Redes - topologias de redes

1. Topologias de redes
As várias formas de interligar os
computadores

2. O que são as topologias?
 Há diversas formas de interligar
aparelhos numa rede. A essas formas
dá-se o nome genérico de topologias.
A escolha das topologias é muito
importante, porque determina o tipo de
equipamento a usar, incluindo cabos.

3. Topologias Físicas e Lógicas
As topologias podem ser físicas e
lógicas e a distinção é esta:
 as topologias físicas definem como
são interligados, fisicamente, os
componentes da rede.
 as topologias lógicas definem a forma
como os dados circulam na rede.

4. Topologias Físicas
As que são visíveis.

5. Bus ou Barramento
Todos os computadores
estão ligados a um cabo
comum (backbone) que
tem as duas extremidades
separadas.
Backbone - significa
“espinha dorsal” e é esse,
de facto, o aspeto do cabo
principal nesta topologia.

6. Vantagens
 São relativamente simples de montar, pelo
que foi esta a solução que imperou durante
vários anos a nível de redes locais.
Atualmente, em redes locais, não é uma
solução usada;
 São pouco exigentes em termos do tipo de
equipamento e comprimento de cabos,
sendo por isso relativamente baratas.

7. Desvantagens
 Uma avaria no cabo backbone, ao qual se ligam
os outros computadores, invalida o
funcionamento da rede;
 Pouca possibilidade de expansão, já que se o
cabo backbone não for suficiente para receber
mais postos, é necessário substituí-lo por outro;
 A remoção ou adição de um dispositivo à rede
deve ser feita com todos os computadores
desligados;

8. Desvantagens
 Pode ser difícil detetar a origem de uma falha na
rede;
 Os computadores ligados a um segmento de rede
deste tipo numa rede local definem um domínio
de colisão, o que pode tornar o tráfego lento.

9. Star ou Estrela
Todos os computadores
ligados a um dispositivo
concentrador, como um
hub ou um switch. É a
topologia mais usada
atualmente em redes
locais, porque as suas
vantagens superam
largamente as suas
desvantagens.

10. Vantagens
 Muito fácil de montar e configurar;
 Não é necessário parar o funcionamento
da rede para inserir ou remover
dispositivos;
 É fácil detetar os dispositivos avariados.

11. Desvantagens
 Requer mais cabo do que a topologia em
bus;
 A avaria do concentrador implica a falha
da rede;
 Devido ao custo do concentrador, é mais
cara do que a topologia em bus.

12. Ring ou Anel
Existe um backbone em forma de
anel fechado ao qual se ligam os
equipamentos. Existem várias
formas de implementar esta
topologia. Atualmente, caiu em
desuso e apenas se vê ainda
nalgumas redes de alta velocidade
com fibra ótica e muitas com
duplo anel, em que o segundo
anel entra em funcionamento se o
primeiro falhar.

13. Vantagens
 Todas as estações têm igual
oportunidade de acesso à rede;
 Organizada, já que os pacotes circulam
sempre no mesmo sentido, e são
passados de uma para a outra;
 O crescimento da rede não afeta
grandemente a sua performance.

14. Desvantagens
 Complexa e cara;
 Falha num computador pode implicar
a falha da rede.

15. Mesh ou Malha
A topologia física em
malha ou mesh é típica
das WAN, já que não
tem forma definida.
Existem normalmente
várias ligações possíveis
entre postos.

16. Vantagens
 Garante um melhor funcionamento, ao ter
grande tolerância a falhas por oferecer
vários caminhos possíveis.

17. Desvantagens
 Complexa;
 Cara;
 Difícil de manter e administrar.

18. Variantes dos modelos básicos
 Existem variantes destas topologias,
como seja a topologia híbrida –
combinação de duas quaisquer das
anteriores, como a bus e a estrela – em
árvore – uma série de estrelas com
uma raiz comum e a estrela estendida
– uma série de estrelas interligadas.

19. Uma Árvore

20. Topologias Lógicas
Nem tudo o que parece é...

21. Topologias Lógicas
 Mostram o caminho que os dados tomam
na rede e em que sentido circulam;
 Existem três tipos de topologias lógicas:
 barramento lógico;
 estrela lógica;
 anel lógico.

22. Barramento lógico (1/3)
No barramento ou bus lógico, os pacotes (ou
frames) de dados são transmitidos por difusão,
ou seja, em simultâneo para todos os pontos da
rede. Cabe depois a cada recetor – como placas
de rede, por exemplo – ler os pacotes e verificar
se lhe são ou não destinados. Se não for,
recusam-nos; se for, aceitam-nos. Aqui, o meio
de transmissão é partilhado, logo apenas uma
estação pode transmitir de cada vez; ou então,
como já viu, pode haver colisões.

23. Barramento lógico (2/3)
Topologia física
em bus e lógica
em bus

24. Barramento lógico (3/3)
Topologia física em
estrela e lógica em
bus, como
consequência de
se estar a usar
hubs.

25. Anel lógico (1/4)
 As frames são transmitidas ao longo de
uma anel físico, sempre na mesma
direção e sentido, de posto em posto,
até terem cumprido uma volta inteira ao
anel.

26. Anel lógico (2/4)
 Cada posto que recebe uma frame do
posto anterior coloca-lhe o endereço do
posto seguinte e fá-la seguir pelo anel;
 o posto a quem a frame era destinada
recebe-a, lê-a e preenche um “recibo”
em como a recebeu, enquanto que os
outros apenas a reencaminham.

27. Anel lógico (3/4)
 Cada frame faz este caminho até
percorrer uma volta completa e chegar
ao posto que a enviou. Este lê o recibo
que confirma a receção e retira a frame
do anel.

28. Anel lógico (4/4)
Anel lógico num
anel físico.

29. Estrela lógica (1/2)
 Na estrela lógica, o uso de switches
permite que a transmissão de frames
possa ser feita para uma parte
específica da rede, onde se encontra
o seu destinatário.

30. Estrela lógica (2/2)

31. Exemplos de aplicação a LANs,
MANs e WANs
 A topologia em malha é típica das redes de
maior dimensão, como MAN e WAN que, na
grande maioria dos casos, assentam na
rede telefónica que já tem essa topologia.

32. Exemplos de aplicação a LANs,
MANs e WANs
 Nas redes locais, as topologias mais
comuns são a estrela e a árvore. São muito
comuns as soluções em que em várias
salas há sub-redes com topologia em
estrela interligadas numa estrutura em
árvore cuja raiz é um switch ao qual poderá
estar ligado um servidor da rede.

33. Exemplos de aplicação a LANs,
MANs e WANs
router
concentrador
Nalgumas redes locais,
usa-se a topologia em
anel para criar um anel
duplo de alta
velocidade a ligar
computadores, routers
e segmentos da rede.
Nestes últimos, a
velocidade já pode ser
menor.