Sumário

Aula técnica e densa, complementa a aula 7 (Internet, TCP/IP, OSI). Aqui o foco é a infraestrutura: como classificamos redes, quais equipamentos operam em cada camada, qual cabo escolher, padrões IEEE 802. Em concursos federais e técnicos, esses conceitos aparecem em tabelas comparativas.

1. Classificações de rede por abrangência

   PAN, LAN, MAN, WAN, GAN, SAN, CAN, VLAN
   p. 04
2. Topologias física e lógica

   Barramento, anel, estrela, malha, árvore, híbrida. Broadcast × ponto-a-ponto
   p. 08
3. Equipamentos de rede

   Hub, switch, roteador, bridge, gateway, AP. Camadas OSI de cada
   p. 12
4. Cabeamento e padrões físicos

   Par trançado (Cat5e a Cat8), fibra óptica (mono × multi), coaxial
   p. 16
5. Padrões IEEE 802

   802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi, 802.15 Bluetooth, 802.16 WiMAX
   p. 20
6. VLAN, STP, QoS, SDN, SD-WAN

   Segmentação avançada e tendências
   p. 23
7. Roteamento, 5G, Bluetooth, IoT

   RIP, OSPF, BGP. 5G standalone. Bluetooth gerações. Zigbee, LoRaWAN
   p. 27
8. Mapa mental, revisão e questões comentadas

   10 questões fechando a aula
   p. 30

Meta desta aula

Distinguir LAN, MAN, WAN. Identificar topologias. Saber camada OSI de cada equipamento. Conhecer cabeamento. Distinguir Ethernet (802.3) × Wi-Fi (802.11) × Bluetooth (802.15). Operar conceitos avançados (VLAN, STP, QoS, SDN, SD-WAN, BGP/OSPF, 5G).

O que você vai aprender

Dica do Fuffu

Em prova, três pontos rendem 60%: 1) classificações por abrangência (PAN-LAN-MAN-WAN); 2) equipamentos por camada OSI (hub=1, switch=2, roteador=3); 3) padrões IEEE 802 (802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi, 802.15 Bluetooth). Decora esses 3 grupos.

Prof. Affonsinho explica, Módulo 01

1 Por abrangência geográfica

PAN - Personal Area Network

Rede pessoal, alguns metros. Conecta dispositivos próximos do usuário. Tecnologias: Bluetooth, NFC, USB, Zigbee, IrDA (legado).

Subtipo: WPAN (Wireless PAN), sem fio. Padrões IEEE 802.15.

Exemplos: smartphone-fone Bluetooth, PC-mouse, smartwatch-celular, leitor NFC.

LAN - Local Area Network

Rede local, dentro de um prédio ou andar. Alta velocidade (1-100 Gbps), baixa latência. Padrão dominante: Ethernet (cabeada) e Wi-Fi (sem fio).

Subtipos:

• WLAN (Wireless LAN): Wi-Fi (IEEE 802.11). Pode operar em modo infraestrutura (com AP) ou ad-hoc.
• VLAN (Virtual LAN): segmentação lógica dentro de uma LAN física. Mesmo switch físico pode ter múltiplas VLANs (802.1Q).
• SAN (Storage Area Network): rede dedicada a armazenamento, geralmente Fibre Channel. Conecta servidores a arrays de disco em alta velocidade.
• CAN (Campus Area Network): liga várias LANs de um campus universitário ou parque empresarial.

MAN - Metropolitan Area Network

Rede metropolitana, abrange uma cidade ou região. Provedores de internet usam para distribuir banda larga. Tecnologias: fibra óptica (GPON, EPON), MPLS, micro-ondas, WiMAX (legado).

Exemplos: rede de bibliotecas municipais, rede de campus universitário multi-prédio em mesma cidade, rede metropolitana de operadora.

WAN - Wide Area Network

Rede de longa distância. Conecta cidades, países, continentes. A internet é a maior WAN do planeta. Tecnologias: fibra de longa distância, satélite, links dedicados (MPLS), VPN, SD-WAN.

Latências maiores que LAN, banda variável conforme contrato.

GAN - Global Area Network

Termo menos comum. Cobre o globo. Pode ser sinônimo de internet em alguns autores; em outros, refere a redes de satélites globais (Iridium, Starlink) ou a backbone de operadoras transcontinentais.

Outras siglas (menos comuns)

• BAN (Body Area Network): sensores no corpo (smartwatch, monitor cardíaco).
• HAN (Home Area Network): rede doméstica.
• NAN (Neighborhood Area Network): bairro.
• RAN (Radio Access Network): redes celulares (3G/4G/5G).
• VPN (Virtual Private Network): rede virtual privada (vimos na aula 9).

Comparativo de abrangência

Por finalidade ou conexão

• Cliente-servidor: hosts conectam a um servidor central.
• P2P (peer-to-peer): hosts se conectam diretamente entre si.
• Centralizada × distribuída: localização do controle.
• Cabeada × wireless × híbrida.
• Pública × privada.

Bate-papo com o Seu Teoffilo

Em prova federal, decora a tabela: PAN metros (Bluetooth), LAN prédio (Ethernet/Wi-Fi), MAN cidade, WAN países (internet), SAN dedicada a storage. Em prova de TI avançada, banca pede CAN (campus), VLAN (lógica dentro de LAN). Mnemônico: tamanho cresce de PAN para WAN (do menor ao maior).

Prof. Affonsinho explica, Módulo 02

2 Topologias de rede

Topologia física × lógica

• Topologia física: como os cabos/conexões estão dispostos no espaço.
• Topologia lógica: como os dados fluem (broadcast, ponto-a-ponto), independente do cabeamento.

Exemplo clássico: a rede Ethernet típica é fisicamente estrela (todos conectados a um switch central) mas em hub clássico se comportava como barramento lógico (broadcast).

Barramento (Bus)

Todos os hosts conectados a um cabo único (backbone). Cada host envia ao cabo e todos recebem. Tecnologia: Ethernet 10BASE2/10BASE5 (anos 1980-90). Conector BNC.

Vantagens: simples, barata. Desvantagens: colisões (CSMA/CD), uma quebra no cabo derruba tudo, difícil diagnóstico, escalabilidade limitada. Em desuso.

Anel (Ring)

Hosts conectados em anel fechado. Dados circulam em uma direção (token passing em algumas tecnologias). Tecnologias: Token Ring (IBM, 1985, IEEE 802.5), FDDI (1986, fibra). Praticamente obsoletas.

Vantagens: sem colisões (token), determinístico. Desvantagens: quebra do anel quebra a rede (a menos que tenha duplo anel - FDDI), complexidade.

Estrela (Star)

Cada host conectado a um nó central (hub, switch ou AP). Hoje é a topologia física dominante em LANs.

Vantagens: fácil adicionar/remover host, falha em um host não afeta os outros, fácil diagnóstico. Desvantagens: nó central é ponto único de falha; redundância exige investimento.

Malha (Mesh)

Hosts interconectados, cada um com vários enlaces a outros. Em malha completa (full mesh), cada host conecta a todos. Em malha parcial, conexões seletivas.

Vantagens: alta redundância e tolerância a falhas; múltiplos caminhos. Desvantagens: muito caro (n*(n-1)/2 enlaces para full), complexo. Usado em backbones de internet, redes militares, IoT mesh (Zigbee).

Árvore (Tree / Hierárquica)

Hierarquia de estrelas. Switch raiz → switches secundários → hosts. Comum em campus, redes empresariais grandes. Variantes: spine-leaf em data centers modernos.

Vantagens: escalável, fácil expansão. Desvantagens: nó superior é crítico; loops possíveis sem STP.

Híbrida

Combinação de duas ou mais topologias. Exemplo: data center com spine-leaf (variação de árvore + malha entre spines) + estrela nos racks.

Tabela comparativa

Topologias lógicas

• Broadcast (difusão): cada host envia ao meio compartilhado, todos recebem, host destino aceita. Ethernet original (CSMA/CD), Wi-Fi (CSMA/CA).
• Token passing: token circula; só quem tem o token transmite. Token Ring, FDDI.
• Ponto-a-ponto: enlace dedicado entre dois hosts. Ethernet moderno full-duplex em switch.
• Comutação por circuito × pacote: telefonia tradicional × internet.

CSMA/CD vs CSMA/CA

• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection): Ethernet half-duplex. Detecta colisão e retransmite. Ainda nas bases teóricas, mas full-duplex moderno em switch praticamente eliminou colisões.
• CSMA/CA (Collision Avoidance): Wi-Fi. Como não consegue detectar colisão durante transmissão (rádio), evita: espera meio livre + tempo aleatório.

Pegadinha da Dotôra Soffya

Em prova, decora a distinção física × lógica: ambiente físico em estrela (cabos para o switch) pode ter lógica de broadcast (em hub) ou ponto-a-ponto (em switch full-duplex). E lembra: CSMA/CD é Ethernet (Detection); CSMA/CA é Wi-Fi (Avoidance). Banca cobra essa letra final.

Prof. Affonsinho explica, Módulo 03

3 Equipamentos × camada OSI

Camada 1 (Física)

• Hub: repetidor multiporta. Recebe sinal numa porta e replica em todas. Cria um único domínio de colisão e de broadcast. Não examina endereços. Lentidão crescente com mais hosts. Praticamente extinto desde 2000, substituído pelo switch.
• Repetidor: amplifica sinal para estender distância. Só camada 1.
• Modem: modula/demodula sinais analógicos para digitais e vice-versa. ADSL, cabo, fibra. Tecnicamente camada 1-2.
• Transceiver, hub passivo, conversor de mídia: equipamentos de camada 1.

Camada 2 (Enlace)

• Switch: encaminha quadros baseando-se no endereço MAC de destino. Mantém tabela MAC. Cria um domínio de colisão por porta (mas um único de broadcast por VLAN). Substituiu o hub. Operação em camada 2; switches L3 (multi-layer) operam também em 3.
• Bridge (ponte): conecta dois segmentos de mesma tecnologia, encaminhando por MAC. Antecessor do switch. Hoje praticamente fundido ao switch (que é uma "ponte multiporta").
• Access Point (AP): ponte entre rede sem fio e rede cabeada. Camada 2 (algumas funcionalidades de 1).
• NIC (Network Interface Card): placa de rede do host. Camada 1-2 (físico + MAC).

Camada 3 (Rede)

• Roteador: encaminha pacotes baseando-se no endereço IP. Cada interface do roteador é um domínio de broadcast separado. Conecta redes diferentes, faz NAT, roteamento estático/dinâmico (RIP, OSPF, BGP), aplica ACLs. Pilar da internet.
• Switch L3: switch com capacidade de roteamento. Combina performance de switch (hardware) com função de roteador. Comum em redes corporativas grandes.

Camadas superiores ou variáveis

• Gateway: termo genérico para "ponto de saída". Pode ser camada 3 (roteador padrão) ou camada superior (gateway de aplicação, traduz protocolos). Em residências, "gateway padrão" geralmente é o roteador.
• Firewall: filtra tráfego. Stateless camada 3-4; stateful camada 4; NGFW e WAF camada 7. Vimos na aula 9.
• Load Balancer: distribui tráfego. L4 (por IP/porta) ou L7 (por URL/header).
• Proxy: intermediário em camadas superiores (geralmente 7).
• IDS/IPS: variável, comumente 3-7.

Tabela completa por camada OSI

Domínio de colisão × broadcast

• Domínio de colisão: conjunto de hosts onde uma transmissão pode colidir com outra. Hub = 1 domínio único. Switch = 1 por porta.
• Domínio de broadcast: conjunto de hosts que recebem broadcasts (ARP, DHCP). Hub = 1; Switch sem VLAN = 1; Switch com VLAN = 1 por VLAN; Roteador = 1 por interface (não passa broadcast).

Em prova, frequência alta: roteador segmenta domínios de broadcast; switch com VLAN também; hub não segmenta nada.

Cuidado com terminologia

Em uso popular, "modem", "roteador" e "switch" muitas vezes se confundem. Roteadores domésticos (Wi-Fi) costumam combinar várias funções: modem ADSL/cabo + roteador L3 + switch L2 + AP Wi-Fi + firewall + DHCP server. Em prova de TI, distinguir cada papel.

Alerta do Examinador

Decora: hub camada 1; switch camada 2 (MAC); roteador camada 3 (IP). Switch segmenta domínio de colisão (1 por porta), mas mantém um único de broadcast (a menos que haja VLAN). Roteador segmenta ambos. Banca cobra exatamente isso.

Prof. Affonsinho explica, Módulo 04

4 Cabeamento estruturado

Par trançado

Cabo com 4 pares de fios trançados em hélice (para reduzir interferência eletromagnética). Padrão dominante em LAN. Conector RJ-45.

Categorias (TIA/EIA-568):

Variações por blindagem:

• UTP (Unshielded Twisted Pair): sem blindagem. Mais comum.
• STP (Shielded): com blindagem geral.
• FTP, S/FTP, F/UTP, S/STP: variações com blindagens específicas.

Padrões Ethernet sobre par trançado

• 10BASE-T: 10 Mbps, Cat3+.
• 100BASE-TX (Fast Ethernet): 100 Mbps, Cat5+.
• 1000BASE-T (Gigabit Ethernet): 1 Gbps, Cat5e+.
• 2.5GBASE-T: 2,5 Gbps, Cat5e+.
• 5GBASE-T: 5 Gbps, Cat5e+.
• 10GBASE-T: 10 Gbps, Cat6a+.
• 40GBASE-T: 40 Gbps, Cat8.

Distância padrão: 100 metros entre dois pontos ativos. Para distâncias maiores, usa-se fibra ou repetidor (cuidado com domínio de colisão).

Pinagem T568A × T568B

Duas convenções de ordem dos fios no conector RJ-45 (TIA/EIA-568). T568B é a mais comum nos EUA e Brasil. Cabo direto: ambas as pontas iguais (conecta host a switch). Cabo cruzado (crossover): uma ponta T568A, outra T568B (conecta host a host ou switch a switch antigo). Equipamentos modernos têm Auto-MDI/MDIX, dispensando cabo cruzado.

Fibra óptica

Transmite luz em vez de eletricidade. Vantagens: imune a interferência, longa distância, alta velocidade, segura (difícil grampear). Desvantagens: mais cara, frágil, exige cuidado na instalação.

Tipos:

• Multimodo (MMF): núcleo maior (50/62,5 µm). Múltiplos modos de luz. Curtas distâncias (até 2 km com OM3, 100 m a 10 Gbps). Cores típicas do cabo: laranja (OM1/OM2), aqua (OM3/OM4), violeta (OM5).
• Monomodo (SMF): núcleo pequeno (8-10 µm). Um único modo. Longas distâncias (dezenas de km, até 80 km em links operadora). Cor amarela.

Conectores: LC (mais comum hoje, pequeno), SC (push-pull, square), ST (bayonet, legado), FC (rosqueável), MTP/MPO (multifibra para 40/100 Gbps).

Padrões Ethernet sobre fibra: 100BASE-FX, 1000BASE-SX/LX, 10GBASE-SR/LR, 40GBASE/100GBASE/400GBASE.

Coaxial

Cabo central + isolante + malha + capa. Tecnologia mais antiga. Hoje usado em TV a cabo (DOCSIS) e algumas instalações industriais. Em rede de computadores, praticamente extinto. Padrões legados: 10BASE2 (Thinnet), 10BASE5 (Thicknet).

PoE - Power over Ethernet

Permite alimentar dispositivos pelo mesmo cabo Ethernet. Padrões IEEE:

• 802.3af (PoE, 2003): até 15,4 W.
• 802.3at (PoE+, 2009): até 25,5 W.
• 802.3bt (PoE++, 2018): até 60 W (Type 3) ou 90 W (Type 4).

Útil para APs Wi-Fi, câmeras IP, telefones IP, painéis de acesso.

Cabeamento estruturado: normas

Normas de cabeamento estruturado:

• ANSI/TIA-568: padrão americano para cabeamento comercial.
• ISO/IEC 11801: equivalente internacional.
• ABNT NBR 14565: padrão brasileiro de cabeamento estruturado.

Definem subsistemas: cabeamento horizontal, backbone, área de trabalho, sala de telecomunicações, sala de equipamentos, entrada de instalações.

Dica do Raffinha

Em prova, decora: Cat5e mínimo (1 Gbps), Cat6/6a hoje (10 Gbps), Cat8 data center (40 Gbps). Distância 100 m par trançado. Fibra multimodo curta, monomodo longa. Conectores: RJ-45 par trançado; LC e SC fibra. PoE: af → at → bt (15W → 25W → 90W).

Prof. Affonsinho explica, Módulo 05

5 A família IEEE 802

O que é IEEE 802

O IEEE 802 é o conjunto de padrões para LAN e MAN, mantido pelo IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (LMSC). Cada subgrupo cuida de uma tecnologia específica.

Tabela dos principais 802

802.3 - Ethernet em detalhe

Padrões mais usados:

• 10BASE-T (1990): 10 Mbps, par trançado, 100m.
• 100BASE-TX (Fast Ethernet, 1995).
• 1000BASE-T (Gigabit Ethernet, 1999).
• 2.5/5GBASE-T (2016): velocidade intermediária em Cat5e/Cat6.
• 10GBASE-T (2006): exige Cat6a.
• 25/40/100/200/400GBASE: data centers, geralmente sobre fibra.
• 800GbE (2024) e 1.6 TbE em desenvolvimento: backbone de hyperscalers.

802.11 - Wi-Fi (recap da aula 7)

802.15 - Wireless PAN

• 802.15.1 - Bluetooth: PAN sem fio. Distância 1-100 m. Versões: 1.x (1999, mais lento), 2.x (EDR), 3.x (HS), 4.x (BLE - Bluetooth Low Energy, 2010), 5.x (2016, Bluetooth 5: maior alcance, melhor para IoT), 5.4 (2023). Bluetooth 6.0 anunciado em 2024.
• 802.15.4 - Zigbee, Thread: redes mesh de baixa potência para IoT. Smart home (lâmpadas, sensores, fechaduras). Concorre com Z-Wave (não-IEEE). Matter (2022) é padrão multi-fabricante que roda sobre Wi-Fi, Thread, Ethernet.
• 802.15.6 - WBAN: Body Area Network.

Comparativo Bluetooth × Wi-Fi × Zigbee

802.1Q - VLAN tagging

O 802.1Q define o formato de quadro Ethernet com tag VLAN (4 bytes adicionais). Permite múltiplas VLANs em um mesmo enlace físico. Subdivisões:

• VLAN ID: 12 bits (1-4094 utilizáveis).
• PCP (Priority Code Point): 3 bits, para QoS (802.1p).
• DEI: 1 bit, drop eligible.
• TPID: 16 bits, 0x8100 padrão.

Um trunk (enlace que carrega múltiplas VLANs taggeadas) é necessário entre switches. Access port pertence a uma única VLAN, sem tag para o host.

802.1D / 802.1w - Spanning Tree

O STP (Spanning Tree Protocol, 802.1D) evita loops em redes com redundância. Elege root bridge, calcula caminho menor custo, bloqueia portas redundantes. Convergência lenta (50s). RSTP (Rapid STP, 802.1w): convergência em segundos. MSTP (Multiple STP): múltiplos spanning trees por VLAN.

802.1X - autenticação de porta

O 802.1X autentica dispositivos antes de conceder acesso à rede. Usa EAP (Extensible Authentication Protocol) com servidor RADIUS. Comum em Wi-Fi corporativo (WPA2/3 Enterprise) e em portas físicas com NAC.

802.3ad / LACP - Link Aggregation

Combina múltiplos enlaces físicos em um único enlace lógico (etherchannel). Aumenta banda e dá redundância.

Bate-papo com o Seu Teoffilo

Em prova de TI, decora: 802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi, 802.15.1 Bluetooth, 802.15.4 Zigbee, 802.16 WiMAX (legado), 802.1Q VLAN, 802.1D STP, 802.1X autenticação, 802.3ad LACP, 802.3af/at/bt PoE. Esses 10 padrões resolvem grande parte das questões.

Prof. Affonsinho explica, Módulo 06

6 Conceitos avançados

VLAN - Virtual LAN

A VLAN divide uma rede física em múltiplas redes lógicas, separando broadcast e isolando tráfego. Usos:

• Separar departamentos (TI, RH, Financeiro).
• Separar voz (VoIP) e dados.
• Separar guest Wi-Fi do corporativo.
• Atender requisitos de compliance.
• Reduzir broadcast e melhorar segurança.

Para um host de uma VLAN se comunicar com outra, é necessário roteamento entre VLANs (switch L3 ou roteador), com ACLs para controle.

VLAN tagging (802.1Q)

Cada quadro recebe uma tag de 4 bytes contendo o VLAN ID. Conceitos:

• Native VLAN: VLAN sem tag em uma trunk port (default).
• Voice VLAN: especial para tráfego VoIP.
• Q-in-Q (802.1ad): tag dentro de tag, para provedores oferecerem múltiplas VLANs a clientes.

STP em detalhe (Spanning Tree)

O STP previne loops em topologia com redundância. Funcionamento simplificado:

1. Switches trocam BPDUs (Bridge Protocol Data Units).
2. Eleição da root bridge: switch com menor Bridge ID (priority + MAC).
3. Cada switch calcula a porta de menor custo até a root (root port).
4. Em cada segmento, elege a porta designada (que encaminha).
5. Outras portas redundantes ficam em blocking (lógica desabilitada).
6. Em caso de falha, recalcula e desbloqueia portas alternativas.

Variantes:

• STP (802.1D, 1990): convergência ~50s.
• RSTP (802.1w, 2001): convergência em segundos.
• MSTP (802.1s): múltiplos spanning trees, um por instância (grupo de VLANs).
• PVST/PVST+/Rapid PVST+: proprietárias da Cisco, um STP por VLAN.

QoS - Quality of Service

Prioriza tráfego conforme tipo. Importante para VoIP e vídeo (latência baixa) versus download de arquivo (latência tolerável).

Mecanismos:

• DSCP (Differentiated Services Code Point): 6 bits no cabeçalho IP. Classes EF (voz), AF (dados sensíveis), BE (best effort).
• 802.1p: 3 bits no header VLAN, prioridade L2.
• Policing: limita banda; descarta excesso.
• Shaping: limita banda; armazena excesso.
• WRED: descarte aleatório quando fila enche.
• Queuing: filas separadas (FIFO, PQ, WFQ, CBWFQ).

Outras tecnologias importantes

• NAC (Network Access Control): controla quem entra na rede (802.1X + RADIUS).
• RADIUS, TACACS+, Diameter: protocolos AAA.
• VXLAN: VLAN estendida, usa UDP. Para data centers e cloud (24 bits VNI = 16M VLANs).
• MPLS: comutação por rótulo, usado em backbone de operadora.
• Multicast: tráfego para um grupo seletivo (IGMP, PIM). Usado em IPTV, vídeo.

SDN - Software Defined Networking

Separa o plano de controle (decisão de roteamento) do plano de dados (encaminhamento). Controle centralizado em um controller que programa os switches via API (OpenFlow, NETCONF, gRPC). Surgiu por volta de 2008-2011 (OpenFlow, Stanford). Implementações:

• OpenFlow: protocolo pioneiro.
• OpenDaylight, ONOS: controllers open source.
• Cisco ACI, VMware NSX: comerciais.
• Cloud-managed: Cisco Meraki, Aruba Central, Juniper Mist (gestão pela nuvem).

NFV - Network Functions Virtualization

Substitui appliances físicos (firewall, LB, IPS, gateway) por funções virtualizadas em servidores commodity. Originado pela ETSI em 2012. Acelera deployment e reduz CAPEX.

SD-WAN - Software Defined WAN

Aplica conceitos de SDN ao WAN. Características:

• Múltiplos links: MPLS, internet banda larga, 4G/5G.
• Roteamento inteligente conforme aplicação (voz pelo MPLS, navegação pela banda larga).
• Visibilidade centralizada.
• Economia em links MPLS caros.
• Integração com cloud e SASE.

Vendors: Cisco Viptela, VMware Velocloud, Fortinet, Versa, Silver Peak (HPE).

SASE e SSE

• SASE (Secure Access Service Edge, Gartner 2019): converge SD-WAN + segurança em nuvem (SWG, CASB, ZTNA, FWaaS).
• SSE (Security Service Edge): só a parte de segurança do SASE.

Em 2026, é o caminho preferencial para empresas que migram para cloud e remote work.

IPv6 (recap)

Já vimos na aula 7: 128 bits, hexadecimal em 8 grupos, abolition de NAT (cada device tem IP público), suporte nativo a IPsec, SLAAC para autoconfiguração. Em 2026, adoção em torno de 45-50% globalmente, com Brasil entre os top de adoção.

Pegadinha da Dotôra Soffya

Em prova, decora: VLAN separa broadcast logicamente; STP previne loops em topologia redundante (root bridge eleita por menor BID); QoS prioriza tráfego (DSCP em IP, 802.1p em VLAN); SDN separa controle de dados; SD-WAN aplica SDN ao WAN. Esses 5 conceitos cobrem prova de TI.

Prof. Affonsinho explica, Módulo 07

7 Roteamento e wireless avançado

Roteamento estático × dinâmico

• Estático: rotas configuradas manualmente. Simples, sem overhead, mas não se adapta a mudanças. Bom para redes pequenas e estáveis.
• Dinâmico: protocolos trocam informações e atualizam rotas. Adaptativo, escalável, complexo.

Protocolos de roteamento dinâmico

Classificações:

• IGP (Interior Gateway Protocol): dentro de um sistema autônomo (AS).
• EGP (Exterior Gateway Protocol): entre AS.
• Distance Vector: cada roteador anuncia o que conhece para vizinhos.
• Link State: cada roteador inunda informações de seus links para todos.
• Path Vector: variação de distance vector com path AS-PATH.

Em prova: BGP é o protocolo da internet (entre operadoras/AS). OSPF é o IGP corporativo padrão. RIP é legado.

Switching modes

Como o switch decide encaminhar:

• Store-and-forward: armazena quadro inteiro, verifica CRC, depois encaminha. Mais seguro (descarta corrompido); maior latência.
• Cut-through: encaminha assim que lê o destino. Menor latência; encaminha quadros corrompidos.
• Fragment-free: lê os primeiros 64 bytes (mínimo Ethernet) antes de encaminhar. Equilíbrio entre latência e validação.

5G em detalhe

O 5G (5ª geração de telefonia móvel) começou a ser implantado comercialmente em 2018-2019. No Brasil, leilão em 2021 e ativação em 2022-2023. Características:

• Velocidade até 10 Gbps teórico.
• Latência 1 ms em condições ideais (vs 30-50 ms no 4G).
• Densidade: 1 milhão de devices/km².
• Bandas: baixa (sub-1 GHz, alcance), média (sub-6 GHz, equilíbrio - n78 no Brasil), alta/mmWave (24-40 GHz, velocidade alta, alcance curto).

Modos:

• NSA (Non-Standalone): 5G usa core 4G LTE como suporte. Implantação inicial.
• SA (Standalone): 5G com core próprio (5GC). Permite recursos plenos: network slicing, latência baixa real.

Casos de uso: smartphone rápido, IoT massivo, smart city, indústria 4.0, V2X (veículos), telemedicina, AR/VR. Network slicing: criar redes virtuais isoladas com SLA específico.

Bluetooth gerações

• 1.x (1999): 1 Mbps. Pareamento básico.
• 2.x (2004): EDR (Enhanced Data Rate), 3 Mbps.
• 3.x (2009): HS (High Speed), 24 Mbps via Wi-Fi.
• 4.0 / 4.1 / 4.2 (2010-2014): introduz BLE (Bluetooth Low Energy), revolucionário para wearables e IoT.
• 5.0 (2016): 4x alcance, 2x velocidade BLE.
• 5.1 (2019): direction finding (AoA, AoD).
• 5.2 (2020): LE Audio, LE Isochronous Channels.
• 5.3 (2021).
• 5.4 (2023).
• 6.0 (anunciado 2024): channel sounding, melhor proximidade.

BLE é base de Apple AirDrop, Find My, Google Nearby, beacons (Eddystone, iBeacon), saúde wearable.

NFC, Zigbee, Z-Wave, Thread, Matter

• NFC (Near Field Communication): 4 cm, 13,56 MHz, 424 kbps. Pagamento contactless (Apple Pay, Google Pay, cartão), ingressos, autenticação rápida.
• Zigbee (802.15.4): mesh, baixa potência, IoT smart home.
• Z-Wave: similar a Zigbee, frequência diferente, proprietário.
• Thread (802.15.4): IPv6 nativo, base do Matter.
• Matter (2022): padrão multi-fabricante (Apple, Google, Amazon, Samsung) sobre Wi-Fi e Thread. Quer unificar smart home.

LPWAN - Low Power Wide Area Network

Para IoT de longa distância e baixa potência (sensores agrícolas, medidores remotos):

• LoRa / LoRaWAN: 868/915 MHz, alcance até 15 km rural. Open source.
• Sigfox: francês, espectro ultra estreito.
• NB-IoT, LTE-M: padrões celulares (3GPP) para IoT, integrados a operadoras.

Tendências (2024-2026)

• Wi-Fi 7 (802.11be): padronizado em 2024.
• 5G SA: expansão.
• 6G: pesquisa, comercial estimado para 2030.
• Wi-Fi 6E na banda 6 GHz: regulamentação no Brasil em 2021.
• Open RAN: desagregação de hardware/software de rádio celular.
• Private 5G: redes 5G corporativas dedicadas.
• SASE/SSE: convergência rede + segurança.

Coach Jeff manda a real

Em prova, decora os roteamentos: RIP distance vector legado; OSPF link state IGP corporativo; BGP path vector EGP da internet. E o switching: store-and-forward (CRC valida) × cut-through (rápido, sem CRC). 5G: NSA usa core 4G; SA tem core próprio. Bluetooth 4.0 trouxe BLE (essencial para IoT/wearables).

! Encontro com o vilão

O Doutrinador é o vilão desta aula. Sustenta tese minoritária e acha que prova deveria cobrar isso. Em informática, ele jura que hub é camada 2 (errado, é 1), que switch é camada 3 (errado, é 2), que VLAN é tecnologia legada (errado, é amplamente usada), que BGP roda dentro de uma empresa (errado, é entre AS na internet). Ele cobra detalhes minúsculos: a versão exata do RFC, o número exato da norma, a velocidade de cada categoria de cabo.

O vilão da aula: Doutrinador

Ele troca hub × switch × roteador (camada 1, 2, 3), confunde topologia física × lógica, mistura RIP × OSPF × BGP, IGP × EGP, STP × VLAN. Atenção redobrada nas questões.

Como derrotar o Doutrinador:

1. Memorize: hub = 1, switch = 2, roteador = 3.
2. Memorize: roteador segmenta domínio de broadcast; switch só de colisão (a menos que tenha VLAN).
3. Memorize: RIP distance vector (hop, máximo 15); OSPF link state IGP corporativo; BGP path vector EGP da internet.
4. Memorize: Cat5e (1G), Cat6/6a (10G), Cat8 (40G).
5. Memorize: 802.3 Ethernet, 802.11 Wi-Fi, 802.15.1 Bluetooth, 802.15.4 Zigbee, 802.1Q VLAN, 802.1D STP, 802.1X 802.1X.
6. Memorize: VLAN separa broadcast logicamente; STP previne loops; QoS prioriza tráfego.

◆ Mapa mental

↻ Revisão relâmpago

5 minutos antes da prova, leia só isto.

1. PAN (metros, Bluetooth/NFC) - LAN (prédio, Ethernet/Wi-Fi) - MAN (cidade) - WAN (país, internet) - SAN (storage).
2. VLAN: segmentação lógica dentro de LAN. CAN: campus.
3. Topologias físicas: barramento (legado), anel (legado), estrela (atual), malha (redundância), árvore (hierárquica), híbrida.
4. Topologia lógica: broadcast (CSMA/CD Ethernet, CSMA/CA Wi-Fi) × ponto-a-ponto.
5. Hub: camada 1, repete sinal. Legado.
6. Switch: camada 2, encaminha por MAC. 1 domínio de colisão por porta; 1 de broadcast por VLAN.
7. Roteador: camada 3, encaminha por IP. Segmenta broadcast (1 por interface).
8. Bridge: camada 2, predecessor do switch.
9. AP: ponte sem fio (1-2). Gateway: variável. NIC, modem, repetidor: 1-2.
10. Cabeamento: Cat5e (1G), Cat6/6a (10G), Cat7, Cat8 (40G). Distância 100m. Conector RJ-45.
11. Fibra: monomodo (longa, amarela) × multimodo (curta, aqua/laranja). Conectores LC, SC, MTP/MPO.
12. Coaxial: legado em rede; ativo em TV cabo.
13. PoE: 802.3af (15W), 802.3at (25W), 802.3bt (90W).
14. IEEE 802.3: Ethernet. 802.11: Wi-Fi (a/b/g/n/ac/ax/be).
15. 802.15.1: Bluetooth. 802.15.4: Zigbee. 802.16: WiMAX (legado).
16. 802.1Q: VLAN tagging. 802.1D: STP. 802.1X: autenticação. 802.3ad: LACP.
17. VLAN: separa broadcast logicamente. Trunk (com tag) vs access (sem tag).
18. STP: previne loops em redundância. RSTP rápido. MSTP múltiplos.
19. QoS: prioriza tráfego. DSCP em IP, 802.1p em VLAN.
20. Roteamento estático × dinâmico. RIP distance vector legado; OSPF link state IGP; BGP path vector EGP da internet.
21. Switching: store-and-forward (valida CRC) × cut-through (rápido) × fragment-free (64 bytes).
22. SDN: separa controle de dados. OpenFlow. NFV: virtualiza funções de rede. SD-WAN: WAN inteligente.
23. SASE: SD-WAN + segurança em nuvem (SWG, CASB, ZTNA, FWaaS).
24. 5G: NSA (com core 4G) × SA (core próprio). Bandas baixa, média (n78 BR), mmWave. Network slicing.
25. Bluetooth 4.0 trouxe BLE. NFC 4 cm. Zigbee/Thread mesh IoT. Matter (2022) padrão multi-fabricante. LoRaWAN longa distância IoT.

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25 pontos densos sobre redes. Bora para as questões.

? 10 questões comentadas

Foco em classificações por abrangência, equipamentos × camada OSI, cabeamento, padrões IEEE 802, VLAN/STP/QoS, SDN/SD-WAN, roteamento, Wi-Fi/5G/Bluetooth.

Dica do Fuffu

Decora os 3 trios: 1) PAN-LAN-MAN-WAN (abrangência); 2) hub-switch-roteador (camada 1-2-3); 3) RIP-OSPF-BGP (distance vector / link state / path vector). Esses 3 grupos resolvem boa parte das questões.