Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Topologias de redes As várias formas de interligar os computadores.

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1 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Topologias de redes As várias formas de interligar os computadores

2 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Estrutura dos conteúdos Bus ou barramento (1/3) Bus ou barramento 2/3 Bus ou barramento 3/3 Star ou estrela (1/3) Star ou estrela 2/3 Star ou estrela 3/3 Ring ou anel (1/3) Ring ou anel 2/3 Ring ou anel 3/3 Mesh ou malha Mesh ou malha 2/3 Mesh ou malha 3/3 Barramento lógico (1/3) Barramento lógico 2/3 Barramento lógico 3/3 Anel lógico (1/3) Anel lógico 2/3 Anel lógico 3/3 Estrela lógica (1/2) Estrela lógica 2/2

5 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Topologias físicas As que são visíveis.

6 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Bus ou barramento (1/3) 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. Topologias físicas

7 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Vantagens  São relativamente simples de montar, pelo que foi esta a solução que imperou durante vários anos a nível de redes locais. Actualmente, 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. Bus ou barramento 2/3 Topologias físicas

8 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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;  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. Bus ou barramento 3/3 Topologias físicas

9 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Star ou estrela (1/3) Todos os computadores ligados a um dispositivo concentrador, como um hub ou um switch. É a topologia mais usada actualmente em redes locais, porque as suas vantagens cobrem largamente as desvantagens. Topologias físicas

10 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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. Star ou estrela 2/3 Topologias físicas

11 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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. Star ou estrela 3/3 Topologias físicas

12 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Ring ou anel (1/3) Como o próprio nome indica, existe um backbone em forma de anel fechado ao qual se ligam os computadores e outros dispositivos. Existem várias formas de implementar esta topologia, pelo que a lista de vantagens e desvantagens seguinte pode variar conforme a implementação. No entanto, 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. Topologias físicas

13 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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 afecta grandemente a sua performance. Ring ou anel 2/3 Topologias físicas

14 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Desvantagens  Complexa e cara.  Falha num computador pode implicar a falha da rede. Ring ou anel 3/3 Topologias físicas

15 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Mesh ou malha (1/3) A topologia física em malha ou mesh é típica das WAN, já que não tem forma definida. Existem normalmente várias ligações possíveis entre postos. Topologias físicas

16 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Vantagens  Garante um melhor funcionamento, ao ter grande tolerância a falhas por oferecer vários caminhos possíveis. Mesh ou malha 2/3 Topologias físicas

17 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Desvantagens  Complexa.  Cara.  Difícil de manter e administrar. Mesh ou malha 3/3 Topologias físicas

18 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Mistura 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. Topologias físicas

19 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Uma árvore Topologias físicas

20 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Topologias lógicas Nem tudo o que parece é...

21 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Topologias lógicas  Enquanto que as topologias físicas descrevem as ligações entre os componentes, as topologias lógicas vão mais longe e mostram o caminho que os dados tomam na rede e em que sentido circulam.  Existem três tipos de topologias lógicas: barramento lógico, estrela lógica e anel lógico. Topologias lógicas

22 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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. Topologias lógicas

23 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Barramento lógico (2/3) Topologia física em bus e lógica em bus Barramento lógico 2/3 Topologias lógicas

24 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Barramento lógico (3/3) Topologia física em estrela e lógica em bus, como consequência de se estar a usar hubs. Barramento lógico 3/3 Topologias lógicas

25 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Anel lógico (1/3)  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. 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. Topologias lógicas

26 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Anel lógico (2/3)  Cada frame faz este caminho até percorrer uma volta completa e chegar ao posto que a enviou. Este lê o recibo que confirma a recepção e retira a frame do anel. Anel lógico 2/3 Topologias lógicas

27 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Anel lógico (3/3) Anel lógico num anel físico. Anel lógico 3/3 Topologias lógicas

28 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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. Topologias lógicas

29 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias Estrela lógica (2/2) Estrela lógica 2/2 Topologias lógicas

30 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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.  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.

31 Tecnologias Informáticas-11º M. L. Silva Pinto/Paulo Malheiro Dias 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.