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Prática · Redes de Computadores · 20/09/2026
Topologia física é a forma como cabos e dispositivos estão conectados, e topologia lógica é como a rede organiza seu funcionamento, por exemplo a divisão em sub-redes. Na malha, todos os hosts se ligam a todos: é muito confiável, porque a falha de algumas máquinas não derruba a rede, mas é cara, difícil de expandir e exige muito planejamento. Na estrela, a mais usada hoje, há um ponto central de comunicação: é fácil de montar e manter, e a falha de um host não afeta os demais. No anel, cada dispositivo tem pelo menos dois vizinhos, e se um falha o tráfego pode seguir pelo outro lado (é pouco usada hoje). A árvore tem hierarquia, com um nó central controlando o envio. O barramento é um meio compartilhado em que quando um host fala os outros escutam (barato, mas em desuso). O ponto a ponto liga só 2 hosts. A híbrida combina topologias e é comum em grandes empresas de telecom, com a desvantagem da operação complexa.
Meios guiados propagam o sinal em meio sólido (par trançado, coaxial, fibra), e meios não guiados propagam livremente (rádio). A fibra óptica é vidro conduzindo pulsos de luz, em que cada pulso é um bit. Ela alcança altas taxas ponto a ponto (10 a 100 Gbps), é imune a interferência eletromagnética e tem atenuação baixíssima até cerca de cem quilômetros, por isso é o meio preferido para longas distâncias, apesar do custo alto. O par trançado é o meio mais barato e mais usado (oito fios de cobre em pares enrolados, UTP sem blindagem ou STP com blindagem, de 10 Mbps a 10 Gbps), mas não serve para esse cenário. O coaxial tem fio de cobre, dielétrico, malha de blindagem e revestimento, e sua blindagem não elimina o limite de distância. O satélite geoestacionário fica a 36 mil km e tem atraso de 280 ms, que é alto e não baixo. O rádio é um meio não guiado e sofre interferência.
Os sistemas finais ligados à Internet oferecem uma API, que define como o software de um sistema final pede à infraestrutura da Internet que envie dados a um software de destino específico em outro sistema final. Ela funciona como um conjunto de regras que o emissor precisa cumprir para que a entrega aconteça. É a partir dela que funcionam serviços como e-mail, navegação web, mensagem instantânea e VoIP. Escolher rotas é trabalho dos roteadores, converter sinal é trabalho do hardware de acesso e reservar taxa fixa é característica da comutação de circuitos, não da API.
A Internet é uma rede de redes formada por milhões de dispositivos conectados por enlaces de comunicação (fibra óptica, cabo de cobre, rádio, satélite) e por comutadores de pacotes (switches e roteadores). Os dispositivos nas pontas, que rodam as aplicações, são os sistemas finais. Antes eles eram quase só computadores de mesa, estações de trabalho e servidores; hoje também incluem TVs, consoles, celulares, webcams, automóveis e sensores. Então a smart TV é um sistema final como o notebook, o roteador comuta pacotes e a fibra e o sinal de rádio do Wi-Fi são enlaces. As outras alternativas trocam esses papéis ou deixam a TV de fora sem motivo.
No modelo cliente/servidor, o cliente toma a iniciativa e envia pedidos que o servidor responde, como no par navegador/servidor web ou cliente/servidor de e-mail. Como o programa cliente roda em uma máquina e o servidor em outra, essas aplicações são distribuídas por definição, e por isso a alternativa que diz que só o cenário 2 é distribuído está errada. No modelo peer-to-peer (P2P), os próprios sistemas finais trocam dados entre si, com mínimo ou nenhum uso de servidores dedicados. O protocolo BitTorrent é o exemplo clássico.
Na evolução do Wi-Fi, o 802.11n (Wi-Fi 4) usa 2,4 e 5 GHz com até 600 Mbps, o 802.11ac (Wi-Fi 5) usa apenas 5 GHz com até 6,9 Gbps, o 802.11ax (Wi-Fi 6) usa 2,4 e 5 GHz com até 9,6 Gbps, o Wi-Fi 6E é o mesmo 802.11ax com a faixa de 6 GHz a mais, e o 802.11be (Wi-Fi 7) usa 2,4, 5 e 6 GHz com cerca de 46 Gbps teóricos. Os padrões antigos eram o 802.11 original (2 Mbps), o 802.11b (11 Mbps) e o 802.11g (54 Mbps), todos em 2,4 GHz, e o 802.11a (54 Mbps) em 5 GHz. Em todos eles o usuário troca pacotes com um ponto de acesso, que está ligado à Internet. A Ethernet usa par de fios de cobre trançado, de 100 Mbps a 1 Gbps, e não coaxial compartilhado. As redes 3G, 4G e 5G usam a própria infraestrutura da telefonia celular.
Na comutação de pacotes, as mensagens são divididas em pacotes (dados segmentados, cada pedaço com um cabeçalho, remontados no destino) que percorrem enlaces e comutadores sem reserva de recursos. Cada comutador tem um buffer de saída para cada enlace. Quando chegam mais pacotes do que o enlace transmite, eles sofrem atraso de fila, e se o buffer encher há perda. Cada pacote é transmitido na taxa total do enlace, e não numa fração dela. Para escolher o enlace de saída, o roteador consulta sua tabela de encaminhamento, que mapeia endereços IP de destino para enlaces. Na comutação de circuitos, os recursos fim a fim (taxa de transmissão, capacidade dos comutadores) são reservados antes da comunicação, sem compartilhamento, com QoS garantido e estabelecimento de conexão, como numa ligação telefônica ou num fax.
A classificação por abrangência não é a mesma coisa que topologia: a topologia descreve como os hosts se interligam, e a abrangência descreve o alcance geográfico da rede. LAN (rede local) liga computadores de casas, escritórios ou escolas, com alta velocidade e baixa latência. MAN (rede metropolitana) interliga LANs de locais físicos distantes em uma mesma região, com velocidade e latência médias. WAN (longa distância) interliga países ou continentes, com latência alta. PAN (rede de área pessoal) é sem fio e de curto alcance, como o Bluetooth. As versões sem fio são a WLAN (LAN com roteadores ou access points), a WMAN e a WWAN, esta com alcance maior e latência muito alta.
A rede se divide em borda (aplicações e hospedeiros), núcleo (a malha de roteadores interconectados, a rede de redes) e redes de acesso com seus meios físicos (os enlaces que ligam o sistema final ao primeiro roteador). Os sistemas finais, como computadores, notebooks, servidores e smartphones, são chamados de hospedeiros (hosts) porque hospedam programas de aplicação, não roteadores. O roteador de borda é o primeiro roteador no caminho entre um sistema final e qualquer outro sistema final remoto, e não o último.
A DSL (Linha Digital de Assinante) usa a linha telefônica, normalmente da mesma empresa de telefonia. O modem transforma os dados digitais em sons de alta frequência, e a linha leva dados e voz ao mesmo tempo. Funciona a cerca de 8 a 16 km da central, com 12 a 24 Mbit/s de descida e 1,8 a 2,5 Mbit/s de subida. A internet a cabo aproveita a infraestrutura da TV a cabo, atende de 500 a 5000 casas em uma rede híbrida fibra-coaxial (HFC) e usa um modem a cabo que separa os canais de subida e de descida. O cabo é compartilhado, mas a conexão é direta com o ISP. No FTTH (fibra até a casa), cada residência tem um terminal de rede óptica (ONT), e esses terminais se ligam a um terminal de linha óptica (OLT), em redes ópticas ativas (AON) ou passivas (PON). O FTTH oferece taxas maiores que par trançado ou coaxial.