Redes de Computadores

TopologiasEly Edison MatosEly Edison Matos

elyely.matos@ufjf..matos@ufjf.eduedu..brbr

ago2003ago2003

Nós de rede

Cada equipamento que participa de uma Cada equipamento que participa de uma rede é chamado rede é chamado NÓNÓ ProcessadoresProcessadores Equipamento ativoEquipamento ativo

Roteadores, switchs, hubs, repetidores, ...Roteadores, switchs, hubs, repetidores, ...

Podem diferir no tamanho e na capacidade Podem diferir no tamanho e na capacidade de processamento, mas todos podem de processamento, mas todos podem receber e enviar mensagensreceber e enviar mensagens

Cada nó está ligado ao nó adjacente através Cada nó está ligado ao nó adjacente através de um de um linklink

ROTEADOR

Nó final

Nó roteador

Nó roteador

Nó final

Nó final

Nó final

Nó final

Nós de rede

Tipos de nós

Nó finalNó final recebe ou envia mensagens, mas não pode recebe ou envia mensagens, mas não pode

executar o roteamentoexecutar o roteamento

Nó roteadorNó roteador além de poder receber e enviar mensagens além de poder receber e enviar mensagens

próprias, ele pode rotear mensagens de outros próprias, ele pode rotear mensagens de outros nósnós

checa erros de dados e, se necessário, requisita checa erros de dados e, se necessário, requisita retransmissãoretransmissão

Tipos de nós

Nó local: nó usado pelo usuário (A)Nó local: nó usado pelo usuário (A) Nó remoto: nó que está conectado ao nó Nó remoto: nó que está conectado ao nó

local do usuário e ao qual ele está fazendo local do usuário e ao qual ele está fazendo requisição (F)requisição (F)

Nó adjacente: dois ou mais nós que Nó adjacente: dois ou mais nós que compartilham o mesmo circuito (C,D,E)compartilham o mesmo circuito (C,D,E)

A

B

C D

E F

Topologia de Redes

Um sistema de comunicação é constituído Um sistema de comunicação é constituído pela distribuição e interconexão de vários pela distribuição e interconexão de vários equipamentos e um conjunto de regras com equipamentos e um conjunto de regras com o intuito de organizar a transferência de o intuito de organizar a transferência de dados entre os diversos pontos conectados dados entre os diversos pontos conectados

Topologia físicaTopologia física Como os equipamentos estão distribuídos?Como os equipamentos estão distribuídos? Como estão interconectados?Como estão interconectados? Qual arranjo deve ser adotado?Qual arranjo deve ser adotado?

Topologia lógicaTopologia lógica Como os dados trafegam no arranjo físico? Como os dados trafegam no arranjo físico?

Topologia de Redes

Ao utilizar um meio de transmissão Ao utilizar um meio de transmissão conectamos a ele equipamentos, conectamos a ele equipamentos, transmissores e receptorestransmissores e receptores

A forma como essas conexões são efetuadas A forma como essas conexões são efetuadas depende da topologia, que definirá a forma depende da topologia, que definirá a forma de funcionamento da redede funcionamento da rede

As conexões de cada equipamento à rede As conexões de cada equipamento à rede devem ser feitas com conectores adequados devem ser feitas com conectores adequados evitando-se que a presença de um conector evitando-se que a presença de um conector cause atenuação, eco ou ruído à linhacause atenuação, eco ou ruído à linha

Topologia de Redes

Ponto a ponto Ponto a ponto Estrela (star)Estrela (star) Anel (ring)Anel (ring) Barramento (bus)Barramento (bus) MalhaMalha

Topologia ponto-a-ponto Ponto a Ponto é um link entre 2 pontos Ponto a Ponto é um link entre 2 pontos

distintosdistintos Esta conexão fica dedicada aos dois Esta conexão fica dedicada aos dois

dispositivos conectadosdispositivos conectados Uma rede poderá ter enlaces ponto a ponto Uma rede poderá ter enlaces ponto a ponto

(radiodifusão, fibra ótica, etc.) em (radiodifusão, fibra ótica, etc.) em determinados nós enquanto os demais determinados nós enquanto os demais seguem alguma outra topologiaseguem alguma outra topologia

Usada em redes de 2 ou 3 máquinas sem Usada em redes de 2 ou 3 máquinas sem servidorservidor

DesvantagemDesvantagem a abertura de um nó afeta toda a rede a abertura de um nó afeta toda a rede

A

B

C

D

Topologia ponto-a-ponto

Topologia em Estrela Nesta ligação temos um link ponto a ponto com o nó Nesta ligação temos um link ponto a ponto com o nó

central (concetrador) que contém um hub de fiação, central (concetrador) que contém um hub de fiação, um roteador ou um servidorum roteador ou um servidor

A conexão entre as estações pode ser feita via nó A conexão entre as estações pode ser feita via nó centralcentral

DesvantagensDesvantagens custos maiores por gastar mais cabos e mais conectorescustos maiores por gastar mais cabos e mais conectores Vulnerabilidade do nó centralVulnerabilidade do nó central

VantagensVantagens caso ocorra alguma interrupção no cabo ele afetará apenas caso ocorra alguma interrupção no cabo ele afetará apenas

o elemento conectadoo elemento conectado reconfiguração mais fácilreconfiguração mais fácil

Topologia em Estrela

Topologia em Anel Estrutura “circular” com um loop de caboEstrutura “circular” com um loop de cabo

Cada nó é conectado ponto a ponto com 2 nós adjacentesCada nó é conectado ponto a ponto com 2 nós adjacentes Geralmente unidirecionalGeralmente unidirecional

Dados trafegam em uma única direção, parando em cada Dados trafegam em uma única direção, parando em cada nónó

Se o endereço do dado não estiver no nó de parada, o dado Se o endereço do dado não estiver no nó de parada, o dado é retransmitido para o nó seguinteé retransmitido para o nó seguinte

Cada retransmissão do sinal amplifica e renova o mesmoCada retransmissão do sinal amplifica e renova o mesmo A rede anel é menos susceptível a perda de sinal A rede anel é menos susceptível a perda de sinal

Não oferece um ponto de controle centralNão oferece um ponto de controle central Os anéis são implementados em grandes áreas Os anéis são implementados em grandes áreas

geográficas em backbones tolerantes a falhageográficas em backbones tolerantes a falha A maioria das redes em anel deve oferecer um caminho de A maioria das redes em anel deve oferecer um caminho de

sinalização de backupsinalização de backup se um ponto sofrer interrupção, usa-se o caminho alternativose um ponto sofrer interrupção, usa-se o caminho alternativo

Topologia em Anel

Anel com repetidor interno

Anel com repetidor externo

Estaçãoinativa

Estaçãoativa

Topologia Barramento (bus) É a forma mais simples de uma rede de vários nósÉ a forma mais simples de uma rede de vários nós Neste tipo de rede todos os nós estabelecem Neste tipo de rede todos os nós estabelecem

simultaneamente uma conexão direta com o meio simultaneamente uma conexão direta com o meio físico físico

Cada nó tem um endereço, o que permite ao Cada nó tem um endereço, o que permite ao equipamento identificar as mensagens endereçadas equipamento identificar as mensagens endereçadas a ele a ele

Os segmentos extremos usam cabos com Os segmentos extremos usam cabos com terminadores (no caso de cabos coaxiais)terminadores (no caso de cabos coaxiais)

O tráfego no barramento é bidirecionalO tráfego no barramento é bidirecional a mensagem percorre todos os nós até encontrar seu a mensagem percorre todos os nós até encontrar seu

destino destino Principal vantagemPrincipal vantagem

simplicidadesimplicidade

Topologia Barramento (bus)

Topologia Barramento (bus) Devido às características elétricas da Devido às características elétricas da

topologia em barramento, cada e qualquer topologia em barramento, cada e qualquer componente pode influenciar em toda a rede componente pode influenciar em toda a rede

A quantidade de nós também influencia a A quantidade de nós também influencia a rede pois cada nó atenua o sinalrede pois cada nó atenua o sinal

Um segmento Ethernet pode aceitar até 30 Um segmento Ethernet pode aceitar até 30 nósnós acima disto devem ser colocados repetidores para acima disto devem ser colocados repetidores para

restaurar o sinalrestaurar o sinal

Outra vantagem é a utilização de menor Outra vantagem é a utilização de menor quantidade de cabosquantidade de cabos

Hubs A utilização de hubs corresponde à implantação de A utilização de hubs corresponde à implantação de

uma topologia física em estrelauma topologia física em estrela No entanto, isto não exige que as interfaces das No entanto, isto não exige que as interfaces das

estações percebam a rede como uma topologia em estações percebam a rede como uma topologia em estrelaestrela

Do ponto de vista da interface das estações com a Do ponto de vista da interface das estações com a rede, a topologia lógica pode ser um barramento ou rede, a topologia lógica pode ser um barramento ou um anel, com os seus respectivos métodos de um anel, com os seus respectivos métodos de acessoacesso

A implementação física, interna nos hubs, pode ser A implementação física, interna nos hubs, pode ser qualquer uma desde que essa interface seja qualquer uma desde que essa interface seja preservadapreservada

Hubs

Topologia Malha

Cada nó da rede é ligado a um número Cada nó da rede é ligado a um número variável de outros nós, através de conexões variável de outros nós, através de conexões ponto-a-pontoponto-a-ponto

Normalmente utilizadas em WANNormalmente utilizadas em WAN VantagensVantagens

Arranjo com base no tráfego de informaçõesArranjo com base no tráfego de informações Maior tolerância a falhas de mídiaMaior tolerância a falhas de mídia

DesvantagensDesvantagens Dificuldade de instalaçãoDificuldade de instalação Necessidade de decisões sobre roteamentoNecessidade de decisões sobre roteamento