Questão de Redes de Computadores — Equipamentos de Redes (Roteador, Switch, Hub, etc.) — VUNESP 2023

Switches: aprendizado e encaminhamento por endereço MAC

Gabarito: letra E. Um switch típico, ao ser instalado, opera em modo de aprendizado: ele descobre e armazena em sua memória (tabela CAM/MAC) qual porta está conectada a cada computador da rede, encaminhando os quadros com base no endereço MAC de destino. Essa é a essência do funcionamento de um switch de camada 2, conforme descrito no conteúdo de apoio sobre comutadores.

O switch é um dispositivo de interconexão que opera na camada 2 (enlace) do modelo OSI, sendo responsável por conectar computadores em uma rede local (LAN). Diferentemente do hub, que simplesmente replica o sinal para todas as portas, o switch é mais inteligente: ele aprende com o tráfego que recebe e constrói uma tabela que associa cada endereço MAC a uma porta específica. Esse processo é chamado de aprendizado de endereços e é fundamental para o funcionamento eficiente da rede.

Quando um switch recebe um quadro, ele analisa o endereço MAC de destino. Se esse endereço já estiver em sua tabela, o switch encaminha o quadro apenas para a porta correspondente (unicast). Se o endereço não for conhecido, o switch inunda (flood) o quadro por todas as portas, exceto a de origem, para descobrir onde o destino está. Esse mecanismo é descrito no conteúdo de apoio: "O switch aprende com a rede e depois apenas encaminha para os endereços conhecidos".

É importante distinguir o switch de outros dispositivos de rede. O hub opera na camada 1 e não filtra nada, apenas repete o sinal. O roteador opera na camada 3 e utiliza endereços IP para encaminhar pacotes entre redes distintas. O switch L2, por sua vez, trabalha exclusivamente com endereços MAC, enquanto o switch L3 combina funcionalidades de camada 2 e 3, podendo rotear pacotes entre VLANs ou redes diferentes.

A pegadinha desta questão está em inverter as funções dos dispositivos: a banca tenta confundir o candidato atribuindo ao switch L2 o uso de endereços IP (que é função do roteador) e ao switch L3 o uso exclusivo de endereços MAC (que é função do switch L2). Além disso, a alternativa sobre switch gerenciado contém uma afirmação falsa sobre a impossibilidade de acesso via linha de comando ou Telnet, e a alternativa sobre switch não gerenciado inverte completamente a realidade, afirmando que ele é difícil de instalar quando, na verdade, é plug and play.

Guarde a fronteira entre as camadas e os endereços usados por cada equipamento: é exatamente nela que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

O erro está em afirmar que um switch gerenciado não permite interface de linha de comando ou Telnet. Na verdade, é exatamente o oposto: switches gerenciados oferecem diversos métodos de configuração, incluindo interface de linha de comando (CLI), acesso via Telnet, SSH, SNMP e interface web. A justificativa "por razões de segurança" é infundada, pois o acesso via CLI e Telnet é um recurso padrão desses equipamentos, embora o Telnet seja desaconselhado por não criptografar o tráfego.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A afirmação de que um switch L3 utiliza exclusivamente o endereço MAC é falsa. O switch L3, também chamado de switch de camada 3, combina funcionalidades de camada 2 e camada 3. Ele usa endereços MAC para encaminhamento dentro da mesma rede (como um switch L2) e também utiliza endereços IP para roteamento entre redes diferentes (como um roteador). Portanto, não é correto dizer que ele usa exclusivamente o endereço MAC.

Alternativa C — ❌ Incorreta

O erro está em afirmar que um switch L2 utiliza exclusivamente o endereço IP. O switch L2 opera na camada 2 do modelo OSI e toma decisões de encaminhamento com base no endereço MAC (endereço físico) de destino, não no endereço IP (endereço lógico). O uso de endereços IP é característica de dispositivos de camada 3, como roteadores e switches L3.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Esta alternativa inverte completamente a realidade. Um switch típico não gerenciado, destinado a pequenas redes, é plug and play: basta conectá-lo à energia e aos cabos de rede para que ele funcione imediatamente, sem necessidade de configuração. Ele aprende os endereços MAC automaticamente, sem que o usuário precise informar previamente qual computador está em cada porta. A afirmação de que ele é de instalação mais difícil que um switch gerenciado é totalmente equivocada.

Alternativa E — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Esta alternativa descreve corretamente o funcionamento de um switch típico. Ao ser instalado, o switch entra em modo de aprendizado: ele analisa os quadros que recebe, identifica o endereço MAC de origem e associa esse endereço à porta pela qual o quadro chegou, guardando essa informação em sua memória (tabela CAM). Com o tempo, o switch aprende a localização de todos os computadores da rede e passa a encaminhar os quadros apenas para a porta de destino correta, otimizando o tráfego.

Gabarito: letra E