Professor: Jorge Musa e-mail: jmusa051@gmail

1. Tecnologia em Redes de Computadores Tecnologia em Design Gráfico Sistemas de Informação Fundamentos de Redes de Computadores Professor: Jorge Musa e-mail: jmusa051@gmail.com

2. Arquitetura de Redes Topologias • “A topologia de uma rede refere-se a forma como os enlaces físicos e os nós de interligação estão organizados, determinando os caminhos físicos existentes e utilizáveis entre quaisquer pares de estações conectadas a rede.” L.F.Soares – Redes de Computadores • No estudo das redes de comunicação de dados, cabe uma distinção entre topologias físicase topologias lógicas.

3. Arquitetura de Redes Topologias • A topologia física descreve a forma como as estações estão fisicamente conectadas na rede (anel, barra, estrela, etc).

4. Arquitetura de Redes Topologias • A topologia lógica é aquela observada sob o ponto de vista das interfaces de rede, o que inclui o método de acesso; • A topologia lógica descreve a forma como os sinais elétricos passam entre as estações da rede.

5. Arquitetura de Redes Topologias • Os arranjos topológicos possíveis depende do tipo de rede considerada (se LAN, MAN ou WAN); • A topologia de uma rede, muitas vezes, caracteriza o seu tipo, a sua eficiência e sua velocidade; • Na definição da topologia, as ligações físicas entre os nós podem ser de dois tipos: ponto-a-ponto e multiponto.

6. Arquitetura de Redes Topologias • Ligação Ponto-a-ponto: • Caracteriza-se pela presença de apenas dois pontos de comunicação, um em cada extremidade do enlace; • É muito utilizada em WANs e pode ser usada para interligar LANs; • Uma outra utilização é em LANs com topologia em anel e estrela.

7. Arquitetura de Redes Topologias • Ligação Ponto-a-ponto:

8. Arquitetura de Redes Topologias • Ligação Multiponto: • É caracterizado pelo compartilhamento do meio físico de transmissão (segmento); • O maior exemplo de utilização de ligações multiponto são LANs baseadas em barramento; • Nelas, a ligação das estações é feita através de um cabo único.

9. Arquitetura de Redes Topologias • Ligação Multiponto:

10. Arquitetura de Redes Topologias • Formas de utilização do meio físico: • Simplex: transmissão em apenas um dos sentidos; • Half-duplex: transmissão nos dois sentidos, mas apenas um por vez • Full-duplex: transmissão simultânea em ambos sentidos.

11. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • As principais topologias de redes geograficamente distribuídas são: • Topologia totalmente ligada; • Topologia em anel; • Topologia parcialmente ligada.

12. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia totalmente ligada: • Todas as estações são interligadas, duas a duas, através de um caminho físico dedicado; • É uma topologia inviável economicamente, principalmente em redes com um grande número de estações fisicamente dispersas; • Os enlaces são full-duplex.

13. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia totalmente ligada: N(N-1)/2

14. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia em anel: • É o inverso de topologia anterior, em termos de custo; • O anel apresenta uma orientação única, isto é, os enlaces são simplex; • Apresenta vários fatores limitantes para sua utilização prática: • Aumento do retardo de transmissão; • Inexistência de caminhos alternativos.

15. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia em anel:

16. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia parcialmente ligada: • Também conhecida como topologia em grafo – nem todas as ligações entre pares de estações estão presentes; • Existem caminhos alternativos, que podem ser usados em caso de congestionamento ou de falhas em determinadas rotas; • Mensagens enviadas para as estações sem conexão direta, podem passar por vários nós intermediários.

17. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia parcialmente ligada:

18. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de WANs: • Topologia parcialmente ligada:

19. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Nessas redes, meios de transmissão de alta velocidade e baixa taxa de erros são empregados para interligar as estações; • Isso faz com que topologia muitas vezes inviáveis em WANs possam ser utilizadas; • Topologias físicas mais empregadas: • Estrela; • Anel; • Barra.

20. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • No passado era a topologia padrão para a conexão entre terminais e mainframes; • Cada estação individual é ligada a um nó central, como hub ou switch, • Quando uma estação envia uma mensagem para outra, a mensagem é transmitida primeiramente para o nó central e então para a estação de destino

21. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • Utiliza conexões ponto-a-ponto; • O nó central é o centro de controle da rede;

22. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • As redes em estrela podem ou não atuar por difusão; • Nas redes por difusão, as informações enviadas ao nó central são distribuídas para todos as outras estações da rede; • Todas as estações recebem as informações, mas apenas a estação endereçada irá processa-las.

23. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • Mensagem por difusão: – Estação 1 envia dados para estação 6

24. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela:

25. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela:

26. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • Nas redes que não operam por difusão, uma estação pode se comunicar apenas com outra estação de cada vez, sempre sob controle do nó central; • O nó central estabelece uma conexão entre as estações de origem e destino, que existirá durante toda conversação; • Nenhuma outra conexão poderá ser estabelecida com estas estações.

27. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela:

28. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • Confiabilidade: • Boa no cabeamento e nas estações; • Crítica no nó central; • Modularidade e desempenho: • Limitados pela capacidade do nó central.

29. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • Estação Inativa: – Estação 1 envia dados para estação 6

30. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • Nó Central Inativo:

31. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Estrela: • O nó central pode realizar várias outras funções importantes, além da tarefa de interligar as estações: • Implementação de mecanismos de segurança; • Conversão de protocolos; • Operações de diagnóstico da rede; • Compatibilização de velocidades entre transmissor e receptor;

32. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • É formada por um conjunto de enlaces (links) ponto-a-ponto separados, em forma de um anel; • Cada estação possui uma entrada e uma conexão de saída, e está conectada a dois links;

33. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Na teoria, podem transmitir em ambas direções; • Na prática, são unidirecionais: • Simplifica os repetidores e protocolos.

34. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Atualmente a topologia em anel é mais usada como backbone, conectando segmentos de LANs.

35. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • O anél consiste de uma série de repetidores conectados por um meio físico, sendo que cada nó está ligado a um repetidor; • Falhas no repetidor pode causar parada total do sistema; Repetidor

36. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Módos de operação do repetidor: Escuta Transmissão Bypass

37. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Modularidade: • Bastante elevada; • Repetidores regeneram os sinais; • Podem atingir grandes distâncias; • Confiabilidade: • Crítica nos repetidores e enlaces físicos;

38. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Alternativas de Melhorias: • Concentradores (Hubs): • Concentra os repetidores do anel; • Isola falhas nos repetidores e enlaces físicos; • Adição de novas estações sem a parada do anel; • Modularidade limitada a capacidade do concentrador.

39. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Alternativas de Melhorias: • Concentradores (Hubs):

40. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Topologia Física Estrela:

41. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Passagem de Token:

42. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Transmissão de informações: – Estação 5 envia dados para estação 1

43. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Alternativas de Melhorias: • Anel de Concentradores:

44. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Alternativas de Melhorias: • Duplo Anel:

45. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Anel: • Alternativas de Melhorias: • Múltiplos Anéis:

46. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Barra: • Todas as estações se ligam ao mesmo meio de transmissão; • Ao contrário das topologias Estrela e Anel, que são configuradas ponto-a-ponto, a topologia em barra apresenta uma configuração multiponto;

47. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Barra: • Estações escutam as transmissões de todas as outras; • Permite mensagem de difusão (broadcast/multicast); • Permite a configuração do modo promíscuo ou espião; • Controle de acesso descentralizado.

48. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Barra: • Mensagem por difusão: – Estação 6 envia dados para estação 2

49. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Barra: • Colisão – Reflexão do sinal – Estação 6 envia dados

50. Arquitetura de Redes Topologias • Topologias de LANs e MANs: • Topologia em Barra: • Uso do Terminador – Evita colisão – Estação 6 envia dados para estação 2