Topologias - sergio.pro.br

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Projeto de Redes
Definir:
• Topologias padrão
• Principais componentes
• Utilizações Adequadas
Objetivos:
• Identificar as diferentes Topologias
• 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:
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
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 Hub 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
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Problemas da Topologia Estrela:
• Falhas no Nó central paralizam todo o sistema.
• Baixa 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.
• Alta 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
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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 (10.000 / 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
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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
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Topologias Mistas:
Topologia barramento Estrela:
C1
C2
C3
C1
C2
C3
C1
C2
C3
Hub
Hub
Hub
• 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 Hub é desativado os computadores ligados a ele param e se
outro Hub estiver vinculado a ele as conexões são interrompidas
Topologia Anel Estrela:
C1
C2
C3
Hub
C1
C2
C3
Hub
C1
C2
C3
Hub
Switch
Anel é feito internamente ao Hub
• Uma solução para grandes redes, porém o desempenho é
prejudicado.
Topologia em Grafos:
R2
R1
R4
R3
• Aumento da complexidade
em função do nº de estações
• Normalmente empregada
em Wans
• Roteamento complexo
Prof. Sérgio Furgeri
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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.
10 - A topologia em anel é uma topologia passiva. Verdadeiro ou falso? Explique.
11 - Uma topologia em anel utiliza terminadores. Verdadeiro ou falso? Explique.
12 - 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.
15 - 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 email. Sim Não
c) Mais de 200 computadores estão interligados em um grande prédio para compartilhar
arquivos e periféricos. Sim Não
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16 - Faça um quadro comparativo demonstrando as vantagens e fesvantagens das
topologias Estrela, Anel e Barramento.
17 - 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
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19 - Complete o quadro abaixo, assinalando nas características que mais
correspondem a cada tipo de topologias
Topologia
Estrela
Anel
Barra
Mista
Alta
Média
Baixa
Sim
Não
Alto
Média
Baixa
Alto
Média
Baixa
Alta
Baixa
Alta
Média
Baixa
Sim
Não
Alto
Média
Baixa
Alto
Média
Baixa
Alta
Baixa
Alta
Média
Baixa
Sim
Não
Alto
Média
Baixa
Alto
Média
Baixa
Alta
Baixa
Característica
Simplicidade
Funcional
Alta
Média
Baixa
Exige
Sim
Roteamento
Não
Custo por
Alto
conexão
Média
Baixa
Desempenho Alto
Média
Baixa
Modularidade Alta
Baixa
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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
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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
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