topologias - Marcel Santos

09/02/2014
TOPOLOGIAS
Fundamentos de Redes
Prof. Marcel Santos Silva
Pacotes
• Em redes de computadores modernos a transmissão
de dados não ocorre através de bits contínuos.
• Os dados são divididos em pequenos blocos de
dados que são chamados de pacotes (comutação de
pacotes).
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Broadcast
Comunicação na qual um pacote é enviado de um
endereço para todos os outros endereços.
Nesse caso, há apenas um remetente, mas as
informações são enviadas para todos os receptores
conectados. A transmissão de broadcast é essencial
durante o envio da mesma mensagem para todos os
dispositivos na rede local.
Broadcast
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Colisão de pacotes
Antes de transmitir seu pacote, a estação "escuta" o cabo, para
verificar se outra estação já está transmitindo. Caso o cabo
esteja ocupado ela espera, caso esteja livre ela transmite.
Como o sinal demora algum tempo para atingir todas as
estações, existe uma possibilidade considerável de que outra
estação "escute" o cabo antes do sinal chegar até ela, pense
que o cabo está livre e também transmita dados.
Colisão de pacotes
Neste caso os dados colidirão em algum ponto do cabo.
A estação que estiver mais próxima, a primeira a detectar a
colisão, emitirá um sinal de alta frequência que anula todos os
sinais que estiverem trafegando através do cabo e alerta as
demais estações sobre o problema.
Ao receberem o sinal, todas as estações param de transmitir
dados por um período de tempo aleatório. Com isto, os dados
voltam a ser transmitidos, um pacote por vez.
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Colisão de pacotes
Domínios de broadcast e de colisão
Um domínio de broadcast é um segmento lógico de uma rede de
computadores,
em que um computador ou qualquer outro
dispositivo conectado à rede, é capaz de se comunicar com outro sem
a necessidade de utilizar um dispositivo de roteamento.
Regra geral sobre domínios de broadcast e de colisão é:
• Todo Hub possui apenas um domínio de colisão e um domínio de
broadcast;
• O número de domínios de colisão de um switch é igual ao número
de portas dele e todo switch sem VLANs só possui um domínio de
broadcast;
• Roteadores possuem um domínio de broadcast em cada porta;
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Domínios de Colisão e
Domínios de Broadcast
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Unicast
Comunicação na qual um quadro é enviado de um
host e endereçado a um destino específico. Na
transmissão unicast, há apenas um remetente e um
receptor. A transmissão unicast é a forma
predominante de transmissão em redes locais e na
Internet.
Multicast
Comunicação na qual um quadro é enviado para um
grupo específico de dispositivos ou clientes. Os
clientes da transmissão multicast devem ser membros
de um grupo multicast lógico para receber as
informações.
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A Topologia de uma Rede descreve:
• A estrutura da Rede;
• O layout físico do cabeamento (topologia física);
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Topologias físicas mais comuns
Topologia em Barramento
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Topologia em Barramento
• Primeira tecnologia usada p/ construção de redes;
• Usando cabos coaxiais e conectores BNC, foi a
tecnologia predominante no inicio da era das redes.
Topologia em Barramento
• Cabo 10Base2(Thin Ethernet, Coaxial de 50 Ohms);
• Também chamado de RG 58;
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Topologia em Barramento
Topologia em Barramento
• Vantagens:
• Utiliza um único meio físico;
• Utiliza um único cabo terminando em ambas as
extremidades;
• Todos os dispositivos de rede são ligados diretamente ao
cabo;
• Baixo custo de implementação.
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Topologia em Barramento
• Desvantagens:
• Extrema fragilidade, rede susceptível a acidentes como
ruptura de cabos.
• Se o cabo for rompido, a rede fica inoperante.
Topologia em Anel
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Topologia em Anel (Ring)
• Os dispositivos (hosts) estão ligados de modo a
formarem um anel;
• Usam um único segmento como na topologia de
barramento;
• A rede não tem “pontas”, ela é circular;
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Topologia em Anel (Ring)
• Todos os Hosts acessam um único meio de
transmissão;
• Suscetível a falhas no cabo transmissor;
• Método de acesso ao meio idêntico a topologia de
barramento;
Topologia em Anel (Ring)
• Token Ring : O host transmite apenas quando tem o
sinal de token para poder transmitir;
• Rede sem colisões;
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Topologia em Estrela
Topologia em Estrela
• Todos os dispositivos estão ligados a um ponto
central de concentração;
• Este concentrador pode ser :
• Hub
• Switch
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Topologia em Estrela
• Switch e Hub
Topologia em Estrela
• Cabo Par Trançado 100BaseT.
• Do tipo UTP (Unshielded Twisted Pair – par trançado não
blindado)
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Topologia em Estrela
• Cabo Par Trançado 100BaseT.
• Do tipo STP (Shield Twisted Pair – par trançado blindado)
Topologia em Estrela
• Cabo Par Trançado 100BaseT.
• Do tipo FTP (Foil Twisted Pair – Lâmina trançado
blindado)
• ScTP (Screened Twisted Pair)
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Topologia em Estrela
• Utilização de dispositivos de gerenciamento de
tráfego (switch);
• Rede de fácil manutenção;
• Todos os Hosts na rede Estrela são independentes
um dos outros, se um host “cair”, a rede não vai
deixar de funcionar;
Topologia em Estrela
• A rede só deixa de funcionar por falha do
concentrador (Hub ou Switch);
• Transmissão por BroadCast;
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Topologia em Estrela
• Desvantagens :
• Domínios de colisão e de Broadcast devem ser
avaliados antes de planejar a rede;
• Deve-se ter cuidado com o número de hosts da
rede;
• Quanto mais hosts, mais colisão na rede.
Topologia em Estrela
• Vantagens:
• Baixo custo de implementação;
• Fácil manutenção;
• Dependendo do concentrador (switch), não há
colisão na rede (ou se reduz muito);
• Não necessita de um computador ou equipamento
específico para controlar o tráfego da rede.
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Topologia em Estrela
Estendida
Topologia em Estrela Estendida
• Liga Redes Estrela individuais em outra rede estrela,
tornando-a mais ampla;
• Utiliza Hubs ou Switches como concentradores;
• Utilizada para estender a cobertura de uma rede
estrela;
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Topologia em Estrela Estendida
• Vantagens:
• Igual a topologia estrela normal, esta apenas
estende os domínios de colisão e de Broadcast;
• Sempre que uma pequena rede precisa ser
interligada, a facilidade é grande, devido a
simplicidade da manutenção das redes.
Topologia em Estrela Estendida
• Desvantagens :
• Domínios de colisão e broadcast podem ficar muito
grande, prejudicando o desempenho da rede;
• Se houver falha em um equipamento que
interconecta duas ou mais pequenas redes, todas
elas podem ficam incomunicáveis;
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Topologia Hierárquica
Topologia Hierárquica
• Semelhante a uma estrela estendida;
• Em vez de se unir os hubs ou switches o sistema é
ligado a um computador (gerenciador) que controla
o tráfego na topologia.
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Topologia Hierárquica
• Vantagens:
• A rede pode ser melhor monitorada, haja visto que
existe um computador (controlador) controlando o
tráfego da rede;
• Isto pode otimizar o fluxo diminuindo o consumo
de banda e aumentando a velocidade da rede.
Topologia Hierárquica
• Desvantagens:
• Redes podem ser tornar muito
aumentando o domínio de colisão;
grandes,
• Como o tráfego é controlado por um computador,
podem ocorrer falhas na rede.
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Topologia em Malha (Mesh)
Topologia em Malha (Mesh)
• É Implementada de modo a fornecer a maior
proteção possível contra interrupções de serviços;
• Cada dispositivo da rede tem suas próprias ligações a
todos os outros dispositivos da rede;
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Topologia Malha (Mesh)
• Vantagens:
• Rede praticamente sem falhas, para a rede deixar
de funcionar todos os hosts precisam estar
inativos;
• A rede mais utilizada onde é necessário
confiabilidade e garantia de operabilidade;
• A topologia mais utilizada nas usinas nucleares e
nos grandes centros de medicina;
Topologia de Malha (Mesh)
• Desvantagens:
• Custo altíssimo de implementação;
• Anteparo tecnológico muito grande;
• Toda a rede é replicada.
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QUAL A MELHOR TOPOLOGIA A SER UTILIZADA ?
• Depende da necessidade;
• Cada rede é um caso específico;
• O modelo mais utilizado é o modelo em estrela ou
estrela estendida;
• Sempre deve ser feita a avaliação de cada projeto
para saber qual a melhor topologia;
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Configurando Rede no Windows
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Configurando Rede no Windows
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