Projeto de Redes. Topologias padrão Principais componentes Utilizações Adequadas

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1 Definir: Identificar as diferentes Topologias Objetivos: Descrever Vantagens/Desvantagens Topologia Adequada A topologia impacta sobre: Tipo de equipamentos utilizados A capacidade de cada equipamento O crescimento da rede O gerenciamento da rede Todos os projetos de rede derivam das topologias: Estrela, Anel e Barramento Formas de Comunicação: Projeto de Redes Topologias padrão Principais componentes Utilizações Adequadas Circuito ponto a ponto A conexão ponto a ponto, presente na interligação de redes locais e na maioria dos links de acesso à Internet é caracterizada pela comunicação de um dispositivo diretamente com outro dispositivo Prof. Sérgio Furgeri 1

2 Circuito Multiponto Todos os dipositivos ligados por uma conexão multipontos compartilham o mesmo meio de transmissão Topologia Estrela: Surgiram na época que os computadores eram conectados a um mainframe centralizado. Exige grande quantidade de cabos Cada Nó é interligado ao nó Central * Todas as mensagens passam pelo Nó Central Podem Existir comunicações simultâneas Cada estação possui um Canal de comunicação O Nó central geralmente é um com funções de controle da rede e compatibilização de velocidades. Facilidade em localizar e solucionar defeitos na rede: se um Nó falhar, apenas a estação envolvida será afetada Prof. Sérgio Furgeri 2

3 Problemas da Topologia Estrela: Falhas no Nó central paralizam todo o sistema. modularidade (limite imposto pelo Nó central) O Desempenho da rede depende do Nó central. Exige grande quantidade de cabos. Topologia em Anel: Consiste de estações conectadas através de um caminho fechado, usando ligações ponto a ponto Possui repetidores para aumentar a confiabilidade Podem receber e transmitem dados em qualquer direção, no entanto o * mais comum é unidirecional. Os repetidores são projetados para atuarem em Full-Duplex A mensagem circula pelo Anel até ser retirada pelo Nó destino ou retornar ao Nó fonte Cada Nó deve ser capaz de remover a mensagem ou passá-la adiante. modularidade, pois os repetidores regeneram o sinal, permitindo a ampliação da rede. Quando hou ver uma interrupção no cabo, os dispositivos ainda assim serão capazes de fazer transmissões para os dispositivos posteriores na seqüência. Problemas da Topologia Anel: Falhas podem fazer a mensagem entrar em Looping, por isso é mais eficiente que os repetidores possuam fontes externas. Para prever falhas pode ser utilizado um relé. * Prof. Sérgio Furgeri 3

4 Método de Transmissão na Topologia em Anel: Ordem de transmissão controlada por Token O token é passado de computador a computador até que algum tenha algo a transmitir ( / segundo em 200m) O computador que envia uma mensagem modifica o token, anexa um endereço eletrônico aos dados e o envia ao longo do anel Os dados caminham até o destino Ao receber a mensagem a estação receptora confirma o recebimento Após a verificação, o emissor cria um novo token e o coloca na rede Topologia Barramento: Todos os dispositivos estão interligados por um meio de transmissão comum (tronco, segmento) Os dados são enviados para todos, porém só um os aceita. Forma de comunicação: multiponto Possibilita a difusão Permite a espionagem Possibilita controle centralizado (o direito de acesso é definido por uma estação) ou descentralizado (responsabilidade de acesso é distribuída entre os Nós) Não pode haver comunicação simultânea A conexão ao meio de comunicação é realizada através de um transceptor/receptor A distância entre os Nós depende do meio de transmissão, da taxa de transmissão e da quantidade de ligações Possibilidade de instalação de repetidores Prof. Sérgio Furgeri 4

5 Problemas da Topologia Barramento: O desempenho diminui na medida em que aumentam as estações Capacidade de Hardware dos equipamentos Nº de vezes que os computadores transmitem dados Tipo de aplicativos Tipo de cabo utilizado no meio de comunicação Distância entre os computadores É uma topologia tipicamente passiva Deve existir um controle na repercusão do sinal - Os dados devem ser retirados depois de terem tido oportunidade de alcançarem o destino. Para impedir a repercussão são utilizados terminadores nas extremidades do cabo Se um dos cabos ficar sem o terminador ou se um cabo for desconectado toda a rede cai. Prof. Sérgio Furgeri 5

6 Topologias Mistas: Topologia barramento Estrela: Constitui-se numa série de redes estrela conectadas através de hubs ligados em barramento. Se um computador cai isso não afeta o restante da rede Se um é desativado os computadores ligados a ele param e se outro estiver vinculado a ele as conexões são interrompidas Topologia Anel Estrela: Switch Anel é feito internamente ao Uma solução para grandes redes, porém o desempenho é prejudicado. Topologia em Grafos: R1 R2 R3 R4 Aumento da complexidade em função do nº de estações Normalmente empregada em Wans Roteamento complexo Prof. Sérgio Furgeri 6

7 Exercícios 1 - Uma razão fundamental para implementar redes é recursos. 2 - O termo principal envolvido para o projeto ou organização de uma rede se refere a escolha de uma. 3 - Todos os projetos de rede derivam-se das topologias 4 - Quando os cabos são conectados para cobrir grandes distâncias, a distância pela qual os sinais podem viajar é aumentada através do uso de 5 - O Barramento é uma topologia, o que significa que os computadores não são responsáveis por mover os dados de um computador para outro. 6 - Para absorver os sinais e evitar a repercussão, as extremidades de um cabo em uma topologia em barramento devem ser conectadas a um 7 - Na topologia em estrela, os cabos se ramificam a partir de um 8 - Na topologia em anel, cada computador age como um e amplifica o sinal antes de enviá-lo adiante. 9 - Em uma topologia em estrela, se um computador cai, provoca a queda de toda a rede. Essa afirmação é versadeira ou falsa? Explique A topologia em anel é uma topologia passiva. Verdadeiro ou falso? Explique Uma topologia em anel utiliza terminadores. Verdadeiro ou falso? Explique Em uma topologia de estrela, se o Nó central cair toda a rede pára. Verdadeiro ou falso? 13 - O que descreve melhor uma rede de topologia de barramento? a) precisa de muito mais cabeamento do que outras topologias b) a midia é barata e fácil de se trabalhar c) mais fácil de solucuinar problemas do que em outras topologia d) o número de computadores na rede não afeta o desempenho 14 - Pelo fato de cada computador em uma topologia de barramento ter um endereço, vários computadores podem enviar e receber dados ao mesmo tempo. Verdadeiro Falso Verifique se as frases abaixo indicam redes locais: a) Três computadores e uma impressora no mesmo escritório, todos conectados por um cabo para que todos possam compartilhar a impressora. Sim Não b) Dois computadores em São Paulo e um no Rio de Janeiro compartilham os mesmos documentos e . Sim Não c) Mais de 200 computadores estão interligados em um grande prédio para compartilhar arquivos e periféricos. Sim Não Prof. Sérgio Furgeri 7

8 16 - Faça um quadro comparativo demonstrando as vantagens e fesvantagens das topologias Estrela, Anel e Barramento Coloque a numeração adequada seguinte o modelo OSI: 1. Físico; 2. Enlace; 3. Rede; 4.Transporte; 5. Sessão; 6. Apresentação; 7. Aplicação. ( ) criar conexões entre máquina fonte e destino, independente do número de nós intermediários; ( ) roteamento de pacotes entre fonte e destino, mesmo que para isto tenha que passar por diversos nós intermediários no caminho; ( ) criptografia e compressão de dados; ( ) transmitir uma seqüência de bits através de um canal de comunicação; ( ) tarifação; ( ) transmitir um quadro de dados entre duas máquinas, tratando problemas de quadros errados, perdidos ou duplicados; ( ) modificar a sintaxe da mensagem (mantendo a semântica) a fim de que possa ser entendido pelo receptor; ( ) controle de fluxo entre dois computadores; ( ) fornece ao usuário uma interface que permite acesso a diversos serviços; ( ) administrar e sincronizar diálogos entre dois processos; 18 - Uma determinada empresa possui 10 computadores espalhados em 4 salas dispostas conforme o Lay-out abaixo. Considerando que a empresa precisa instalar uma rede com o menor custo possível, qual a melhor topologia a ser empregada, sabendo-se que a velocidade da rede não é um fator crítico. Sala 1 Sala 2 Sala 3 Sala 4 Prof. Sérgio Furgeri 8

9 19 - Complete o quadro abaixo, assinalando nas características que mais correspondem a cada tipo de topologias Topologia Estrela Anel Barra Mista Característica Simplicidade Funcional Exige Roteamento Custo por conexão Desempenho Modularidade Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Prof. Sérgio Furgeri 9

10 Escolhendo a topologia da rede Pelo fato de o anel ser mais dispendioso do que o barramento, um barramento estrela seria mais econômico do que um anel estrela. Em um caso em que tanto o barramento estrela como o anel estrela funcionariam, o barramento estrela seria normalmente a melhor opção..aproximadamente quantos servidores tem a sua rede? 0-10 Todas as topologias 10+ Barramento estrela, anel estrela.o custo é uma preocupação na escolha da topologia da sua rede? Sim Barramento estrela Não Todas as topologias.seu prédio tem tetos baixo? Sim Todas as topologias Não Barramento estrela, anel estrela.existe fácil acesso a vãos ou conduítes de fiação? Sim Todas as topologias Não Barramento estrela, anel estrela.a facilidade para solucionar problemas é importante? Sim Barramento estrela, anel estrela Não Todas as topologias.o lay-out físico dos computadores e os espaços do escritório adequam-se naturalmente a uma topologia em particular? Sim Não.Se a resposta à pergunta 6 for Não, vá para a pergunta 8. Se a resposta for Sim, qual topologia ela se dispõe a usar? Circule uma: barramento barramento estrela.a facilidade para reconfiguração é importante? Sim Barramento estrela, anel estrela Não Todas.Existe cabeamento no prédio que poderia ser utilizado pela sua nova rede? Sim Não.Se a resposta à pergunta 9 for Sim, de que tipo de topologia poderia fazer parte? Circule uma: barramento barramento estrela Prof. Sérgio Furgeri 10

11 Escolhendo a topologia certa A escolha de uma topologia adequada para a sua rede sempre é difícil. A rede normalmente mais instalada hoje em dia é a de barramento estrela, mas pode não atender às suas necessidades. Existem vários critérios que podem ser utilizados, baseando-se nas informações que você gerou no Planejador da LAN, para ajudá-lo com essa decisão. Novamente, não há uma escolha completamente certa. Confiabilidade Se você precisa de uma rede extremamente confiável com redundância incorporada, pode querer analisar tanto uma rede em anel como de anel conectado em estrela. Custo Existem pelo menos três considerações envolvidas em estimar o custo de se implementar uma determinada topologia: Instalação Solução de problemas Manutenção Eventualmente, a topologia se traduz em cabeamento, e a fase de instalação ocorre quando, teoricamente, a topologia vai ao encontro da verdadeira realidade da rede. Se o custo é um fator eliminatório, então talvez você deva escolher a topologia que poderá instalar com um custo mínimo. Noventa por cento do custo de cabeamento está na mão-de-obra. Como regra geral, todas as vezes que o cabeamento tem que ser instalado permanentemente em qualquer tipo de estrutura, o custo inicial se multiplica exponencialmente devido à mão-de-obra e especialização. Uma vez que uma rede requer instalação de cabos em uma estrutura, normalmente o barramento estrela fica mais barato do que o barramento. Para esclarecer isso, imagine o que levaria para cabear um grande edifício para uma rede de barramento. Em seguida, imagine o que seria necessário a fim de reconfigurar essa rede seis meses depois para acrescentar oito novos computadores. Finalmente, imagine como seria muito mais econômico e eficaz se estas mesmas operações pudessem ser desenvolvidas caso a instalação fosse em um barramento estrela. Para uma rede pequena (5 a 10 usuários), um barramento é normalmente mais econômico para instalar inicialmente, mas sua manutenção pode ser cara pois a solução de problemas e a reconfiguração demoram. Entretanto, em uma rede maior (20 usuários ou mais), um barramento estrela pode custar, inicialmente, mais que um barramento por causa do equipamento (um hub), mas será significativamente mais barato para se manter a longo prazo. Prof. Sérgio Furgeri 11