que o administrador de rede configure um protocolo de roteamento para 
que a tabela de roteamento seja implementada automaticamente pelos algoritmos 
determinados nesses protocolos de roteamento.
Os protocolos de roteamento fazem uso de alguns algoritmos de roteamento 
para calcular o caminho de custo mínimo entre a origem e o destino. Os algoritmos 
de roteamento usam uma métrica de custo mínimo para determinar o melhor 
caminho. Alguns protocolos de roteamento usam métricas comuns, como a 
quantidade de saltos, ou seja, de roteadores visitados por um pacote a caminho de 
seu destino. Os algoritmos podem usar também atraso de propagação, largura de 
banda, tempo, utilização do canal, bem como métricas não comuns, como a taxa 
de erros.
As tabelas de roteamento são implementadas pelos roteadores através de 
informações trocadas entre os roteadores vizinhos. Quando configurado um 
protocolo de roteamento dinâmico, um algoritmo é executado por trás desse 
protocolo para informar quais são as redes que devem fazer parte da tabela de 
roteamento. Abaixo serão apresentados alguns protocolos de roteamento dinâmico.
RIP
O Protocolo de Informações sobre Rotas (RIP) foi um dos primeiros protocolos 
de roteamento dinâmico. Usa um algoritmo de vetor de distância que determina 
a melhor rota através de uma métrica de pulos. É um protocolo eficiente quando 
usado em pequenas redes, pois este foi o objetivo quando da criação desse 
protocolo. Nessa época, não seimaginava que a internet teria um crescimento 
significativo, como ocorre atualmente. O RIP mantém as tabelas de rotas de uma 
rede atualizadas, transmitindo mensagens de atualização de tabelas a cada trinta 
segundos. Grande parte dos roteadores permite a configuração desse período de 
tempo. Após um dispositivo baseado em RIP receber uma atualização, compara-a 
com suas informações anteriores.
11
UNIDADE TCP/IP e roteamento
RIP é um protocolo que consome recursos como banda do link WAN para trocar 
informações das tabelas de roteamento. Além de consumir tempo do processador 
para definir o melhor caminho, deve ser inserido na tabela de roteamento para que 
um pacote chegue ao seu destino. A primeira versão do protocolo RIP não dá a 
possibilidade de trabalhar com técnicas do tipo VLSM e CIDR, pois, quando esse 
protocolo foi desenvolvido, não existiam os problemas encontrados atualmente 
na internet. Outra versão foi desenvolvida para corrigir esse problema, a qual 
possibilita trabalhar com a técnica VLSM e traz algumas correções de problemas 
encontrados na primeira versão.
OSPF é um protocolo que usa um algoritmo de estado de ligações; é especi�camente 
projetado para redes IP grandes e heterogêneas. Usa, como métrica para estabelecer as 
rotas em sua tabela de roteamento, a carga de tráfego, atrasos de propagação, velocidade 
na linha e largura de banda, diferentemente do protocolo RIP – este que usa saltos, apenas. 
As atualizações feitas nesse tipo de protocolo não ocorrem em um período de tempo pré-
estabelecido. Na verdade, as atualizações ocorrem em dois momentos: quando o roteador 
é con�gurado com um protocolo OSPF e somente quando ocorrer algum evento em que 
determinada rede �que indisponível. Além disso, não difunde tabelas completas de rotas 
para atualizar os roteadores vizinhos. Em vez disso, pequenos pacotes de estado de ligação, 
denominados anúncios de estado de ligações, contendo informações especí�cas sobre 
as ligações de redes de um roteador especí�co são transmitidos, ou seja, a quantidade 
de informações trocadas entre roteadores após ocorrer um evento é muito pequena, pois 
somente será relatado o evento ocorrido e não será transmitida toda a tabela – como é feito 
no protocolo RIP.
Ex
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IGRP
Este protocolo é proprietário da Cisco. Foi projetado com o objetivo de trazer 
melhorias para o protocolo RIP. Conforme a rede foi crescendo, o protocolo RIP 
passou a ficar limitado, de modo que o protocolo IGRP solucionou alguns proble-
mas relacionados a rotas em redes grandes e heterogêneas. A principal diferença 
entre o protocolo IGRP e RIP é a métrica das rotas. O primeiro usa uma fórmula 
matemática que considera fatores como a largura de banda e atrasos para calcular 
o valor métrico; o segundo, conforme descrito, usa como métrica os saltos. Desse 
cálculo, a menor métrica é determinada com um caminho de menor custo e é este 
que deve compor a tabela de roteamento.
EIGRP
É outro protocolo desenvolvido pela Cisco. É considerado um protocolo híbrido 
combinando as melhores características dos protocolos para a definição de rotas com 
base em vetores de distância e em estado de ligação. Por exemplo, usa mensagens 
de notificação para obter informações sobre roteadores vizinhos. Utiliza também um 
protocolo especialmente projetado, o protocolo de transporte confiável para trans-
mitir as atualizações sobre rotas. As métricas de rotas são baseadas em vetores de 
distância e calculadas usando o algoritmo de difusão de atualização da Cisco (Dual).
12
13
Protocolos da Suíte TCP/IP
Para que possamos realizar análise do comportamento de uma rede de 
computadores, é necessário entender como funcionam os principais protocolos 
de cada camada da suíte que é utilizada. Para nosso caso, usaremos a suíte TCP/
IP, pois é a mais comum e utilizada atualmente para transmissão de dados pela 
internet. A Figura abaixo mostra alguns protocolos capturados por um analisador 
de protocolos.
Analisando essa Figura, podemos verificar que aparecem os protocolos HTTP, 
TCP, ARP e NBNS. Esses protocolos estão contidos na suíte TCP/IP e cada um 
tem um papel fundamental na troca de mensagens entre as máquinas. A análise do 
desempenho de uma rede, entre outros fatores, passa pelo exame das informações 
contidas nos pacotes que trafegam pela qual. Os administradores de redes devem 
usar ferramentas apropriadas para capturar esses pacotes a fim de analisá-los em 
momentos em que a rede não esteja mais suprindo as necessidades dos usuários. 
Sabendo dos pacotes que estão trafegando pela rede, esses administradores podem 
direcionar as decisões para sanar os problemas que ocorrem. Você estudará os prin-
cipais protocolos da suíte TCP/IP. Isso lhe dará condições para avaliá-los através de 
uma ferramenta de análise de protocolo gratuita que poderá baixar da internet.
Figura 4 – Analisador de protocolo
Começaremos nosso estudo indo da camada superior para a inferior. 
Considerando a suíte TCP/IP, passaremos pelas camadas de aplicação, transporte 
e rede. Iniciaremos a análise pelos protocolos da camada de aplicação.
13
UNIDADE TCP/IP e roteamento
Camada de Aplicação
Abaixo você encontrará os principais protocolos da camada de aplicação e suas 
características.
Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
O SMTP corresponde a um dos serviços prestados pela camada de aplicação. 
Os componentes básicos envolvidos na troca de mensagens através do SMTP são:
�� Agente usuário� �� FRUU��SRQG��D� �PD�DSO�FDomR��R�� ���D���P�SURJUDPD�
SDUD��Q��R���U�F�SomR�G��P�Q�DJ�Q���8P����PSOR�G��DJ�Q������iU�R�FR�
Q��F�GR�p�R�2��ORRN�
�� Caixa postal���FRUU��SRQG��D��P������PD�G��DUT���R����S�FtI�FR��G���R����
�P�T���D��P�Q�DJ�Q��G����QDGD��D��P�G���UP�QDGR����iU�R�I�FDP�DUPD�
��QDGD��D�p�D���D�U�F�S�UDomR�����FD��D��SR��D����mR�FRQI�J�UDGD��QR����U�
��GRU���G����PD�O�
O SMTP utiliza os serviços da camada de transporte através do protocolo TCP 
para transferir mensagens. Apresenta uma estrutura organizada para a transmissão 
dos dados. A Figura abaixo apresenta essa arquitetura:
header
body
header
body
body
header
body
body
header
header
Figura 5 – Estrutura do protocolo SMTP
14
15
Como bem sabemos, o formato dos endereços definidos para o uso de e-mails 
é constituído de um campo de usuário, o qual identifica uma determinada conta 
dentro de um processo servidor, e um campo de domínio, o qual especifica uma 
organização. O caractere @ foi estabelecido como separador de campos. A Figura 
abaixo demonstra um mecanismo de troca de mensagens entre agentes usuários.
Mensagem
FILA DE SUBMISSÃO
Agente de
Usuário
Agente de
UsuárioAgente de
Usuário
Sender
SMTP
TCP
IP TCP
IP
Sender
SMTP
TCP
IP
RECEIVER
SMTP
TCP
IP
RECEIVER
SMTP
Sub-Rede de Comunicação 2Sub-Rede de Comunicação 1
Comandos e
Respostas
Comandos e
Respostas
Sistema de Arquivos
Mensagem
FILA DE SUBMISSÃO
Sistema de Arquivos
Mensagem
FILA DE SUBMISSÃO
Sistema de Arquivos
Mensagem
FILA DE SUBMISSÃO
Sistema de Arquivos
HOST B
SEVER SMTPHOST B HOST C
Figura 6 – Comunicação SMTP
Telnet
É um protocolo para acesso remoto utilizado para configurações de máquinas. 
Fornece um serviço de terminal virtual. Uma vez estabelecida uma sessão de login 
remoto, Telnet disponibiliza mecanismos necessários para que os caracteres digitados 
na máquina local sejam passados diretamente à máquina remota. Não há interface 
gráfica; tudo é feito na linha de comando. Usa o protocolo TCP para o transporte 
confiável dos dados e é acessível através de programas de aplicação, chamados, na 
maioria das vezes, Telnet. Com este tipo de protocolo, os administradores de rede 
podem acessar, de forma remota, os roteadores ou outros dispositivos de rede que 
estão geograficamente distantes e implantados sobre o seu domínio.
FTP
É um protocolo de transferência de arquivos entre dois sistemas que utiliza 
duas conexões: uma é empregada para dar suporte ao processo de transferência 
de dados e a outra conexão é utilizada para dar suporte aosvários processos de 
controle da sessão.
15
UNIDADE TCP/IP e roteamento
Conexão de
Transferência
de Dados
(A transferência
de arquivos é
realizada aqui)
Interpretador do
Protocolo - Servidor
Interpretador do
Protocolo - Cliente
Interface
Cliente
Sistema de
Arquivos
Processo de
Transferência de
Dados - Servidor
Sistema de
Arquivos
Processo de
Transferência de
Dados - Cliente
Usuário
Conexão de
Controle
Porta Bem-Conhecida 21
Porta Bem-Conhecida 20
Servidor FTP Cliente FTP
(Comandos e
Resposta FTP)
Figura 7 – Modelo conceitual do processo
Fonte: Gallo, 2003
Um servidor FTP recebe, na porta 21, um pedido inicial de conexão de um 
cliente FTP e, uma vez aceito e estabelecida a conexão, o processo de controle cria 
uma conexão TCP separada para transferência de dados usando a porta número 
20. Há várias aplicações FTP disponíveis para baixar. Tais aplicações encapsulam 
a complexidade dos comandos que devem ser dados para a troca de arquivos.
HTTP
O protocolo de transferência e hipertexto é o protocolo em que a world wide 
web está baseada. É considerado um protocolo de pedido e resposta e funciona 
da seguinte forma: um programa cliente estabelece uma conexão TCP com um 
programa servidor HTTP. O programa servidor aceita essa conexão e responde 
ao pedido do cliente. As mensagens de pedido são feitas por meio de um agente 
usuário, que conhecemos como browser. As mensagens de respostas são fornecidas 
pelo servidor após receber e interpretar a mensagem de pedido. As mensagens 
têm uma linha de início, um campo cabeçalho, uma linha em branco que significa o 
final do cabeçalho e um corpo de mensagem que contém o retorno da solicitação.
O HTTP, basicamente, utiliza dois métodos de conexão. Um dos quais, o 
mais básico, é aquele que envolve uma conexão simples entre cliente e servidor, 
possibilitando ao browser fazer requisições diretamente para o servidor, e o 
servidor envia as respostas conforme essas solicitações. Como não há conexões 
intermediárias, presume-se que o recurso solicitado esteja no próprio servidor. O 
outro método é aquele que envolve a presença de dispositivos intermediários para 
que a conexão se estabeleça. Os dispositivos intermediários são: proxy e gateway.
Leia sobre as funcionalidades e protocolos da camada de aplicação disponível em:
https://goo.gl/b4u4SY.
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Camada de Transporte
A camada de transporte tem dois protocolos principais na suíte TCP/IP: TCP 
e UDP.
0 16 31 bits
Porta Origem Porta Destino
Ca
be
ça
lho
 TC
P
Número da Sequência
Número de Confirmação de Recebimento
Offset Reservado U A P R S F Janela
Checagem de Soma Apontador de Urgência
Opções Apoio
Dados
Dados
. . .
Figura 8 – Campos do protocolo TCP
Fonte: Gallo, 2003
O protocolo TCP é considerado confiável, ou seja, os mecanismos de entrega e 
o reconhecimento de recebimento de pacotes tornam-no um protocolo orientado à 
conexão e confiável. Significa que uma aplicação, trafegando dados pelo protocolo 
TCP, não precisa se preocupar com esses mecanismos que o tornam confiável. 
Alguns campos no cabeçalho são usados para essa finalidade. Entre os principais 
protocolos da camada de aplicação que usa o TCP, temos FTP, SMTP, POP. 
Na Figura 8 se encontram as descrições resumidas dos campos utilizados para 
protocolo TCP.
�� Porta de origem e porta de destino –�R�7�3���D�R�Q�P�UR�G��SRU�D�SDUD�
�G�Q��I�FDU����Q�U�JDU�GDGR��SDUD�D�DSO�FDomR�FRUU��D�
�� Número de sequência –������Q�P�UR�p����O��DGR�S�OD�PiT��QD�U�F�S�RUD�
FRP� R� RE�����R� G�� PRQ�DU� G�� IRUPD� FRUU��D� R�� ��JP�Q�R�� U�F�E�GR��� 2��
SDFR�����UDQ�P���GR���mR���JP�Q�DGR��G��DFRUGR�FRP�D���FQRORJ�D����O��DGD��
�D���SDFR����SRG�P���J��U�SRU�FDP�Q�R��G�I�U�Q����QD��Q��UQ�����F��JDU�DR�
G����QR�G��IRUPD�G��RUG�QDGD�
�� Número de con� rmação de recebimento –������FDPSR�p����O��DGR�S�OD�
PiT��QD� �UDQ�P���RUD�FRP�R�RE�����R�G����U�I�FDU� ���D�PiT��QD� U�F�S�RUD�
U�F�E��� R���JP�Q�R��6��D�PiT��QD� U�F�S�RUD�QmR� �Q��DU� �����Q�P�UR� G��
FRQI�UPDomR�SDUD�D�PiT��QD� �UDQ�P���RUD�� FRQ��G�UDQGR��P�G���UP�QDGR�
��PSR��D�PiT��QD��UDQ�P���RUD��Q��DUi�QR�DP�Q������D��QIRUPDomR�SDUD�D�
PiT��QD�U�F�S�RUD�
�� Controles –��mR���DGR��SDUD�FRQ�URODU�R��Q��R���R�U�F�E�P�Q�R�GR��SDFR����
S�OD��Q��UQ���
� Offset – 4 bits –���S�F�I�FD�R��DPDQ�R�GR�FDE�oDO�R�GR���JP�Q�R�7�3�
�� Campo reservado – 6 bits –�p�U���U�DGR�SDUD���R�I���UR�
17
UNIDADE TCP/IP e roteamento
� Flag URG –��QG�FD�T���R���J��P�Q�R���P�GDGR���UJ�Q�����SRU�DQ�R��G����
��U��UD�DGR�FRP��UJrQF�D�S�OR���T��SDP�Q�R���Q��UP�G�iU�R��
� Flag ACK –��QG�FD�T���R���JP�Q�R��P�T����mR���P�GDGR��G��FRQI�UPDomR�
G��U�F�E�P�Q�R�
� Flag PSH –��QG�FD�T���R���JP�Q�R�D��DO��R�T���p�PRQ�DGR����P�GDGR����
������G���P���U��Q�U�J�����P�G�D�DP�Q����
� Flag RST –�p���DGD�T�DQGR��P����Q�R�FD��D��PD�G��FRQ��mR��QG����DGD��
4�DQGR����R�RFRUU���D�PiT��QD�G��RU�J�P��Q��D��P���JP�Q�R�7�3�FRP����D�
IODJ����DGD�SDUD�T���D�PiT��QD�G��G����QR�SR��D�DERU�DU�R���JP�Q�R�
� Flag SYN –��QG�FD�T���R���JP�Q�R��P�T����mR�FRQ�pP�GDGR��QR�FDPSR�G��
Q�P�UR�G����T�rQF�D�
� Flag FIN – ��DGD�SDUD���UP�QDU��PD�����mR�7�3�
�� Campo janela – 2 bytes –���S�F�I�FD�R�Q�P�UR�Pi��PR�G���QIRUPDo����
T��� D�PiT��QD� G�� G����QR� p� FDSD�� G�� DF���DU�� ����� FDPSR� p� ��DGR� SDUD�
FRQ�URODU�R�IO��R�G���QIRUPDo�����Q�U��D�RU�J�P���R�G����QR����T�DQ��GDG��G��
GDGR���Q��DGR��DR�G����QD�iU�R�QmR�SRG����F�G�U�D�T�DQ��GDG���QIRUPDGD�
SRU������Q�����FDPSR�
�� Checagem de soma – este campo – 2 bytes –�p���DGR�SDUD���U�I�FDU����R�
��JP�Q�R��UDQ�P���GR�p��iO�GR��R�����D������R���U�DOJ�P��UUR�QD��UDQ�P���mR��
�����FDPSR�SR���E�O��DUi�T����DO��UUR����D�G���F�DGR�
�� Apontador de urgência – este campo – 2 bytes –�p���DGR��P�FRQ��Q�R�
FRP�D�IODJ�85���T�����QDO��D�SDUD�D�PiT��QD�G��G����QR�T���p�Q�F���iU�R�
�QIRUPDU�DR�SURJUDPD�G��DSO�FDomR�T���D� �QIRUPDomR��Q��DGD�SU�F��D� ��U�
SURF���DGD�FRP��UJrQF�D�
�� Opções e apoio –� ����� FDPSR� ��P�R� FRPSU�P�Q�R� �DU�i��O� �� ��S�F�I�FD�
T�D��� RSo���� �mR� U�T�����DGD��SRU� �P�SURF���R�7�3��2� �DPDQ�R�Pi��PR�
GR���JP�Q�R�p��PD�RSomR�J�UDOP�Q�����DGD��2�FDPSR�DSR�R�p��PSU�JDGR�
SDUD�SU��QF��U�R������� U���DQ����G���P�FDPSR�FRP���UR���D� I�P�G��T���R�
SDFR������D�P�O��SOR�G����������
Assista ao vídeo de Ailton Luiz Dias Siqueira Júnior sobre a camada de transporte, dis-
ponível em: https://goo.gl/fE4zaE.
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Estabelecimento de uma Conexão TCP
Servidor (Máquina B)
SYN Flag = 1, Seq # 3001
3
4
6
7
Seq # = 800, Ack = 301, SYN Flag = 1, ACK Flag = 1
Ack # = 801, ACK Flag = 1
Conexão TCP é estabelecida
Transferência de dados é iniciada
Conexão TCP desfeita em A
Conexão TCP desfeita em B
Conexão TCP é �nalizado
[Data] Seq # = 301, Ack 3 = 801, ACK Flag = 1
[Data] Seq # = 801, Ack # 302, ACK Flag = 1
[Data] Seq # = 302, Ack # = 802, ACK Flag = 1
Seq # = 303, Ack # = 802, ACK Flag = 1, FIN Flag = 1
[Data] Seq # = 802, Ack # = 304, ACK Flag = 1
Seq # = 304, Ack # = 803, ACK Flag =1
[Data] Seq # = 803, Ack # = 305, ACK Flag =1
Seq # = 804, Ack # = 305, ACK Flag = 1, FIN Flag = 1
Seq # = 305, Ack # =805
Cliente (Máquina A)
2
5
8
10
11
9
12
Figura 9 – Processo de comunicação TCP
Fonte: Gallo, 2003
����� �Q��D� �P� ��JP�Q�R� G�� ��QFURQ��DomR� D� ��� �QG�FDQGR� ���� G����R� G��
���DE�O�F�U��PD�FRQ��mR���T�������Q�P�UR�G����T�rQF�D�p������6�JQ�I�FD�
T���R�SU�P��UR���JP�Q�R�G��GDGR��T������Q��D���Ui�Q�P�UDGR�����
����� U�F�E�� R� ��JP�Q�R� G�� ��QFURQ��DomR� G�� �� �� �Q��D� �P� ��JP�Q�R� G��
FRQI�UPDomR�SDUD����1R���T���R�Q�P�UR�G����T�rQF�D� �Q�F�DO�G����p������
��JQ�I�FD�T���R�SU�P��UR���JP�Q�R�G��GDGR��G������Ui�����
�����U�F�E��D���QFURQ��DomR���R���JP�Q�R�G��FRQI�UPDomR�G�������Q��D��P�
��JP�Q�R�G��FRQI�UPDomR��1��������iJ�R���PD�FRQ��mR�7�3�p����DE�O�F�GD�
�Q�U��������
����� �UDQ�P���� R� ��JP�Q�R� G�� GDGR�� ���� D��� �� �QIRUPD� D��� T��� ��S�UD� R�
Q�P�UR�G����T�rQF�D�����
�����U�F�E��R���JP�Q�R�G�������Q��D�R���JP�Q�R�G��GDGR��������������JP�Q�R�
�DPEpP�FRQI�UPD�R�U�F�E�P�Q�R�GR���JP�Q�R�G������QIRUPDQGR�SDUD���T�����S�UD�U�F�E�U�R���JP�Q�R�����
����� U�F�E��R���JP�Q�R�G�������Q��D�R���JP�Q�R�����D����T���FRQI�UPD�R�
U�F�E�P�Q�R�GR���JP�Q�R�G����
����� �Q��D� D��� �P� ��JP�Q�R� G�� I�QDO��DomR�� T��� �QIRUPD� D� �� T����� ���i�
URPS�QGR�R�����ODGR�GD�FRQ��mR�7�3�
����� U�F�E��R�� GR����O��PR�� ��JP�Q�R��G���� ���Q��D�SDUD���R� ��JP�Q�R� G��
GDGR�� ����� 1R��� T��� ����� ��JP�Q�R� �DPEpP� FRQI�UPD� R� U�F�E�P�Q�R� GD�
�UDQ�P���mR�DQ��U�RU�G����D����DQGR�R�Q�P�UR�G��FRQI�UPDomR������1�����
SRQ�R����QmR�SRG���UDQ�P���U�Q�Q��P�QR�R���JP�Q�R�G��GDGR���PD��FRQ��Q�D�
D��UDQ�P���U�R����JP�Q�R��G��FRQI�UPDomR�
�����FRQI�UPD�D��O��PD��UDQ�P���mR�G����
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UNIDADE TCP/IP e roteamento
������U�F�E��R���JP�Q�R�G��FRQI�UPDomR�G�������Q��D�R���JP�Q�R�G��GDGR������
�������Q��D�SDUD���R���JP�Q�R�G��I�QDO��DomR��T����QIRUPD�SDUD���T��������i�
URPS�QGR�R�����ODGR�GD�FRQ��mR�7�3�
������U�F�E��D���O��PD���UDQ�P���������FRQI�UPDo����G�����1�����SRQ�R��R������p�
I�QDO��DGR���PD�����T���Q�P����Q�P����rP�PD���GDGR��D���U�P��UDQ�P���GR��
O protocolo TCP é um protocolo orientado à conexão. Significa que alguns pro-
cedimentos de troca de mensagens devem ser estabelecidos antes da troca de dados.
Chamamos esse procedimento inicial de three-way handshake – comunicação 
em três fases – e envolve uma máquina cliente requisitando o estabelecimento de 
um link entre esse e o servidor. A Figura abaixo mostra a comunicação entre um 
cliente e um servidor e os campos trocados entre os quais para que se estabelecesse 
uma conexão.
Protocolo UDP
0 16 31 bits
Porta Origem Porta Destino
Ca
be
ça
lh
o
UC
P
Tamanho Checagem de Soma
Dados
Dados
. . .
Figura 10 – Campos do UDP
Este protocolo não é orientado à conexão, portanto, não tem campos 
necessários para estabelecer uma conexão confiável. Dessa forma, este tipo de 
protocolo não faz detecção ou correção de erros, não retransmite os dados que não 
foram recebidos e nem tem habilidade para lidar com erros ou controle de fluxo. 
Se este tipo de protocolo não garante a entrega do pacote, por que, então, usá-lo? 
Como pudemos perceber acima, o protocolo TCP tem mecanismos para entrega 
confiável das informações, no entanto, todo o mecanismo utilizado para criar essa 
confiabilidade acaba afetando a velocidade da entrega de pacotes.
Para as aplicações em que a velocidade é primordial para o bom desempenho, 
o protocolo UDP deve ser o escolhido. O único problema de utilizar o protocolo 
UDP é que a aplicação é que deve implantar os mecanismos para garantir que os 
pacotes sejam entregues, portanto, o controle de fluxo e todos os controles para 
identificar que os pacotes chegaram ao destino devem ficar a cargo da aplicação. 
Como pode ser observado na Figura abaixo, o datagrama UDP tem poucos 
campos e é por esse motivo que esse protocolo é processado mais rapidamente e, 
consequentemente, enviado e transmitido pela rede mais rapidamente.
20
21
Esses dois protocolos são os mais usados pelas aplicações. O uso de um ou 
outro depende da aplicação a ser empregada. Se alguma aplicação precisar enviar 
os dados de uma forma mais rápida, então o desenvolvedor da aplicação deverá 
optar pelo uso do UDP; agora, se a velocidade não for o problema, então o TCP 
poderá ser usado a fim de garantir os mecanismos de entrega dos pacotes.
Os campos estudados são importantes, pois a grande maioria dos analisadores 
de pacotes apresenta os conteúdos que estão trafegando nesses campos. Saber 
avaliar o que é transmitido ajuda na tomada de decisão em situações como: 
aumento do filtro para evitar que determinados sites sejam acessados, ou a troca 
de equipamentos para proporcionar maior velocidade na rede.
Camada de Rede
O objetivo básico da camada de rede é fornecer os serviços de transferência de 
dados fim a fim sobre uma rede, independentemente das características das sub-
redes físicas. Está mais relacionada à topologia de rede e tem como uma de suas 
principais funções resolver problemas de roteamento em rede.
A camada de rede deve executar as seguintes funções:
�� Roteamento –� D�� I�Qo���� G�� UR��DP�Q�R� G���UP�QDP�D� UR�D� DSURSU�DGD�
�Q�U���QG�U�oR��G��U�G���
�� Endereçamento dos usuários –�R����U��oR��G��U�G�����O��DP��P���T��PD�
G���QG�U�oDP�Q�R�T���S�UP����DR�����iU�R��U�I�U�QF�DU��G��PDQ��UD��Q�FD��
R��UR�����iU�R��
�� �RUQ�F�P�Q�R�G����U��oR��SDUD�D�FDPDGD�G���UDQ�SRU���
O principal protocolo dessa camada é o Internet Protocol (IP). É um datagrama, 
portanto, é livre de conexão e não garante a entrega das informações que nesse são 
encapsuladas. O IP recebe dados da camada de transporte, organiza esses dados 
como pacotes – datagrama IP – e seleciona a “melhor” rota com base nos critérios 
definidos na tabela de roteamento. Esses critérios são as métricas – qualidade da 
rota – definidas na configuração do roteamento. Por ser um datagrama, ou seja, 
não ser orientado à conexão, o IP deve levar, durante todo o percurso, o endereço 
IP de destino, pois cada datagrama relacionado a uma informação pode seguir 
caminhos diferentes na rede até chegar ao destino. O IP não tem mecanismos 
para tratar a perda de datagrama, portanto, se um datagrama for descartado por 
algum roteador, não será solicitada a sua retransmissão pela camada de rede; a 
responsabilidade para solicitar a retransmissão fica para as camadas superiores, 
neste caso, a camada de transporte.
O IP faz a segmentação dos dados para que não ultrapasse o que a tecnologia 
da camada inferior – de enlace – possa levar. A essa característica chamamos de 
fragmentação e à quantidade máxima de unidade de transmissão chamamos de 
Maximum Transmission Unit (MTU). A reestruturação dos pacotes é feita no 
equipamento de destino; não ocorre nos equipamentos intermediários pelos quais 
passam os pacotes.
21
UNIDADE TCP/IP e roteamento
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace 1. Envia dados 2. Recebe dados
Física
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
Figura 11 – Transmissão de pacotes
Fonte: Kurose, 2004
Assista ao vídeo sobre camada de rede em: https://goo.gl/TsA3XD.
Ex
pl
or
Se tivermos muitos pacotes trafegando pela rede, o desempenho cairá, pois os 
roteadores podem ficar com muitos pacotes na fila – buffer – para serem analisados 
e podem, até, descartar alguns pacotes da fila caso falte espaço. A lentidão na 
entrega de pacotes ocorre, principalmente, em roteadores que são lentos no 
processamento dos dados. Em redes de computadores, tratamos essa lentidão 
como congestionamento.
Além do IP, que é considerado um protocolo roteável, a camada de rede tem 
outros protocolos, tais como ICMP, ARP e RARP. Nesta camada são definidos 
também os protocolos de roteamento, tais como RIP-v1, RIP-v2, IGRP, EIGRP, 
OSPF, IS-IS e BGP. Os protocolos roteáveis são aqueles que levam a informação do 
endereço de destino e os protocolos de roteamento são aqueles que usam algoritmos 
para construir tabelas de roteamento segundo métricas pré-estabelecidas.
IP (IPv4)
IPv4 é o protocolo largamente usado para troca de dados atualmente. Por ser 
um protocolo de extrema utilização, detalharemos os campos que o compõem.
4 4 8 16 16 3 13 8 8 16 32 32 Variável
V HL ST TL ID F FO TTL P HC SA DA OPT PAD
Figura 12 – Campos do protocolo IPv4
Fonte: Gallo, 2003
Abaixo você conhecerá os detalhes de cada campo do protocolo IP:
�� Campo v ��FRQ�pP����������S�F�I�FDQGR�D���U�mR�GR�SUR�RFROR��6��D���U�mR�
IRU�,3���������FDPSR���P�R��DORU������
22
23
�� Campo HL�����P���E����SDUD��G�Q��I�FDU�R��DPDQ�R�GR�FDE�oDO�R��P����������
7RUQD����Q�F���iU�R�SRUT���R��FDPSR��3�����237��mR��DU�i�����
�� Campo ST �� FRP� �� ������ G�QRP�QDGR� ��SR� G�� ��U��oR�� ����� FDPSR�
��S�F�I�FD�FRPR�R�SDFR���G������U�UR��DGR���RPR�SRG����U�����R�DED��R��
��P��Ur����EFDPSR��
Precedência
(3 bits)
Tipo de Serviço
(4 bits)
MBZ
(1 bit)
Figura 13 – Formato do campo tipo de serviço
Fonte (Gallo, 2003)
�� Precedência�����S�F�I�FD�D�SU�RU�GDG��GR�GD�DJUDPD�
�� Tipo de serviço – TOS���SRU������FDPSR�p�T��������S�F�I�FD�D�T�DO�GDG��
G����U��oR��P�U�ODomR�DR�SDFR����R�����D�� �QIRUPD����R�SDFR���G���� ��U�
SU�RU�GDG��
�� Campo MBZ���QmR����O��DGR��G������U�SU��QF��GR�FRP���UR�
�� Campo TL�����S�F�I�FD�R��DPDQ�R�GR�SDFR���������FDPSR���P����E�����
SRU�DQ�R��R�Pi��PR�D�T����P�SDFR���SRG��F��JDU�p��������E�����
�� Campo ID�����DGR�SDUD�D��GDU�QD�U�PRQ�DJ�P�GR��SDFR����IUDJP�Q�D�
GR��������FDPSR���P����E����
�� Campo FO���G����������p�U��SRQ�i��O�S�OD�U�PRQ�DJ�P�GR��SDFR����IUDJ�
P�Q�DGR��
�� Campo TTL���FRQ��QGR�����������S�F�I�FD�R���PSR�G���REU����rQF�D�GR�SD�
FR���������FDPSR�p�G�FU�P�Q�DGR�D�FDGD�UR��DGRU�T���R�SDFR���SD��D�����
F��JDU�D���UR��R�SDFR���p�G��FDU�DGR�
�� Campo P���G����������FRQ�pP��QIRUPDo����GR�SUR�RFROR�GD�FDPDGD���
�� Campo HC���FRQ�pP�D�F��FDJ�P�GD��RPD�U�I�U�Q���DR�FDE�oDO�R������D�
IRUPD��PDQ�pP����D��Q��JU�GDG��GR�FDE�oDO�R�
�� Campo SA���FRP����������p���DGR�SDUD���S�F�I�FDU�R��QG�U�oR�G��RU�J�P�
�� Campo DA���FRP����������p���DGR�SDUD���S�F�I�FDU�R��QG�U�oR�,3�G��G����QR�
�� Campo OPT���U���U�DGR�SDUD�RSo����G��FRQ�URO�����P��DPDQ�R��DU�i��O�
�� Campo PAD�����DGR��P�FRQ��Q�R�FRP�R�237�SDUD�FRPSO�P�Q�DU�R��DPD�
Q�R�GR�FDE�oDO�R��P�P�O��SOR�G������������RPSO�P�Q�D�FRP���UR�D�T�DQ���
GDG��Q�F���iU�D�SDUD�SU��QF��U�R����������U���DQ����GR�SDFR���
Protocolo ICMP
O Internet Control Message Protocol (ICMP) é um protocolo da camada 3, 
usado para trocar mensagens entre equipamentos que estão interligados na rede. 
Em redes LAN, é empregado, pelos administradores de rede, para verificar se 
um determinado equipamento está devidamente conectado à rede. Para que isso 
seja possível, o comando ping, em conjunto com o endereço IP ou o nome do 
computador, é usado – portanto, por trás do comando ping, está o protocolo ICMP.
23
UNIDADE TCP/IP e roteamento
Se um destino recebe a solicitação de eco do ICMP, formula uma resposta de 
eco para enviar de volta à origem. Se o emissor recebe a resposta de eco, isso 
confirma que o destino pode ser alcançado.
O ICMP é usado também pelos roteadores para trocar mensagens de erros para 
o IP de forma automática. Quando há erros de entrega de um datagrama, o ICMP 
é utilizado para relatá-los ao emissor do datagrama. Esse não corrige o problema 
encontrado na rede, apenas relata ao emissor o status do pacote entregue, pois 
sua função não é propagar informações sobre alterações ocorridas na rede – 
como fazem os protocolos de roteamento dinâmico. As mensagens ICMP são 
encapsuladas em datagramas IP, aproveitando o endereçamento; no entanto, o 
ICMP tem seus próprios campos.
Figura 14 – Comando ping bem-sucedido
Os formatos das mensagens do ICMP possuem três campos: tipo, código e 
checksum.
O campo tipo indica o tipo de mensagem do ICMP que é enviado. O campo 
código inclui informações adicionais específicas do tipo de mensagem e o campo 
checksum é utilizado para verificar a integridade dos dados.
Na Figura 15 é apresentado o modelo do pacote ICMP – encapsulado no pacote 
IP que, por sua vez, é inserido no quadro ethernet:
Figura 15 – Formato dos campos ICMP
24
Material Teórico
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Esp. Hugo Fernandes
Revisão Textual:
Prof. Ms. Luciano Vieira Francisco
Cálculo de sub-rede
• Cálculo de Sub-Rede
• VLSM – Máscaras de Sub-Rede DE
• Exemplo de VLSM
• Rota de Agregação
 · Estudar a técnica VLSM, usada para aproveitar melhor o endereça-
mento IPv4. Os endereços IP são necessários para comunicação en-
tre as máquinas. Sem os quais, não teremos comunicação. O VLSM 
é uma técnica interessante para melhor aproveitamento do espaço 
de endereço IPv4. Desvincula o endereço IP apenas para classes 
cheias – full – e permite a variação dessa máscara. Portanto, não 
ficamos limitados apenas às máscaras de classe A, B ou C.
OBJETIVO DE APRENDIZADO
Cálculo de sub-rede
UNIDADE Cálculo de sub-rede
Cálculo de Sub-Rede
Antes mesmo de estudar como calcular sub-redes, é interessante revermos como 
se faz a conversão de um número binário para decimal – e de decimal para binário. 
Os conhecimentos sobre essas conversões são extremamente importantes para 
entender a calcular sub-redes, pois teremos que converter um endereço decimal 
para binário e, depois de calcular a sub-rede, voltar o número binário para decimal.
A condição binária de numeração é um sistema no qual existem apenas dois 
algarismos, o um e o zero. Podemos representar qualquer número decimal em 
binário usando apenas esses dois algarismos. 
Para representar o número zero em binário, usamos o algarismo 0 e para 
representar o número um em binário, usamos o algarismo 1. Pois bem, se temos 
apenas esses dois algarismos, como poderíamos representar o algarismo 2 em 
binário? Você já parou para pensar nisto?!
Não possuímos o algarismo 2 nesse sistema de numeração. Como faríamos, 
então, já que em binário só temos dois símbolos (0 e 1)?
Não é tão complicado quanto parece. No sistema decimal, nós não possuímos o 
algarismo 10 e apresentamos a quantidade de uma dezena utilizando o algarismo 
1 seguido do 0, ou seja, passamos a repetir os algarismos que já existem nesse 
sistema de numeração.
No sistema binário, com um bit, conseguimos representar dois dados (0 e 1) e 
para representar outros valores maiores que 0 e 1, usamos a mesma regra feita para 
o sistema decimal. Portanto, para representar outros valores, temos de começar a 
agrupar outros bits.
Para começar os estudos sobre conversões de base, primeiro verificaremos o 
procedimento genérico de conversões, ou seja, como converter qualquer base 
para outra base. Depois, usaremos o conceito aprendido para as conversões que 
precisaremos.
Então, vamos lá, estudar e compreender como se faz a conversão!
Método Genérico de Transformação de Números
Para qualquer conversão de uma base X para uma base Y, podemos usar o 
método de decomposição dos números, ou seja, separamos cada número em sua 
representatividade – unidade, dezena, centena etc. – e então multiplicamos pela 
base em que o número se encontra elevado à sua representatividade – unidade, 
dezena, centena etc. –, lembrando que o expoente para a unidade será 0, para a 
dezena será 1 e assim por diante. 
8
9
Exemplo:
Decompor o decimal 5324:
5324 : 10 = 532, sobra 4 100
532 : 10 = 53, sobra 2 101
53 : 10 = 5, sobra 3 102
5 : 10 = 0, sobra 5 103
Então, o número 5324 decomposto ficaria da seguinte forma:
4 x 100 + 2 x 101 + 3 x 102 + 5 x 103
Se o cálculo for efetuado, chegaremos novamente no número 5324.
Convertendo de Binário para Decimal
Para fazer a conversão do sistema binário para o decimal, devemos proceder 
da seguinte forma: multiplicamos o primeiro número binário da direita para a 
esquerda por dois elevado a zero; o segundo número da direita para a esquerda 
multiplicamos por dois elevado a um e assim sucessivamente, até que todos os 
números sejam multiplicados por dois e seu respectivo expoente.
Os resultados dessas multiplicações devem ser somados para obtermos o número 
decimal. Veja o exemplo a seguir:
Converter 110101 (binário) para número decimal:
1101012 = 1*2
5 + 1*24 + 0*23 + 1*22 + 0*21 + 1*20
= 1*25 + 1*24 + 1*22 + 1*20
= 1*32+ 1*16 + 1*4 + 1*1
= 5310
No exemplo anterior, note que os números binários com dígito 0 não são conside-
rados na soma, pois qualquer número multiplicado por zero tem valor zero. Portanto, 
somente os binários com expoente 5, 4, 2 e 0 foram considerados nesse cálculo.
Conversão de Decimal para Binário
Considere o seguinte exemplo: converter 29 (decimal para binário) – após o 
cálculo, devemos chegar ao resultado 111012.
Para converter de uma base decimal para qualquer outra base, basta dividir, su-
cessivamente, o número decimal pela base que se quer converter, guardando o resto 
da divisão. O resultado é novamente dividido pela base e devemos guardar o resto. 
Este processo se repetirá até que o resultado seja menor que a base. Assim, teremos: 
9
UNIDADE Cálculo de sub-rede
29 : 2 = 14, resto 1 20
14 : 2 = 7, resto 0 21
7 : 2 = 3, resto 1 22
3 : 2 = 1, resto 1 23
1 : 2 = 0, resto 1 24
O resultadofinal é composto por todos aqueles restos da divisão que guardamos 
durante o processo. A leitura é feita de baixo para cima. Portanto, temos como 
resposta 111012.
VLSM – Máscaras de Sub-Rede DE
Em 1987, foi desenvolvida a RFC 1009 que especifica como uma rede pode 
usar mais do que uma máscara de rede. 
Quando uma rede IP é identificada com mais de uma máscara de rede, é 
considerada uma rede com “máscaras de sub-rede de tamanho variado” (VLSM), 
permitindo que os prefixos de rede tenham diferentes tamanhos.
A técnica VLSM deve ser implementada para oferecer vantagens relacionadas a desempen-
ho. Veja uma aplicação referente à VLSM em: https://goo.gl/FZsSREEx
pl
or
Utilização E�ciente do Endereço IP nas Organizações
O VLSM permite usar de forma eficiente o espaço de endereço IP nas organi-
zações. Um dos grandes problemas encontrados com a máscara de rede usando 
classe A, B ou C é que, uma vez selecionada uma das quais, não é possível ter flexi-
bilidade em implementar sub-redes, ou seja, uma vez escolhida a classe B, teríamos 
65.534 endereços disponíveis e se a empresa fosse usar apenas 1.500 endereços, 
os restantes ficariam perdidos.
subnet-number
bits
network-pre�x
extended-network-
pre�x
host-number
bits
130.5.0.0/22 = 10000010.00000101.00000000.00000000
Figura 1 – 130.5.0.0./16 com um /22 pre�xo estendido de rede
Fonte: Seméria, 1996
10
11
Observe a Figura 1: trata-se de uma rede /16 (máscara 255.255.0.0) com um 
prefixo de rede estendido /22, ou seja, pegamos emprestados seis bits para formar 
sub-redes, o que permite 64 sub-redes (26), cada qual suporta um número máximo 
de 1.022 hosts (210 -2).
O cálculo para se chegar a 64 sub-redes se deu pelo empréstimo dos seis bits 
para se formar a sub-rede.
Perceba na Figura que a rede 130.5.0.0 tem um prefixo de rede inicial /16, 
representado pela descrição network-prefix. Portanto, teríamos os dois primeiros 
octetos à esquerda para representar a rede e os outros dois octetos mais à direita 
para figurar os hosts dentro da rede. No entanto, conforme descrito mais acima, 
haveria um grande número de endereços IP (216- 2 = 65534) para identificar os 
hosts, sendo que não precisaríamos de tantos endereços assim.
Isto é interessante se a organização quiser implantar uma grande sub-rede, mas 
e se preferir implantar uma pequena sub-rede, com apenas 20 ou 30 hosts? 
Pensando nisto, houve a proposta de se usar a máscara de forma flexível. Desse 
modo, conseguimos diminuir os bits que representam os hosts e conseguiríamos 
aumentar a quantidade de bits que figuram a rede.
Na Figura 1, seis bits foram pegos emprestados para formar redes. Portanto, 
passamos de um endereço 130.5.0.0/16 para um 130.5.0.0/22, ou seja, somamos 
aos 16 bits de rede os seis bits que pegamos emprestados. Os bits emprestados 
estão indicados, na Figura, pela descrição subnet-number bits e os outros 10 bits 
serão usados para identificar as máquinas dentro da rede.
Para criarmos as sub-redes correspondentes aos seis bits que pegamos empres-
tados, devemos variá-los um a um. Assim, as seguintes redes seriam possíveis:
Quadro 1
Sub-rede Endereços Conversão em decimal
0 130 5 00000000 00000000 130.5.0.0/22
1 130 5 00000100 00000000 130.5.4.0/22
2 130 5 00001000 00000000 130.5.8.0/22
3 130 5 00001100 00000000 130.5.12.0/22
4 130 5 00010000 00000000 130.5.16.0/22
5 130 5 00010100 00000000 130.5.20.0/22
6 130 5 00011000 00000000 130.5.24.0/22
7 130 5 00011100 00000000 130.5.28.0/22
8 130 5 00100000 00000000 130.5.32.0/22
9 130 5 00100100 00000000 130.5.36.0/22
10 130 5 00101000 00000000 130.5.40.0/22
11 130 5 00101100 00000000 130.5.44.0/22
12 130 5 00110000 00000000 130.5.48.0/22
... 130 5 ... 00 00000000 ...
63 130 5 11111100 00000000 130.5.252.0/22
Fonte: elaborado pelo professor conteudista
11
UNIDADE Cálculo de sub-rede
No Quadro acima, os seis bits emprestados do terceiro octeto para criar as sub-
redes estão na cor vermelha, os outros dois bits do terceiro octeto serão usados 
para identificar as máquinas dentro de cada rede criada.
Para converter de binário para decimal, devemos usar o processo já explicado 
no início deste Material teórico.
Para exemplificar, converteremos a terceira rede criada (00001000). Os dois 
primeiros octetos não se alteram e, portanto, sempre será 130.5 para qualquer 
rede criada.
O terceiro octeto, no qual foram pegos emprestados os seis bits para formar as 
sub-redes, terá um número para cada rede criada.
Assim, a terceira rede (00001000) convertida para decimal ficará da seguinte forma:
27 x 0 + 26 x 0 + 25 x 0 + 24 x 0 + 23 x 1 + 22 x 0 + 21 x 0 20 x 0
Há o número 1 apenas no 23 x 1; os restantes são todos zeros. Portanto, o 
resultado será 8 para o terceiro octeto. É por este motivo que está sub-rede ficou 
com o endereço 130.5.8.0/22. Sendo que o /22 indica que os seis bits do terceiro 
octeto serão usados para representar a rede.
Seguindo o processo descrito acima, teremos, então, 64 sub-redes, cada uma 
podendo ter, no máximo, 1.022 máquinas, pois temos direito a manipular os oitos 
bits do quarto octeto mais dois bits do terceiro octeto, ou seja, dez bits (210 -2).
O cálculo de sub-rede, a priori, parece ser um pouco complicado no início. No 
entanto, sabendo trabalhar com conversão de decimal para binário e de binário 
para decimal, torna-se bem mais simples a compreensão, pois para criar sub-redes 
devemos pegar bits emprestados da parte usada para identificar os hosts e proceder 
com as combinações possíveis, partindo de todos os bits emprestados, sendo 0 até 
todos os bits emprestados, sendo tudo 1.
A técnica VLSM permite criarmos sub-redes de sub-redes, ou seja, a partir de 
uma sub-rede criada, podemos usá-la para criar outras sub-redes.
Veremos como isto pode ser feito, sendo interessante ressaltar que você não 
deverá seguir em frente no estudo do texto se o que foi descrito acima não es-
tiver compreendido.
Se o administrador de rede ficar limitado a implementar apenas uma sub-rede, 
então, seguindo o caso descrito acima, esses 20 ou 30 hosts teriam que usar um 
dos endereços da sub-rede com o prefixo /22. 
Essa atribuição de máscara é um desperdício, ou seja, aproximadamente 1.000 
endereços IP para cada sub-rede foram desperdiçados!
Assim, podemos concluir que limitar a associação de um número de rede com 
uma única mascará não ajuda no uso eficiente de endereço IP em uma organização.
12
13
Uma solução para esse problema foi permitir que uma sub-rede de rede pudesse 
atribuir mais do que uma mascará de sub-rede.
Analisaremos outra situação, aproveitando a Figura 1: assumíssemos que o 
administrador de rede permitiu configurar também na rede 130.5.0.0/16 um 
prefixo estendido de rede /26.
A Figura 2 mostra, de forma visual, a situação descrita acima: um endereço de 
rede /16 com um prefixo de rede estendido /26 permite 1.024 sub-redes (210), 
cada qual suportando um máximo de 62 hosts (26 -2).
O prefixo /26 pode ser ideal para pequenas sub-redes que necessitem de menos 
de 60 hosts, enquanto o prefixo /22 é bem adequado para grandes sub-redes com 
elevação para 1.000 hosts.
subnet-number
bits
network-pre�x
extended-network-
pre�x
host-number
bits
130.5.0.0/26 = 10000010.00000101.00000000.00000000
Figura 2 – 130.5.0.0./16 com um /26 pre� xo estendido de rede
Fonte: Seméria (1996).
Exemplo de VLSM
Imaginemos uma situação hipotética: uma organização tem uma rede cujo 
número IP é 140.25.0.0/16 e planeja implantar o VLSM. A Figura 3 apresenta o 
desenho de VLSM que se deseja usar na empresa em questão:
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 ••• 14 15
0 1 ••• 6 7
14 15
Figura 3 – Endereço estratégico para exemplo VLSM
Fonte: Seméria (1996).
13
UNIDADE Cálculo de sub-rede
A primeira etapa do processo divide a base dos endereços da rede em 16 blocos 
de endereços de tamanhos iguais.
Como se pode perceber pela Figura 3, a sub-rede #1 é dividida em 32 blocos 
de endereços com tamanhos iguais, a sub-rede #14 é dividida em 16 blocos de 
endereçose, finalmente, a sub-rede #14-14 é dividida em 8 blocos de endereços.
VLSM é frequentemente usado em um ambiente de campus universitário. Se o administra-
dor de rede tiver um bloco de endereços de classe B para uso em vários campi, normalmente 
usa sub-redes de comprimento variável. As sub-redes podem então ser divididas por edifício 
e grupo de trabalho nos campi, o que exigiria números diferentes de endereços. Se as más-
caras de sub-rede �xas foram usadas para alocar o mesmo número de endereços IP para 
os locais, um número de endereços seria desperdiçado. Se o VLSM for empregado, haverá 
menos desperdício no espaço de endereçamento alocado em todos os locais do campus, 
dando mais espaço para o crescimento da rede.
Ex
pl
or
De�nindo as 16 Sub-Redes de 140.25.0.0/16
A primeira etapa para a divisão das 16 sub-redes com blocos de tamanhos iguais 
a partir do endereço 140.25.0.0/16 está ilustrada na Figura 4:
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 ••• 14 15
0 1 ••• 6 7
14 15
Figura 4 – De�ne as 16 sub-redes para 140.25.0.0/16
Fonte: Seméria (1996).
Para as 16 sub-redes é necessário “pegar” emprestados quatro bits (16 = 24) 
pertencentes aos hosts da rede 140.25.0.0/16.
Considerando o endereço cujo prefixo é /16, pegamos quatro bits, tornando-o 
uma sub-rede /20. Cada sub-rede representa um bloco de 212 (ou 4.096) endere-
ços de rede. 
O expoente 12 refere-se à quantidade de bits que restaram para representar os 
endereços de hosts. Se temos uma máscara /20, sobram 12 bits para representar 
os hosts.
Os endereços dos 16 blocos de sub-redes, partindo da rede 140.25.0.0/16, são 
dados a seguir. 
14
15
As sub-redes estão numeradas de 0 a 15. Cada prefixo de rede estendido está 
sublinhado e os dígitos em negrito identificam os 4 bits que representam o número 
da sub-rede.
Quadro 2 – Sub-redes da rede principal (140.25.48.0/20)
���H�1H����N�������������������������������������� ��������������
6���H����� ������������������������������������ ��������������
6���H����� ������������������������������������ ���������������
6���H����� ������������������������������������ ���������������
6���H����� ������������������������������������ ���������������
6���H����� ������������������������������������ ���������������
�
�
6���H������ ������������������������������������ ����������������
6���H������ ������������������������������������ ����������������
6���H������ ������������������������������������ ����������������
Fonte: Seméria (1996)
Analisaremos, agora, os endereços dos hosts que estão na sub-rede #3 
(140.25.48.0/20), conforme apresentado na Figura a seguir:
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 ••• 14 15
0 1 ••• 6 7
14 15
Figura 5 – De� ne o endereço do host para a sub-rede #3 (140.25.48.0/20)
Fonte: Seméria (1996).
Conforme descrito, temos 12 bits para endereçar os hosts na sub-rede #3. 
Portanto, há 4.094 endereços de hosts válidos (212 -2). Os hosts são numerados 
de 1 até 4.094.
Os endereços de hosts válidos para a sub-rede #3 são fornecidos a seguir. Cada 
prefixo estendido de rede é identificado com um sublinhado e os dígitos em negrito 
identificam os 12 bits referentes à identificação dos hosts.
Quadro 3 – Endereços IP para os hosts da sub-rede 3
6���H����� ������������������������������������ ���������������
�������� ������������������������������������ ���������������
�������� ������������������������������������ ���������������
�������� ������������������������������������ ���������������
�
�
����������� ������������������������������������ �����������������
����������� ������������������������������������ �����������������
Fonte: Seméria (1996).
15
UNIDADE Cálculo de sub-rede
O endereço de broadcast para a sub-rede #3 corresponde a todos os 1, conforme 
pode ser visto no quadro a seguir:
Quadro 4 – Endereço de broadcast da sub-rede #3
������������������������������������ ��������������
Fonte: Seméria (1996).
O endereço de broadcast para a sub-rede #3 é exatamente um a menos que o 
endereço-base da sub-rede #4 (140.25.64.0).
De�nir Sub-Sub-Redes da Sub-Rede #14 (140.25.224.0/20)
Importante!
Variable Length Subnet Mask (VLSM) é uma técnica que os administradores de rede 
empregam para usar sua(s) sub-rede(s) IP de forma mais e�caz. O VLSM também 
permite mais de uma máscara de sub-rede dentro do mesmo espaço de endereço de 
rede, que também é conhecido como sub-rede de uma sub-rede.
Em Síntese
Depois que a base foi dividida em 16 sub-redes e devidamente identificada, 
analisaremos a sub-rede #14 para dividi-la em 16 outros blocos de sub-rede de 
tamanhos iguais. A Figura 6 demonstra o que fazer:
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 ••• 14 15
0 1 ••• 6 7
14 15
Figura 6 – De�nir as sub-sub-redes para a sub-rede #14 (140.25.224.0/20)
Fonte: Seméria (1996).
Precisamos, novamente, “pegar” emprestados mais 4 bits que identificam os 
hosts para implementar as 16 sub-sub-redes (16 = 24). Significa que a organização 
precisará usar um /24 como prefixo estendido de rede, ou seja, a partir da sub-rede 
/20 criaremos mais 16 sub-redes.
Portanto, partiremos do /20 e pegaremos emprestado mais 4 bits para formar 
essas 16 sub-redes. Assim, ficaremos com um /24.
Os 16 blocos de endereços das sub-redes 140.25.224.0/20 são fornecidos a 
seguir. As sub-redes são numeradas de 0 até 15. O prefixo estendido de rede é 
identificado com o sublinhado, enquanto os dígitos identificados em negrito são os 
4 bits representando o número da sub-sub-rede. 
16
17
Quadro 5 – Sub-redes da sub-rede #14
6���H������ ������������������������������������ ����������������
6���H�������� ������������������������������������ ����������������
6���H�������� ������������������������������������ ����������������
6���H�������� ������������������������������������ ����������������
6���H�������� ������������������������������������ ����������������
6���H�������� ������������������������������������ ����������������
�
�
6���H��������� ������������������������������������ ����������������
6���H��������� ������������������������������������ ����������������
Fonte: Seméria (1996).
De� nir o Endereço dos Hosts para Sub-Rede #14-3 
(140.25.227.0/24)
Analisaremos os endereços dos hosts que podem ser atribuídos à sub-rede #14-
3 (140.25.227.0/24). A Figura 7 apresenta os endereços:
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 3••• ••• 14 15
0 1 ••• 6 7
14 15
Figura 7 – De� nir os endereços de host para a sub-rede #14-3 (140.25.227.0/24)
Fonte: Seméria (1996).
Cada sub-rede da sub-rede #14 tem 8 bits para representar os hosts, pois 
estamos trabalhando com um /24, significa que faltam 8 bits para completar os 
32 bits que compõem o endereçamento IP. 
Com 8 bits podemos endereçar 254 hosts (28 -2). Os hosts são numerados de 
1 até 254.
Os endereços válidos para a sub-rede #14-3 são fornecidos a seguir. O 
prefixo estendido de rede é identificado com um sublinhado, enquanto os dígitos 
identificados em negrito são os 8 bits referentes à identificação de hosts.
17
UNIDADE Cálculo de sub-rede
Quadro 6 – Endereços IP da sub-rede #14-3
6���H�������� ������������������������������������ ����������������
�������� ������������������������������������ ����������������
�������� ������������������������������������ ����������������
�������� ������������������������������������ ����������������
�������� ������������������������������������ ����������������
�������� ������������������������������������ ����������������
�
�
���������� ������������������������������������ ������������������
���������� ������������������������������������ ������������������
Fonte: Seméria (1996).
O endereço de broadcast para a sub-rede #14-3 corresponde a todos 1 ou:
Quadro 7 – Endereço de broadcast da sub-rede #14-3
������������������������������������ ��������������
Fonte: Seméria (1996).
O endereço de broadcast para a sub-rede #14-3 é exatamente um a menos que 
a base de endereço para a sub-rede #14-4 (140.25.228.0).
De�nira sub2-sub-redes para a sub-rede #14-14 
(140.25.238.0/24)
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 ••• 14 15
0 1 ••• 6 7
14 15
Figura 8 – De�nir a sub2-sub-redes para a sub-rede #14-14 (140.25.238.0/24)
Fonte: Seméria (1996).
Para implementar 8 sub-redes a partir da sub-rede 14-14, devemos “pegar” 
emprestados 3 bits, pois 8 = 23. Significa que a empresa usará um /27, pois 
estamos partindo de um /24 e pegamos emprestados mais 3 bits, tornando-o um 
/27 como prefixo estendido de rede.
As 8 sub-redes do 140.25.238.0/24 do bloco de endereços estão exibidas a 
seguir. As sub-redes são numeradas de 0 a 7.
O prefixo estendido de rede é identificado com um sublinhado, enquanto o que 
está em negrito sinaliza os 3 bits representando a sub-rede 2.
18
19
Quadro 8 – Endereços das sub-redes #14-14
6���H��������� ������������������������������������ ����������������
6���H����������� ������������������������������������ ����������������
6���H����������� ������������������������������������ �����������������
6���H����������� ������������������������������������ �����������������
6���H����������� ������������������������������������ �����������������
6���H����������� ������������������������������������ ������������������
6���H����������� ������������������������������������ ������������������
6���H����������� ������������������������������������ ������������������
6���H����������� ������������������������������������ ������������������
Fonte: Seméria (1996).
Considere um espaço de endereço classe C tradicional, como 192.168.1.0, e uma organização 
com quatro grupos de computadores: o data center com 75 hosts; o call center com 50; a 
produção com 25; e o escritório com 20. Em uma con� guração de sub-rede � xa, dividir os 
255 endereços de hosts disponíveis em quatro sub-redes suportaria apenas 62 hosts cada, 
não atendendo às necessidades do data center – excedendo em muito os endereços para 
operações e os execs. Contudo, usando VLSM, o espaço é primeiro dividido em 2, com cada 
sub-rede capaz de endereçar 126 hosts. Assim, uma sub-rede cobre o data center. A outra 
metade é ainda dividida em duas, fornecendo duas sub-sub-redes de 62 hosts. Uma abrange 
o call center, a outra é dividida em duas mais uma vez, criando duas sub-sub-sub-sub-30 de 
acolhimento, a � m de cobrir o setor de produção e o escritório.
Ex
pl
or
De� nir Endereços de Hosts para a Sub-Rede #14-14-2 
(140.25.238.64/27)
Veja na Figura 9 os endereços dos hosts que podem ser atribuídos para a sub-
rede #14-14-2 (140.25.238.64/27):
0 1 2 3
140.25.0.0/16
••• 12 13
0 1 ••• 30 31 0 1 ••• 14 15
0 1 2 ••• 6 7
14 15
Figura 9 – De� nir os endereços de hosts para a sub-rede #14-14-2 (140.25.238.64/27)
Fonte: Seméria (1996).
Cada sub-rede da sub-rede #14-14 tem 5 bits no campo do número do host. 
Significa que para cada sub-rede, um bloco de 30 endereços válidos de host (25 -2) 
é possível. Os hosts poderão ser numerados de 1 a 30.
Os endereços válidos de hosts para cada sub-rede #14-14-2 são exibidos a 
seguir. O prefixo estendido de rede é identificado com um sublinhado, enquanto 
o que está em negrito sinaliza os 5 bits que representarão os números dos hosts:
19
UNIDADE Cálculo de sub-rede
Quadro 9 – Endereços dos hosts da sub-rede #14-14-2
6���H���������� ������������������������������������ �����������������
�������� ������������������������������������ �����������������
�������� ������������������������������������ �����������������
�������� ������������������������������������ �����������������
�������� ������������������������������������ �����������������
�������� ������������������������������������ �����������������
�
�
��������� ������������������������������������ �����������������
��������� ������������������������������������ �����������������
Fonte: Seméria (1996).
O endereço de broadcast para a sub-rede #14-14-2 corresponde a todos os 1 ou:
Quadro 10 – Broadcast da sub-rede #14-14-2.
����������������������������������� ��������������
Fonte: Seméria (1996).
O endereço de broadcast para a sub-rede #6-14-2 é exatamente um a menos 
que a base de endereço para a sub-rede #14-14-3 (140.25.238.96).
Rota de Agregação
VLSM permite também a divisão recursiva de uma rede dentro de uma 
organização. Assim, os endereços podem ser agregados e reagrupados para reduzir 
a quantidade de informação de roteamento nos roteadores de borda da empresa. 
Conceitualmente, uma rede é dividida em sub-redes, algumas destas sub-redes são 
divididas em outras sub-redes. Isto permite uma estrutura detalhada de informação 
de roteamento para um grupo de sub-redes, fazendo com que o roteador de borda 
da empresa permita a entrada dos pacotes que pertencem àquelas sub-redes.
11.0.0.0/8
11.1.0.0/16
11.2.0.0/16
11.3.0.0/16
•
•
•
11.252.0.0/16
11.253.0.0/16
11.254.0.0/16
11.1.1.0/24
11.1.2.0/24
•
•
•
11.253.0.0/24
11.254.0.0/24
11.1.253.32/27
11.1.253.64/27
•
•
•
11.1.253.160/27
11.1.253.192/2711.253.32.0/19
11.253.64.0/19
•
•
•
11.253.160.0/19
11.253.192.0/19
Figura 10 – VLSM permite uma divisão recursiva de um pre�xo de rede
Fonte: Seméria (1996).
20
21
Observe que, na Figura 19, a rede 11.0.0.0./8 é a primeira e tem configuradas 
sub-redes com o prefixo /16 e a sub-rede 11.1.0.0/16 tem configuradas sub-redes 
com o prefixo /24.
Note também que o processo recursivo não requer que para algumas sub-redes 
de prefixo estendido seja atribuído um nível de recursão para a qual. 
Perceba ainda que a recursão subdivide o espaço de endereço das organizações 
até o limite estabelecido pelo administrador de rede ou ao atingir um /30.
11.2.0.0/16
11.3.0.0/16
•
•
•
11.252.0.0/16
11.254.0.0/16
11.253.32.0/19
11.253.64.0/19
•
•
•
11.253.160.0/19
11.254.192.0/19
11.1.1.0/24
11.1.2.0/24
•
•
•
11.1.252.0/24
11.1.254.0/24
Router BRouter A
Router C
11.1.0.0/16
11.0.0.0/8
or 11/8
Internet
11.253.0.0/16
11.1.253.32/27
11.1.253.64/27
11.1.253.96/27
11.1.253.128/27
11.1.253.160/27
11.1.253.192/27
Router D
11.1.253.0/24
Figura 11 – VLSM (agregação de rota) reduzindo o tamanho da tabela de roteamento
Fonte: Seméria (1996).
A Figura 11 ilustra como um planejamento, usando VLSM, pode reduzir o 
tamanho de uma tabela de roteamento de uma organização.
Observe como o roteador D é capaz de resumir as seis sub-redes atrás de um 
único anúncio (11.1.253.0/24) e como o roteador B é capaz de resumir todas as 
sub-redes por trás de um único anúncio. 
Do mesmo modo, o roteador C é capaz de resumir as seis sub-redes por trás de 
um único anúncio (11.253.0.0/16). 
Finalmente, a estrutura de sub-redes não é visível para quem está fora da 
empresa. O roteador A anuncia apenas uma única rota, na tabela de roteamento 
global da internet – 11.0.0.0/8 (ou 11/8).
21