Topologia

Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 1

1. TOPOLOGIA: INÍCIO

Conceito extensamente baseado em continuidade matemática.
Na matemática, a topologia é a área em que se estudam os espaços topológicos.
Em engenharias, o conceito está associado à disposição lógica de elementos.
Em topografia, Topologia:
É a parte da Topografia que estuda as formas exteriores da superfície da Terra e as leis
que regem o seu modelado
Em informática, topologia de rede é a forma por meio da qual ela se apresenta
fisicamente, ou seja, como os elementos de rede (network nodes) estão dispostos.
Em psicanálise, é uma característica do inconsciente lacaniano.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Topologia

2. Que significa o termo “topologia”
Uma rede informática é constituída por computadores ligados entre eles graças a linhas
de comunicação (cabos redes, etc.) e elementos materiais (placas de rede, bem como outros
equipamentos que permitem assegurar a boa circulação dos dados). O arranjo físico, isto é, a
configuração espacial da rede chama-se topologia física. Distinguem-se geralmente as topologias
seguintes:
• topologia em bus/barramento
• topologia em estrela
• topologia em anel
• topologia em árvore
• topologia em malha/híbrida
http://pt.kioskea.net/contents/initiation/topologi.php3

A topologia lógica, em oposição à topologia física, representa a forma como os dados
transitam nas linhas de comunicação. As topologias lógicas mais correntes são:
• Ethernet (também conhecida sob o nome de norma IEEE 802.3) é um padrão de transmissão de
dados para rede local baseada no princípio seguinte: Todas as máquinas da rede Ethernet estão
conectadas a uma mesma linha de comunicação, constituída por cabos cilíndricos.
http://pt.kioskea.net/contents/technologies/ethernet.php3

• Token Ring: é um protocolo de redes que opera na camada física (ligação de dados) e de enlace
do modelo OSI dependendo da sua aplicação. Usa um símbolo (em inglês, token), que consiste
numa trama de três bytes, que circula numa topologia em anel em que as estações devem aguardar
a sua recepção para transmitir. A transmissão dá-se durante uma pequena janela de tempo, e
apenas por quem detém o token. Este protocolo foi descontinuado em detrimento de Ethernet e é
utilizado atualmente apenas em infra-estruturas antigas. http://pt.wikipedia.org/wiki/Token_ring
•
• FDDI - A tecnologia LAN FDDI (Fiber Distributed Data Interface) é uma tecnologia de acesso à
rede em linhas de tipo fibra óptica. Trata-se, com efeito, de um par de anéis (um é “primário”, o
outro, permitindo recuperar os erros do primeiro, ou “secundário”). O FDDI é um anel de ficha de
detecção e correção de erros (é aí que o anel secundário tem a sua
importância). http://pt.kioskea.net/contents/technologies/fddi.php3


3. Topologia de rede

A topologia de rede descreve como é o layout de uma rede de computadores através da
qual há o tráfego de informações, e também como os dispositivos estão conectados a ela.
Há várias formas nas quais se podem organizar a interligação entre cada um dos nós
(computadores) da rede. Topologias podem ser descritas fisicamente e logicamente. A topologia física
é a verdadeira aparência ou layout da rede, enquanto que a lógica descreve o fluxo dos dados através
da rede.

Diversas topologias de rede.

Barramento/bus

Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os computadores são
ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não passarem por dentro de
cada um dos nós, apenas uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas as
outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a
transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo
tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão.
Essa topologia utiliza cabos coaxiais. Para cada barramento existe um único cabo, que
vai de uma ponta a outra. O cabo é seccionado em cada local onde um computador será inserido na
rede. Com o seccionamento do cabo formam-se duas pontas e cada uma delas recebe um conector
BNC. No computador é colocado um "T" conectado à placa que junta às duas pontas. Embora ainda
existam algumas instalações de rede que utilizam esse modelo, é uma tecnologia obsoleta.
Embora esta topologia descrita fisicamente tiver caído em desuso, logicamente ela é
amplamente usada. Redes ethernet utilizam este tipo lógico de topologia.


Anel

Na topologia em anel os dispositivos são conectados em série, formando um circuito
fechado (anel). Os dados são transmitidos unidirecionalmente de nó em nó até atingir o seu
destino. Uma mensagem enviada por uma estação passa por outras estações, através das
retransmissões, até ser retirada pela estação destino ou pela estação fonte. Os sinais sofrem menos
distorção e atenuação no enlace entre as estações, pois há um repetidor em cada estação. Há um atraso
de um ou mais bits em cada estação para processamento de dados. Há uma queda na confiabilidade
para um grande número de estações. A cada estação inserida, há um aumento de retardo na rede. É
possível usar anéis múltiplos para aumentar a confiabilidade e o desempenho. Na realidade, os
computadores de uma rede em topologia anel não estão ligados em anel, mas ligados a
um distribuidor.

Estrela

A mais comum atualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par trançado e
um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os
dados para todas as estações, mas com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já
que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com
problemas, apenas o nó ligado ao componente defeituoso ficará fora da rede. Esta topologia se aplica
apenas a pequenas redes, já que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezesseis portas. Em
redes maiores é utilizada a topologia de árvore, onde temos vários concentradores interligados entre si
por computadores ou roteadores.

Árvore

A topologia em árvore é essencialmente uma série de barras
interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. Esta


ligação é realizada através de derivadores e as conexões das estações realizadas do mesmo modo que
no sistema de barra padrão.
Cuidados adicionais devem ser tomados nas redes em árvores, pois cada ramificação
significa que o sinal deverá se propagar por dois caminhos diferentes. A menos que estes caminhos
estejam perfeitamente casados, os sinais terão velocidades de propagação diferentes e refletirão os
sinais de diferente maneira. Em geral, redes em árvore, vão trabalhar com taxa de transmissão menores
do que as redes em barra comum, por estes motivos.

Híbrida
É a topologia mais utilizada em grandes redes. Assim, adequa-se a topologia de rede
em função do ambiente, compensando os custos, expansibilidade, flexibilidade e funcionalidade de
cada segmento de rede.
Muitas vezes acontecem demandas imediatas de conexões e a empresa não dispõe de
recursos, naquele momento, para a aquisição de produtos adequados para a montagem da rede. Nestes
casos, a administração de redes pode utilizar os equipamentos já disponíveis considerando as
vantagens e desvantagens das topologias utilizadas.
Consideremos o caso de um laboratório de testes computacionais onde o número de
equipamentos é flutuante e que não admite um layout definido. A aquisição de concentradores ou
computadores pode não ser conveniente, pelo contrário até custosa. Talvez uma topologia em
barramento seja uma solução mais adequada para aquele segmento físico de rede.

http://pt.wikipedia.org/wiki/Topologia_de_rede

Malha

Rede mesh ou rede de malha, é uma alternativa de protocolo de roteamento ao padrão 802.11
para diretrizes de tráfego de dados e voz além das redes a cabo ou infra-estrutura wireless.
Uma rede de infraestrutura é composta de APs (Access point = Ponto de acesso) e clientes, os
quais necessariamente devem utilizar aquele AP para trafegarem em uma rede. Uma rede mesh é
composta de vários nós/roteadores, que passam a se comportar como uma única e grande rede,
possibilitando que o cliente se conecte em qualquer um destes nós. Os nós têm a função de repetidores
e cada nó está conectado a um ou mais dos outros nós. Desta maneira é possível transmitir mensagens
de um nó a outro por diferentes caminhos. Já existem redes com cerca de 500 nós e mais de 400.000
usuários operando (Free the Net, San Francisco, CA).


Redes do tipo mesh possuem a vantagem de serem redes de baixo custo, fácil implantação e bastante
tolerantes a falhas.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_Mesh

4. Caracterização das Redes
As redes podem caracterizar-se quanto à sua dispersão geográfica em três tipos
principais que são LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) e WAN (Wide
Area Network).

LAN
LAN é o acrônimo de Local Area Network, é o nome que se dá a uma rede de caráter
local, e onde estão ligados alguns sistemas numa área geográfica pequena. Normalmente uma LAN
está enquadrada num escritório ou numa empresa não dispersa geograficamente. As tecnologias
principais que uma LAN pode utilizar são a Ethernet, o Token Ring, o ARCNET e o FDDI ("Fiber
Distributed Data Interface").
O FDDI alarga a extensão de uma LAN para uma área geográfica muito maior do à
habitual com Ethernet, o que pode trazer um incremento no número de utilizadores do sistema. Numa
LAN Ethernet é normal ter-se somente 4 ou 5 utilizadores, enquanto que numa LAN que utilize FDDI
podem existir algumas centenas de utilizadores.
Existe um conjunto de aplicações típicas que estão no servidor de uma LAN, e
permitem aos utilizadores da rede correr as aplicações remotamente. Os utilizadores da LAN podem
utilizar diversos serviços desde a impressão até a partilha de ficheiros. O acesso a ficheiros,
nomeadamente para leitura e/ou escrita é gerida pelo administrador da LAN. Um servidor de LAN
pode também ser configurado como servidor de web, sendo conveniente tomar as devidas precauções.

MAN
MAN significa em inglês Metropolitan Area Network. Esta rede de caráter
metropolitano liga computadores e utilizadores numa área geográfica maior que a abrangida pela
LAN, mas menor que a área abrangida pela WAN. Uma WAN normalmente resulta da interligação de
várias LAN numa cidade, formando assim uma rede de maior porte, pode inclusive estar ligada a uma
rede WAN. O termo MAN é também usado para referir a ligação de várias redes locais por bridges
(este procedimento pode ser denominado de bridging), por vezes este tipo de MAN é referido
por campus network. Existem várias cidades que possuem redes metropolitanas de vários tamanhos
como Londres, Lodz, Genebra, etc.

WAN
WAN significa Wide Area Network, e como o nome indica é uma rede de
telecomunicações que está dispersa por uma grande área geográfica. A WAN distingue-se duma LAN
pelo seu porte e estrutura de telecomunicações. As WAN normalmente são de caráter público, devido
à sua dimensão, mas podem eventualmente ser privadas e conseqüentemente alugadas. Duas ou mais
redes separadas por uma grande distância e interligadas, são consideradas uma WAN.

http://paginas.fe.up.pt/~goii2000/M3/redes3.htm


5. Quatro Vantagens de Redes

Nas empresas, escolas e em muitos outros tipos de organização, as redes de computadores de todos os
tipos oferecem tremendos benefícios. Quatro dos mais evidentes são:

• Permitir acesso simultâneo a programas e dados importantes.
• Permitir às pessoas compartilhar dispositivos periféricos.
• Facilitar o processo de realização de cópias de segurança (backup).
• Agilizar as comunicações pessoais com o correio eletrônico.

http://www.di.ufpb.br/raimundo/Tutoredes/redes.htm

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