Topologias de rede: conceito, tipos e suas características, exemplos

As topologias de rede são as diferentes distribuições dos dispositivos, como roteadores, computadores, impressoras e as diferentes conexões que podem estar na rede. Eles podem ser ilustrados graficamente.

Portanto, eles se referem ao design físico ou lógico de uma rede de computadores. Eles definem a maneira como os diferentes nós são colocados e como eles se interconectam. Da mesma forma, eles podem descrever como os dados são transferidos entre esses nós.

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Fonte: By SilverStartalk – Feito usando Dia, CC BY 2.5, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=7654281

A topologia da rede e os locais relativos da origem e destino dos fluxos de tráfego na rede determinam a rota ideal para cada fluxo e até que ponto existem opções redundantes para poder rotear em caso de falha.

Existem dois tipos de topologias de rede. A topologia lógica é baseada no modelo de transferência de dados através dos diferentes dispositivos da rede. Por outro lado, a topologia física é baseada no design físico dos computadores conectados na rede.

Organização de uma rede

A topologia de uma rede é muito importante para determinar seu desempenho. É a maneira como uma rede é organizada, ela contém a descrição lógica ou física de como os dispositivos e as conexões são configurados para vincular.

Existem inúmeras maneiras de organizar uma rede, cada uma com diferentes vantagens e desvantagens, algumas sendo mais úteis do que outras em determinadas circunstâncias.

Conceito

As topologias de rede referem-se à organização dos vários dispositivos e conexões na rede. A rede pode ser considerada como uma cidade e a topologia como o mapa de rotas.

Assim como existem muitas maneiras de organizar e manter uma cidade, como garantir que as estradas possam facilitar a passagem entre as partes da cidade que hospedam mais tráfego, existem várias maneiras de organizar uma rede.

Cada topologia tem suas vantagens e desvantagens. De acordo com os requisitos da organização, determinadas configurações podem oferecer um nível mais alto de segurança e conectividade.

Uma topologia deve ser considerada como a estrutura virtual de uma rede. Este formulário não corresponde necessariamente ao design físico real dos dispositivos na rede.

Você pode pensar nos computadores de uma rede doméstica, que podem ser colocados em um círculo. No entanto, dificilmente é possível ter uma topologia em anel lá.

Escolha de topologia

Os gerentes têm um conjunto de alternativas quando procuram implementar uma topologia de rede. Essa decisão deve considerar a proporção da empresa, seu orçamento e seus objetivos.

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Diferentes atividades surgem na administração prática da topologia de rede, como monitoramento de operação geral, representação visual e gerenciamento de topologia.

O mais importante é entender as necessidades e objetivos para estabelecer e gerenciar a configuração de rede da maneira mais apropriada para a empresa.

Escolher a configuração correta para o modelo operacional de uma organização pode melhorar o desempenho, além de facilitar a localização de falhas, a resolução de erros e a alocação mais eficiente de recursos na rede, a fim de garantir um excelente estado dela.

Importância

O design de rede é importante por vários motivos. Principalmente, ele tem um papel fundamental em quão bem e como a rede funcionará.

Uma topologia de rede bem gerenciada melhora a eficiência de dados e energia, o que reduzirá os custos de manutenção e operacionais.

O layout e o design de uma rede são exibidos por meio de um diagrama criado por um software de topologia de rede.

Esses diagramas são fundamentais por certos motivos, principalmente pelo modo como podem fornecer uma representação visual dos projetos físicos e lógicos, permitindo que os administradores, ao resolver problemas, possam ver as conexões entre os dispositivos.

A maneira pela qual uma rede é organizada pode compor ou desfazer a conectividade, funcionalidade e proteção da rede contra o tempo de inatividade.

Tipos e suas características

– Topologias físicas

Refere-se ao design das interconexões entre os dispositivos e as conexões físicas da rede, como cabo (DSL, Ethernet), microondas ou fibra óptica.

Existem várias topologias físicas comuns, como mostrado na ilustração a seguir e descrito posteriormente.

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Fonte: Jugandi [Domínio público]

Rede de ônibus

Cada dispositivo é conectado em série ao longo de uma rota linear. Esse arranjo é encontrado hoje principalmente em redes de distribuição de banda larga com fio.

Rede em estrela

Nesta rede, um dispositivo central está diretamente conectado a todos os outros dispositivos. As redes locais (LANs) que usam comutadores Ethernet, como a maioria das redes de escritórios com fio, têm uma configuração em estrela.

Rede em anel

Nesta configuração, os dispositivos estão conectados em uma rede como um círculo. Algumas redes enviarão o sinal em uma direção e outras poderão enviar o sinal nas duas direções.

Essas redes bidirecionais são mais resistentes que as redes de barramento, pois o sinal pode ser movido em qualquer direção para alcançar um dispositivo.

Rede de malha

Essa rede vincula as conexões com os dispositivos de forma que várias rotas estejam disponíveis entre pelo menos alguns pontos da rede.

Uma rede é parcialmente combinada quando apenas alguns dispositivos estão conectados a outros e totalmente combinada quando todos os dispositivos têm uma conexão direta com todos os outros.

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A malha para criar várias rotas aumenta a resistência a falhas, mas também aumenta o custo.

Rede de árvores

Também chamada de estrela em estrela, é uma rede na qual diferentes topologias em estrela são conectadas em uma configuração em estrela.

Muitas redes grandes de switches Ethernet, como redes entre diferentes datacenters, são configuradas como uma árvore.

Rede híbrida

É uma mistura de duas ou mais topologias. Por exemplo, se em uma topologia de barramento de escritório for usada e em outra topologia em estrela do escritório, a conexão dessas duas topologias resultará em uma topologia híbrida: topologia de barramento e topologia em estrela.

– Topologias lógicas

A topologia lógica para uma rede é um pouco mais estratégica e abstrata. Geralmente, consiste em entender conceitualmente como e por que a rede está organizada da maneira como está e como os dados se movem por ela. Refere-se ao relacionamento lógico entre dispositivos e conexões.

Uma conexão lógica será diferente de uma rota física quando a informação puder dar um salto invisível em pontos intermediários.

Em redes ópticas, os multiplexadores ópticos (ADM) criam caminhos ópticos lógicos, porque o salto do ADM não é visível para os nós do nó de extremidade.

As redes compostas por circuitos virtuais terão uma topologia física de acordo com o escopo real da conexão, como o cabo, e uma topologia lógica baseada nos circuitos.

Em certas ocasiões, a topologia lógica corresponde à configuração conforme vista pelo usuário, o que significa conectividade de rede.

Redes IP e Ethernet

As duas redes mais usadas atualmente, IP e Ethernet, são totalmente entrelaçadas no nível da conexão, porque qualquer usuário pode se conectar a qualquer outro, a menos que algum meio, como um firewall, seja introduzido para bloquear conexões indesejadas.

A conectividade total deve-se aos protocolos tratados na rede, como Ethernet, e não à topologia física da rede como tal. Por esse motivo, para as pessoas, qualquer topologia de rede física pode parecer estar totalmente interligada.

Exemplos

Rede de ônibus

As topologias de rede de barramento baseadas no cabeamento Ethernet são relativamente fáceis e baratas de instalar, embora as seções sejam limitadas pelo comprimento máximo de cabo disponível.

Por exemplo, suponha uma rede de barramento composta por quatro computadores: PC-A, PC-B, PC-C e PC-D.

Se o PC-A enviar dados para o PC-C, todos os computadores da rede receberão esses dados, mas somente o PC-C os aceitará. Se o PC-C responder, apenas o PC-A aceitará os dados retornados.

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Ao unir dois cabos de barramento, a expansão pode ser alcançada, mas essa topologia funciona melhor com um número limitado de dispositivos, geralmente com menos de doze dispositivos em um único barramento.

Rede em estrela

As topologias de rede em estrela são comuns em redes domésticas, onde o ponto de conexão central pode ser um roteador ou hub de rede.

O cabeamento Ethernet de par trançado blindado (UTP) geralmente é usado para conectar os dispositivos ao hub, embora também possam ser usados ​​cabos coaxiais ou de fibra óptica.

Se for confrontado com a topologia de barramento, é necessário que uma rede em estrela geralmente precise de uma quantidade maior de fiação.

Rede em anel

As topologias de rede em anel são mais frequentemente encontradas nas universidades, embora também sejam usadas por algumas empresas comerciais.

Como a topologia de barramento, essa topologia não é mais válida em redes recentes. A IBM o implementou em princípio para superar os inconvenientes existentes da topologia de barramento.

Se um grande número de dispositivos estiver conectado, os repetidores devem ser usados ​​para “renovar” os sinais de dados enquanto eles viajam pela rede.

Rede de malha

As topologias de rede em malha são típicas da Internet e de determinadas redes de longa distância (WAN).

Os dados podem ser transmitidos através de uma lógica de roteamento, que é determinada por critérios estabelecidos, como “evitar links quebrados” ou “a rota com a menor distância”.

Rede de árvores

É frequentemente usado em redes de longa distância (WAN). Eles são ideais para estações de trabalho localizadas em grupos.

Você pode facilmente alcançar e manter a expansão do dispositivo estendendo as topologias de barramento e estrela.

A detecção de erros também é simples, mas esses sistemas tendem a ser intensos em cabos e custos de instalação.

Referências

  1. Margaret Rouse (2019). Topologia de rede Techtarget Retirado de: searchnetworking.techtarget.com.
  2. Dns Stuff (2019). O que é topologia de rede? Melhor guia para tipos e diagramas. Retirado de: dnsstuff.com.
  3. Finjan (2017). Um olhar mais atento à topologia de rede. Retirado de: blog.finjan.com.
  4. Notas sobre redes de computadores (2019). Topologias de rede explicadas com exemplos. Retirado de: computernetworkingnotes.com.
  5. Techopedia (2019). Topologia de rede Retirado de: techopedia.com.
  6. Estudo para a Noite (2019). Tipos de topologia de rede. Retirado de: studytonight.com.

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