Questão de Redes de Computadores — Técnicas de Acesso ao Meio (CSMA, TDMA, FDMA etc.) — Avança SP 2024

Ethernet Clássica × Ethernet Comutada

Gabarito: letra D. A Ethernet clássica, baseada em topologia de barramento com meio compartilhado, sofre com colisões e saturação da capacidade de transmissão, pois todas as estações disputam o mesmo canal usando CSMA/CD. Já a Ethernet comutada, em topologia estrela com switches, elimina esses problemas ao criar enlaces dedicados e full-duplex entre cada estação e o switch.

A Ethernet é a tecnologia dominante em redes locais (LANs), padronizada pelo IEEE 802.3. Ela evoluiu ao longo de quatro gerações: Ethernet-padrão (10 Mbps), Fast Ethernet (100 Mbps), Gigabit Ethernet (1 Gbps) e 10 Gigabit Ethernet (10 Gbps). A distinção central entre os dois tipos mencionados no enunciado está na topologia e no método de acesso ao meio.

A Ethernet clássica (ou padrão) utilizava uma topologia de barramento, onde todos os nós compartilham o mesmo meio físico (cabo coaxial). Nesse cenário, apenas uma estação pode transmitir por vez; se duas ou mais transmitirem simultaneamente, ocorre uma colisão. Para gerenciar esse acesso concorrente, utiliza-se o protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), que faz a estação "escutar" o canal antes de transmitir e, ao detectar uma colisão, interrompe a transmissão e aguarda um tempo aleatório antes de tentar novamente. Esse mecanismo resolve o problema de acessos múltiplos, mas impõe limites: à medida que o número de estações cresce, aumentam as colisões e a rede fica saturada, reduzindo drasticamente a vazão útil.

A Ethernet comutada, por sua vez, adota uma topologia estrela centralizada em um switch. Cada estação possui um enlace dedicado e exclusivo com o switch, operando em modo full-duplex (transmissão e recepção simultâneas em canais separados). Como não há mais um meio compartilhado, não existe disputa pelo canal e, portanto, não há colisões — o CSMA/CD torna-se desnecessário. O switch também elimina a saturação, pois cada porta tem sua própria largura de banda, e o tráfego é comutado diretamente entre origem e destino, em vez de ser difundido para todas as estações.

A confusão mais comum nesse tema é atribuir à Ethernet comutada os problemas que são inerentes à clássica, ou vice-versa. A banca explora exatamente essa inversão: colisões e saturação são características da Ethernet clássica (meio compartilhado), enquanto a comutada resolve esses problemas com enlaces dedicados. Guarde essa fronteira: meio compartilhado + CSMA/CD = clássica; enlaces dedicados + full-duplex = comutada.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que a Ethernet comutada pode operar a uma taxa mínima de 3 Mbps. Não há qualquer relação entre a Ethernet comutada e uma taxa de 3 Mbps. As gerações Ethernet operam em 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps e 10 Gbps. O valor de 3 Mbps não corresponde a nenhum padrão Ethernet — é um distrator numérico sem fundamento técnico.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que o uso de switches foi instaurado na Ethernet clássica. É exatamente o oposto: a Ethernet clássica usava barramento (cabo coaxial compartilhado), sem switches. O switch é o elemento central da Ethernet comutada, que surgiu nas gerações seguintes (Fast Ethernet em diante) com topologia estrela. A banca inverteu a relação entre a tecnologia e a topologia.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que o problema de acessos múltiplos só foi resolvido após a implementação da fibra óptica. O problema de acessos múltiplos na Ethernet clássica já era tratado pelo protocolo CSMA/CD, muito antes da adoção de fibra óptica. A fibra óptica é um meio físico que trouxe maior velocidade e distância, mas não é o que resolve o acesso ao meio — essa função é do protocolo de controle de acesso (CSMA/CD na clássica, e a própria comutação na Ethernet comutada).

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Afirma que os problemas de colisões e saturação da capacidade de transmissão são característicos da Ethernet clássica. Correto: na topologia de barramento com meio compartilhado, todas as estações disputam o mesmo canal, gerando colisões (tratadas pelo CSMA/CD) e saturação quando o número de transmissores aumenta. Esses problemas são inerentes ao design da Ethernet clássica e foram justamente o que motivou a evolução para a Ethernet comutada com switches e enlaces dedicados.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que os problemas de acesso ao meio e lentidão de registradores da rede são característicos da Ethernet comutada. Há dois erros: (1) a Ethernet comutada não tem problema de acesso ao meio, pois cada estação tem enlace dedicado e full-duplex — não há disputa; (2) "lentidão de registradores" não é um conceito aplicável a redes Ethernet — registradores são componentes internos de processadores, não da rede. A banca misturou termos de arquitetura de computadores com redes para criar um distrator.

Gabarito: letra D — a única alternativa que descreve corretamente as características da Ethernet clássica.