Questão de Redes de Computadores — Equipamentos de Redes (Roteador, Switch, Hub, etc.) — INSTITUTO AOCP 2024

Equipamentos de rede e o modelo OSI: onde cada um opera

Gabarito: letra E. O switch é o dispositivo que opera na camada 2 (enlace) do modelo OSI e encaminha quadros com base no endereço MAC, permitindo a comunicação entre dispositivos dentro de uma mesma LAN. Essa é a definição clássica de switch, que o distingue do roteador (camada 3, endereço IP) e do hub (camada 1, sem filtragem).

O modelo OSI (Open Systems Interconnection) divide a comunicação em sete camadas, cada uma com funções específicas. Os equipamentos de interconexão são classificados conforme a camada em que operam, e essa é a chave para responder questões como esta. Vamos entender cada um:

• Camada 1 (Física): lida com a transmissão de bits pelo meio físico. Equipamentos: repetidor, hub, placa de rede (NIC). O hub é um repetidor multiporta: recebe o sinal em uma porta e o repete em todas as outras, sem qualquer filtragem ou inteligência.

• Camada 2 (Enlace): lida com quadros (frames) e endereços MAC. Equipamentos: bridge e switch. O switch é uma bridge multiporta de alta velocidade, que aprende os endereços MAC dos dispositivos conectados a cada porta e encaminha os quadros apenas para a porta de destino, reduzindo colisões e segmentando a rede.

• Camada 3 (Rede): lida com pacotes e endereços IP. Equipamento: roteador. O roteador interliga redes distintas, escolhendo a melhor rota com base no endereço IP de destino.

• Camadas superiores (4 a 7): o gateway pode operar em várias camadas, geralmente transporte ou aplicação.

O switch é o coração das redes locais modernas. Ele mantém uma tabela de endereços MAC (a chamada tabela CAM) e, ao receber um quadro, verifica o MAC de destino e o encaminha pela porta correta. Se o destino for desconhecido, ele inunda todas as portas (exceto a de origem), aprendendo com o tempo. Esse processo é chamado de comutação e é o que permite a comunicação eficiente entre dispositivos na mesma LAN.

A pegadinha clássica desta questão é confundir switch com roteador. O roteador opera na camada 3 e usa endereços IP, enquanto o switch opera na camada 2 e usa endereços MAC. Outra confusão comum é com o hub, que opera na camada 1 e não filtra nada. Guarde a tabela abaixo para nunca mais errar:

Agora, vamos analisar cada alternativa, aplicando exatamente esse critério: qual camada e qual endereço cada dispositivo usa?

Alternativa A — ❌ Incorreta

Quality of Service (QoS) não é um dispositivo de rede, mas um conjunto de técnicas e mecanismos para gerenciar a prioridade do tráfego, garantindo qualidade para aplicações críticas (como voz e vídeo). Ele pode ser implementado em switches, roteadores e outros equipamentos, mas não é um dispositivo físico que opera na camada 2. A banca incluiu essa opção para testar se o candidato sabe diferenciar um conceito de um equipamento.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Network Address Translation (NAT) é uma técnica de tradução de endereços IP, geralmente implementada em roteadores ou firewalls, que permite que dispositivos com IPs privados acessem a internet usando um IP público. Não é um dispositivo e não opera na camada 2 — trabalha na camada 3 (rede) e, em alguns casos, na camada 4 (transporte). A confusão aqui é achar que NAT é um equipamento, quando na verdade é uma função.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Firewall é um dispositivo (ou software) de segurança que filtra o tráfego com base em regras, operando tipicamente nas camadas 3 e 4 (e, em versões mais avançadas, até na camada 7). Ele não encaminha pacotes com base em endereços MAC dentro de uma LAN; sua função é bloquear ou permitir tráfego entre redes, protegendo a rede interna. A pegadinha é que o firewall também "encaminha" pacotes, mas com base em IP/porta e com propósito de segurança, não de comutação.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Roteador opera na camada 3 (rede) do modelo OSI e encaminha pacotes com base no endereço IP, interligando redes distintas (LANs, WANs). Ele é necessário para o acesso à internet e isola domínios de broadcast. A banca troca exatamente o endereço: o roteador usa IP (lógico), não MAC (físico). Essa é a pegadinha mais comum — o candidato que sabe que o roteador "encaminha pacotes" pode marcar esta opção, mas o enunciado fala em "endereços MAC" e "rede local", que são características do switch.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O switch opera na camada 2 (enlace) do modelo OSI e encaminha quadros com base no endereço MAC de destino, permitindo a comunicação entre dispositivos dentro de uma mesma LAN. Ele é, essencialmente, uma bridge multiporta de alta velocidade, que aprende os endereços MAC e comuta os quadros de forma eficiente, reduzindo colisões e segmentando a rede. Essa é exatamente a definição apresentada no enunciado.

Gabarito: letra E