Diagramas de Topologia de Rede, Modelos e Download de Software Grátis

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Ana Sophia | 2024-10-25 15:38:16

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O que é uma Topologia de Rede

A topologia física de uma rede refere-se à configuração dos cabos, dos computadores e doutros periféricos. Não se deve confundir a topologia física com a topologia lógica, que é o método utilizado para fazer passar informações entre as estações de trabalho.

Imensos Tipos de Topologias de Rede

Numa estrutura de rede, o termo "topologia" refere-se ao esquema dos dispositivos conectados em uma rede. Existem vários tipos diferentes de topologias de rede. Pense numa topologia como uma forma ou estrutura virtual duma rede. Essa forma não corresponde necessariamente ao esquema físico real dos dispositivos na rede. Por exemplo, os computadores numa LAN domésticas podem ser organizados em círculo numa sala familiar, mas seria altamente improvável encontrar uma topologia de anel de verdade ali.

As topologias de rede são categorizadas de acordo com os seguintes tipos básicos. E as topologias mais complexas podem ser construídas como híbridas de duas ou mais topologias básicas.

Topologia em Estrela
Topologia em Anel
Topologia em Barramento
Topologia em Árvore
Topologia em Malha
Topologia Híbrida

Topologia em Estrela

Muitas redes domésticas utilizam a topologia em estrela. Uma rede em estrela apresenta um ponto de conexão central chamado "hub" que pode ser um polo, um interruptor ou um roteador. Os dispositivos são usualmente conectados ao centro com um cabo de Ethernet de Par Trançado Desprotegido (UTP). Comparada com a topologia em barramento, uma rede em estrela geralmente requer mais cabos, e uma falha em qualquer cabo da rede em estrela só irá impedir o acesso à rede de apenas um computador e não da LAN inteira. (Se houver uma falha no hub, no entanto, também cai a rede inteira.)

Veja a seguinte ilustração duma Topologia de Rede em Estrela.

Topologia de Rede em Estrela

Vantagens de uma Topologia em Estrela

Fácil de instalar e de conectar.
Sem interrupções na rede ao conectar ou remover dispositivos.
Fácil de detectar falhas e de remover partes.

Desvantagens de uma Topologia em Estrela

Requer mais extensão de cabos do que uma topologia linear.
Se o hub ou concentrador sofrer uma falha, os nodos anexados são desativados.
Mais dispendiosa do que as topologias em barramento lineares por causa do custo dos concentradores.

Os protocolos utilizados com as configurações em estrela geralmente são Ethernet ou LocalTalk. O Token Ring usa uma topologia similar, chamada anel de estrela cabeada.

Anel de Estrela Cabeada

Uma topologia em anel de estrela cabeada pode parecer (externamente) igual a uma topologia em estrela. Internamente, o MAU de um anel de estrela cabeada contém um cabeamento que permite que as informações sejam passadas de um dispositivo para o outro num círculo ou anel (ver fig. 3). O protocolo Token Ring usa uma topologia em anel de rede cabeada.

Topologia em Anel

Numa rede em anel, cada dispositivo tem exatamente dois vizinhos para efeitos de comunicação. Todas as mensagens viajam através dum anel na mesma direção (seja em sentido "horário" ou "anti-horário"). Uma falha em qualquer cabo ou dispositivo rompe o loop e pode derrubar a rede inteira. Para implementar uma rede em anel, usa-se tipicamente a tecnologia FDDI, SONET ou Token Ring. Podem se encontrar topologias em anel nalguns prédios comerciais ou campus escolares.

Veja a ilustração da Topologia em Anel.

Topologia em Anel

Topologia em Barramento

As redes em barramento (não confundir com o barramento do sistema dum computador) usa um backbone para conectar todos os dispositivos. Como um único cabo, o backbone funciona como um meio de comunicação compartilhado ao qual os dispositivos se conectam ou acessam com um conector de interface. Um dispositivo que deseja se comunicar com outro dispositivo na rede envia uma mensagem difundida pelos cabos que todos os outros dispositivos podem ver. Porém, somente o destinatário pretendido aceita e processa a mensagem.

As topologias de Ethernet em barramento são relativamente fáceis de instalar e não requerem muito cabeamento se comparadas a outras alternativas. 10Base-2 ("ThinNet") e 10Base-5 ("ThickNet") foram ambas opções de cabeamento de Ethernet populares há muitos anos atrás para topologias em barramento. No entanto, as redes em barramento funcionam melhor com um número limitado de dispositivos. Se mais de algumas dúzias de computadores forem adicionados a uma rede em barramento, o resultado provavelmente será problemas de performance. Adicionalmente, se o cabo backbone sofrer uma falha, a rede inteira se torna efetivamente inutilizável.

Veja a ilustração de uma Topologia de Rede em Barramento.

Topologia de Rede em Barramento

Vantagens de uma Topologia de Rede em Barramento Linear

Fácil de conectar um computador ou periférico a um barramento linear.
Requer menos extensão de cabeamento do que uma topologia em estrela.

Desvantagens de uma Topologia em Barramento Linear

A rede inteira é desligada se há uma falha no cabo principal.
São necessários terminadores em ambas as pontas do cabo backbone.
Se a rede inteira for desligada é difícil identificar o problema.
Não foi criada para ser utilizada como uma solução autônoma num prédio grande.

Topologia em Árvore

As topologias em árvore integram várias topologias em estrela juntas num barramento. Na sua forma mais simples, somente os dispositivos hub se conectam diretamente ao barramento em árvore, e cada hub funciona como a "raiz" de uma árvore de dispositivos. A abordagem desse híbrido de barramento/estrela oferece suporte para uma expansibilidade futura da rede bastante melhor do que um barramento (limitado a um número de dispositivos devido ao tráfego difundido que ele gera) ou uma estrela (limitada pelo número de pontos de conexão de hub) sozinhos.

Veja a ilustração de uma Topologia de Rede em Árvore.

Topologia de Rede em Árvore

Vantagens de uma Topologia em Árvore

Cabeamento ponto a ponto para segmentos individuais.
Suporte de vários fabricantes de hardware e software.

Desvantagens de uma Topologia em Árvore

A extensão geral de cada segmento é limitada pelo tipo de cabeamento usado.
Se a linha do backbone é rompida, o segmento inteiro cai.
Mais difícil de configurar e conectar do que outras topologias.

Topologia em Malha

As topologias em malha envolvem o conceito de rotas. Ao contrário de cada uma das topologias anteriores, as mensagens enviadas numa rede em malha podem pegar qualquer um dos vários caminhos possíveis da fonte até o destino. (Lembre-se que mesmo num anel, embora existam dois caminhos de cabos, as mensagens só conseguem viajar numa direção.) Algumas WANs, sendo a mais notável a Internet, empregam um roteamento em malha.

Uma rede em malha em que cada dispositivo se conecta a todos os outros é chamada de malha plena. Como mostrado na ilustração abaixo, também existem redes em malha parciais, nas quais alguns dos dispositivos se conectam somente indiretamente aos outros.

Veja a ilustração de uma Topologia de rede em Malha.

Topologia em Malha

Topologia Híbrida

Uma combinação de quaisquer duas ou mais topologias de rede. Nota 1: Podem ocorrer casos onde duas topologias de rede básicas, quando conectadas, ainda conseguem reter o caráter da rede básica, e sendo assim, não são uma rede híbrida. Por exemplo, uma rede em árvore conectada a uma rede em árvore ainda é uma rede em árvore. Portanto, uma rede híbrida resulta apenas quando duas redes básicas estão conectadas e a topologia de rede resultante falha em satisfazer as definições de uma das topologias básicas. Por exemplo, duas redes em estrela conectadas exibem topologias de rede híbridas. Nota 2: Uma topologia híbrida resulta sempre quando duas topologias de rede básicas diferentes são conectadas.

Regra 5-4-3

Uma consideração a ter ao configurar uma topologia em árvore usando o protocolo Ethernet é a regra 5-4-3. Um aspecto do protocolo Ethernet requer que um sinal enviado pelos cabos de rede alcance todas as partes da rede dentro dum período de tempo específico. Cada concentrador ou repetidor pelo qual o sinal passa adiciona uma pequena quantidade de tempo. Isso leva à regra de que entre quaisquer dois nodos de uma rede, só pode haver um máximo de 5 segmentos, conectados através de 4 repetidores/concentradores. Adicionalmente, apenas 3 dos segmentos podem ser segmentos povoados (tronco) se eles forem feitos de cabos coaxiais. Um segmento povoado é um que tenha um ou mais nodos conectados a ele. Na figura 4, aderiu-se à regra 5-4-3. Os dois nodos mais distantes na rede têm 4 segmentos e 3 repetidores/concentradores entre eles.

Esta regra não se aplica a outros protocolos de rede ou às redes Ethernet, onde são usados todos os cabos de fibra óptica ou uma combinação de backbone de fibra com cabeamento UTP. Se houver uma combinação de backbone de fibra óptica e cabeamento UTP, a regra é simplesmente traduzida para a regra 7-6-5.

Considerações a Ter na Escolha duma Topologia

Dinheiro. Uma rede em barramento linear pode ser a forma menos dispendiosa de instalar uma rede, pois você não tem que adquirir concentradores.
Extensão do cabo necessária. A rede em barramento linear usa extensões mais curtas de cabo.
Futuro crescimento. Com uma topologia em estrela, expandir uma rede é fácil, basta adicionar outro concentrador.
Tipo de cabo. O cabo mais comum nas escolas é um cabo de par trançado desprotegido, que é usado com mais frequência com topologias em estrela.

Outra definição de Topologia de Rede

Uma rede consiste em vários computadores conectados, através de algum tipo de interface, cada um tendo um ou mais dispositivos de interface como uma Placa de Interface de Rede (NIC) e/ou um dispositivo de série para redes PPP. Cada computador tem o suporte dum software de rede que proporciona funcionalidade ao servidor ou cliente. O hardware usado para transmitir os dados pela rede é denominado de mídia. Ele pode incluir cabos de cobre, de fibra óptica ou de transmissão sem fio. O cabeamento usual usado para este documento é o cabo de Ethernet 10Base-T categoria 5. Este é um cabo de cobre torcido que se parece superficialmente com um cabo coaxial de TV. Cada ponta do mesmo termina num conector que se parece muito com um conector de telefone. A extensão máxima dum segmento é de 100 metros.

Numa rede baseada em servidores, há computadores que são configurados para serem os provedores primários dos serviços como um serviço de arquivos ou serviço de e-mail. Os computadores que proporcionam o serviço são designados por servidores, e os computadores que solicitam o serviço são designados por computadores clientes.

Numa rede peer-to-peer, há vários computadores na rede podem agir como clientes e como servidores. Por exemplo, muitos computadores com o Microsoft Windows permitem o compartilhamento, arquivamento e impressão. Esses computadores podem agir tanto como um cliente quanto como um servidor e também são conhecidos como peers. Muitas redes são uma combinação de redes peer-to-peer e redes baseadas em servidores. O sistema operacional de redes utiliza um protocolo de dados de rede para se comunicar na rede com os outros computadores. O sistema operacional de redes oferece suporte aos aplicativos nesse computador. Um Sistema Operacional de Redes (SOR) inclui o Windows NT, Novell Netware, Linux, Unix e outros sistemas.