Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 1

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1 Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 1 1. TOPOLOGIA: INÍCIO Conceito extensamente baseado em continuidade matemática. Na matemática, a topologia é a área em que se estudam os espaços topológicos. Em engenharias, o conceito está associado à disposição lógica de elementos. Em topografia, Topologia: É a parte da Topografia que estuda as formas exteriores da superfície da Terra e as leis que regem o seu modelado Em informática, topologia de rede é a forma por meio da qual ela se apresenta fisicamente, ou seja, como os elementos de rede (network nodes) estão dispostos. Em psicanálise, é uma característica do inconsciente lacaniano Que significa o termo topologia Uma rede informática é constituída por computadores ligados entre eles graças a linhas de comunicação (cabos redes, etc.) e elementos materiais (placas de rede, bem como outros equipamentos que permitem assegurar a boa circulação dos dados). O arranjo físico, isto é, a configuração espacial da rede chama-se topologia física. Distinguem-se geralmente as topologias seguintes: topologia em bus/barramento topologia em estrela topologia em anel topologia em árvore topologia em malha/híbrida A topologia lógica, em oposição à topologia física, representa a forma como os dados transitam nas linhas de comunicação. As topologias lógicas mais correntes são: Ethernet (também conhecida sob o nome de norma IEEE 802.3) é um padrão de transmissão de dados para rede local baseada no princípio seguinte: Todas as máquinas da rede Ethernet estão conectadas a uma mesma linha de comunicação, constituída por cabos cilíndricos. Token Ring: é um protocolo de redes que opera na camada física (ligação de dados) e de enlace do modelo OSI dependendo da sua aplicação. Usa um símbolo (em inglês, token), que consiste numa trama de três bytes, que circula numa topologia em anel em que as estações devem aguardar a sua recepção para transmitir. A transmissão dá-se durante uma pequena janela de tempo, e apenas por quem detém o token. Este protocolo foi descontinuado em detrimento de Ethernet e é utilizado atualmente apenas em infra-estruturas antigas. FDDI - A tecnologia LAN FDDI (Fiber Distributed Data Interface) é uma tecnologia de acesso à rede em linhas de tipo fibra óptica. Trata-se, com efeito, de um par de anéis (um é primário, o outro, permitindo recuperar os erros do primeiro, ou secundário ). O FDDI é um anel de ficha de detecção e correção de erros (é aí que o anel secundário tem a sua importância).

2 Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 2 3. Topologia de rede A topologia de rede descreve como é o layout de uma rede de computadores através da qual há o tráfego de informações, e também como os dispositivos estão conectados a ela. Há várias formas nas quais se podem organizar a interligação entre cada um dos nós (computadores) da rede. Topologias podem ser descritas fisicamente e logicamente. A topologia física é a verdadeira aparência ou layout da rede, enquanto que a lógica descreve o fluxo dos dados através da rede. Diversas topologias de rede. Barramento/bus Rede em barramento é uma topologia de rede em que todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados. Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode escrever no barramento num dado momento. Todas as outras escutam e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão. Essa topologia utiliza cabos coaxiais. Para cada barramento existe um único cabo, que vai de uma ponta a outra. O cabo é seccionado em cada local onde um computador será inserido na rede. Com o seccionamento do cabo formam-se duas pontas e cada uma delas recebe um conector BNC. No computador é colocado um "T" conectado à placa que junta às duas pontas. Embora ainda existam algumas instalações de rede que utilizam esse modelo, é uma tecnologia obsoleta. Embora esta topologia descrita fisicamente tiver caído em desuso, logicamente ela é amplamente usada. Redes ethernet utilizam este tipo lógico de topologia.

3 Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 3 Anel Na topologia em anel os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel). Os dados são transmitidos unidirecionalmente de nó em nó até atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser retirada pela estação destino ou pela estação fonte. Os sinais sofrem menos distorção e atenuação no enlace entre as estações, pois há um repetidor em cada estação. Há um atraso de um ou mais bits em cada estação para processamento de dados. Há uma queda na confiabilidade para um grande número de estações. A cada estação inserida, há um aumento de retardo na rede. É possível usar anéis múltiplos para aumentar a confiabilidade e o desempenho. Na realidade, os computadores de uma rede em topologia anel não estão ligados em anel, mas ligados a um distribuidor. Estrela A mais comum atualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente defeituoso ficará fora da rede. Esta topologia se aplica apenas a pequenas redes, já que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezesseis portas. Em redes maiores é utilizada a topologia de árvore, onde temos vários concentradores interligados entre si por computadores ou roteadores. Árvore A topologia em árvore é essencialmente uma série de barras interconectadas. Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam. Esta

4 Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 4 ligação é realizada através de derivadores e as conexões das estações realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padrão. Cuidados adicionais devem ser tomados nas redes em árvores, pois cada ramificação significa que o sinal deverá se propagar por dois caminhos diferentes. A menos que estes caminhos estejam perfeitamente casados, os sinais terão velocidades de propagação diferentes e refletirão os sinais de diferente maneira. Em geral, redes em árvore, vão trabalhar com taxa de transmissão menores do que as redes em barra comum, por estes motivos. Híbrida É a topologia mais utilizada em grandes redes. Assim, adequa-se a topologia de rede em função do ambiente, compensando os custos, expansibilidade, flexibilidade e funcionalidade de cada segmento de rede. Muitas vezes acontecem demandas imediatas de conexões e a empresa não dispõe de recursos, naquele momento, para a aquisição de produtos adequados para a montagem da rede. Nestes casos, a administração de redes pode utilizar os equipamentos já disponíveis considerando as vantagens e desvantagens das topologias utilizadas. Consideremos o caso de um laboratório de testes computacionais onde o número de equipamentos é flutuante e que não admite um layout definido. A aquisição de concentradores ou computadores pode não ser conveniente, pelo contrário até custosa. Talvez uma topologia em barramento seja uma solução mais adequada para aquele segmento físico de rede. Malha Rede mesh ou rede de malha, é uma alternativa de protocolo de roteamento ao padrão para diretrizes de tráfego de dados e voz além das redes a cabo ou infra-estrutura wireless. Uma rede de infraestrutura é composta de APs (Access point = Ponto de acesso) e clientes, os quais necessariamente devem utilizar aquele AP para trafegarem em uma rede. Uma rede mesh é composta de vários nós/roteadores, que passam a se comportar como uma única e grande rede, possibilitando que o cliente se conecte em qualquer um destes nós. Os nós têm a função de repetidores e cada nó está conectado a um ou mais dos outros nós. Desta maneira é possível transmitir mensagens de um nó a outro por diferentes caminhos. Já existem redes com cerca de 500 nós e mais de usuários operando (Free the Net, San Francisco, CA).

5 Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 5 Redes do tipo mesh possuem a vantagem de serem redes de baixo custo, fácil implantação e bastante tolerantes a falhas Caracterização das Redes As redes podem caracterizar-se quanto à sua dispersão geográfica em três tipos principais que são LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) e WAN (Wide Area Network). LAN LAN é o acrônimo de Local Area Network, é o nome que se dá a uma rede de caráter local, e onde estão ligados alguns sistemas numa área geográfica pequena. Normalmente uma LAN está enquadrada num escritório ou numa empresa não dispersa geograficamente. As tecnologias principais que uma LAN pode utilizar são a Ethernet, o Token Ring, o ARCNET e o FDDI ("Fiber Distributed Data Interface"). O FDDI alarga a extensão de uma LAN para uma área geográfica muito maior do à habitual com Ethernet, o que pode trazer um incremento no número de utilizadores do sistema. Numa LAN Ethernet é normal ter-se somente 4 ou 5 utilizadores, enquanto que numa LAN que utilize FDDI podem existir algumas centenas de utilizadores. Existe um conjunto de aplicações típicas que estão no servidor de uma LAN, e permitem aos utilizadores da rede correr as aplicações remotamente. Os utilizadores da LAN podem utilizar diversos serviços desde a impressão até a partilha de ficheiros. O acesso a ficheiros, nomeadamente para leitura e/ou escrita é gerida pelo administrador da LAN. Um servidor de LAN pode também ser configurado como servidor de web, sendo conveniente tomar as devidas precauções. MAN MAN significa em inglês Metropolitan Area Network. Esta rede de caráter metropolitano liga computadores e utilizadores numa área geográfica maior que a abrangida pela LAN, mas menor que a área abrangida pela WAN. Uma WAN normalmente resulta da interligação de várias LAN numa cidade, formando assim uma rede de maior porte, pode inclusive estar ligada a uma rede WAN. O termo MAN é também usado para referir a ligação de várias redes locais por bridges (este procedimento pode ser denominado de bridging), por vezes este tipo de MAN é referido por campus network. Existem várias cidades que possuem redes metropolitanas de vários tamanhos como Londres, Lodz, Genebra, etc. WAN WAN significa Wide Area Network, e como o nome indica é uma rede de telecomunicações que está dispersa por uma grande área geográfica. A WAN distingue-se duma LAN pelo seu porte e estrutura de telecomunicações. As WAN normalmente são de caráter público, devido à sua dimensão, mas podem eventualmente ser privadas e conseqüentemente alugadas. Duas ou mais redes separadas por uma grande distância e interligadas, são consideradas uma WAN.

6 Disciplina: Informática II Profª: Micheli Wink 6 5. Quatro Vantagens de Redes Nas empresas, escolas e em muitos outros tipos de organização, as redes de computadores de todos os tipos oferecem tremendos benefícios. Quatro dos mais evidentes são: Permitir acesso simultâneo a programas e dados importantes. Permitir às pessoas compartilhar dispositivos periféricos. Facilitar o processo de realização de cópias de segurança (backup). Agilizar as comunicações pessoais com o correio eletrônico.