Topologias de redes
As várias formas de interligar os computadores
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.
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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.
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Estrutura dos conteúdos
Bus ou barramento (1/3)
Barramento lógico (1/3)
Bus ou barramento 3/3
Bus ou barramento 2/3
Barramento lógico 2/3
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
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Barramento lógico 3/3
Anel lógico (1/3)
Anel lógico 2/3
Anel lógico 3/3
Estrela lógica (1/2)
Estrela lógica 2/2
Topologias físicas
As que são visíveis.
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Topologias físicas
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.
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Topologias físicas
Bus ou barramento 2/3
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.
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Topologias físicas
Bus ou barramento 3/3
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.
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Topologias físicas
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.
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Topologias físicas
Star ou estrela 2/3
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.
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Topologias físicas
Star ou estrela 3/3
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.
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Topologias físicas
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.
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Topologias físicas
Ring ou anel 2/3
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.
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Topologias físicas
Ring ou anel 3/3
Desvantagens
 Complexa e cara.
 Falha num computador pode implicar a falha da
rede.
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Topologias físicas
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.
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Topologias físicas
Mesh ou malha 2/3
Vantagens
 Garante um melhor funcionamento, ao ter grande
tolerância a falhas por oferecer vários caminhos
possíveis.
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Topologias físicas
Mesh ou malha 3/3
Desvantagens
 Complexa.
 Cara.
 Difícil de manter e administrar.
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Topologias físicas
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.
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Topologias físicas
Uma árvore
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Topologias lógicas
Nem tudo o que parece é...
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Topologias lógicas
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.
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Topologias lógicas
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.
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Topologias lógicas
Barramento lógico 2/3
Barramento lógico (2/3)
Topologia
física em
bus e lógica
em bus
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Topologias lógicas
Barramento lógico 3/3
Barramento lógico (3/3)
Topologia física
em estrela e
lógica em bus,
como
consequência de
se estar a usar
hubs.
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Topologias lógicas
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 fála 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.
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Topologias lógicas
Anel lógico 2/3
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.
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Topologias lógicas
Anel lógico 3/3
Anel lógico (3/3)
Anel lógico num
anel físico.
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Topologias lógicas
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.
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Topologias lógicas
Estrela lógica 2/2
Estrela lógica (2/2)
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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.
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Exemplos de aplicação a LANs, MANs e WANs
concentrador
router
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.
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