TOPOLOGIAS. Em redes de computadores modernos a transmissão de dados não ocorre através de bits contínuos.

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1 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). 1

2 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 2

3 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 queocaboestálivreetambémtransmitadados. Colisão de pacotes Nestecasoosdadoscolidirãoemalgumpontodocabo. 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. 3

4 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 VLANssó possui um domínio de broadcast; Roteadores possuem um domínio de broadcast em cada porta; 4

5 Domínios de Colisão e Domínios de Broadcast 5

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7 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. 7

8 A Topologia de uma Rede descreve: A estrutura da Rede; O layout físico do cabeamento (topologia física); 8

9 Topologias físicas mais comuns Topologia em Barramento 9

10 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; 10

11 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. 11

12 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 12

13 Topologia em Anel (Ring) Os dispositivos (hosts) estão ligados de modo a formarem um anel; Usam um único segmento como na topologia de barramento; Aredenãotem pontas,elaécircular; 13

14 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; 14

15 Topologia em Estrela Topologia em Estrela Todos os dispositivos estão ligados a um ponto central de concentração; Esteconcentradorpodeser: Hub Switch 15

16 Topologia em Estrela Switch e Hub Topologia em Estrela Cabo Par Trançado 100BaseT. Do tipo UTP (Unshielded Twisted Pair par trançado não blindado) 16

17 Topologia em Estrela Cabo Par Trançado 100BaseT. Do tipo STP (ShieldTwistedPair par trançado blindado) Topologia em Estrela Cabo Par Trançado 100BaseT. Do tipo FTP (FoilTwistedPair Lâmina trançado blindado) ScTP(Screened Twisted Pair) 17

18 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; 18

19 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; Quantomaishosts, maiscolisãonarede. Topologia em Estrela Vantagens: Baixo custo de implementação; Fácil manutenção; Dependendo do concentrador (switch), não há colisãonarede(ousereduzmuito); Não necessita de um computador ou equipamento específico para controlar o tráfego da rede. 19

20 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; 20

21 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; 21

22 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. 22

23 Topologia Hierárquica Vantagens: Aredepodesermelhormonitorada,hajavistoque 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 grandes, aumentando o domínio de colisão; Como o tráfego é controlado por um computador, podem ocorrer falhas na rede. 23

24 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; 24

25 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. 25

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27 QUAL A MELHOR TOPOLOGIA A SER UTILIZADA? Depende da necessidade; Cadaredeéumcasoespecífico; 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; 27

28 Configurando Rede no Windows Configurando Rede no Windows 28