ARQUITETURA E TOPOLOGIA DE REDE

Professor Esp.: Douglas Diego
•Arquitetura de Rede:
Ponto-a-ponto, Cliente/Servidor.
•Topologia de Rede:
Física: Barra, Estrela, Anel.
Lógica: Ethenet, Token Ring, FDDI.
Topologia de Rede
• O layout lógico de uma rede é denominado
topologia da rede.
• A escolha da topologia apropriada para uma
determinada aplicação depende de vários
fatores:
Estabilidade, Velocidade, Confiabilidade e
Custo (o mais importante).
• À distância entre o nó e o tamanho da rede,
também sãos fatores preponderantes.
Topologia de Rede
A topologia de uma rede descreve como é o layout do
meio através do qual há o tráfego de informações, e
também como os dispositivos estão conectados a ele.
Topologias Físicas: Anel, Ponto-a-ponto, Barramento
ou BUS, Star ou Estrela e Árvore.
Topologias Lógicas: ARCNET, Ethenet, Token Ring,
FDDI.
Topologia de Rede
• Um Nodo ou nó representa cada ponto
de inter-conexão com uma estrutura ou
rede, independente da função do
equipamento representado por ele..
Rede Ponto-a-Ponto
• A rede em ponto-a-ponto possui várias nomenclaturas porém
todas são sinônimas: Rede linear, Peer to peer, Rede
distribuída e Rede não hierárquica.
• A rede em ponto-a-ponto tem como característica a
disposição em série dos equipamentos, fazendo com que os
dados passem por todas as estações que estiverem
conectadas, mas apenas a receptora poderá reconhecê-los.
• São redes montadas para compartilhar dispositivos ou dados
e não serviços. Também designadas por store-and-forward.
Neste tipo de redes estabelece-se um caminho entre 2 nós,
podendo utilizar nós intermédios, os quais ignoram a
mensagem.
Características:
1. Comutação de Linha/Circuito. Uma vez estabelecida a ligação tudo se
passa como se tratasse de uma linha dedicada.
Vantagens: Tempo de transito desprezável.
Inconvenientes: Um recurso atribuído a uma ligação não pode ser
usado por outra.
2. Comutação de Mensagem/Pacote. As mensagens /pacotes são
enviadas através da rede quando for possível.
Cliente/Servidor
Em uma estrutura cliente/servidor, os nós
compartilham a carga de processamento e
armazenamento com o servidor.
Redes cliente/servidor requerem software
especializado que permitem a colaboração
entre nós e servidores no processamento e
armazenagem dos dados, mas o hardware de
rede continua o mesmo.
Rede de Barramento ou BUS
• No modelo de conexão denominado rede em bus,
também conhecido como barramento, 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 transmitindo 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.
Rede Star ou Estrela
• Na topologia de rede designada por Rede em estrela, toda
a informação deve passar obrigatoriamente por uma
estação central inteligente, que deve conectar cada
estação da rede e distribuir o tráfego para que uma
estação não receba, indevidamente, dados destinados às
outras.
• É neste aspecto que esta topologia difere da topologia
barramento: uma rede local que use um hub não é
considerada como estrela, pois o tráfego que entra pela
porta do hub é destinado a todas as outras portas.
• Porém, uma rede que usa switches, apenas os dados
destinados aquele nó são enviados a ele. As redes em
estrela, que são as mais comuns hoje em dia, utilizam
cabos de par trançado e uma switch como ponto central
da rede.
Topologia em Árvore
• Um configuração em árvore ou topologia em árvore é uma
caracterização física de um objecto (ou seus componentes),
que, pela sua configuração, se assemelha a uma árvore, no
sentido em que as suas ramificações tendem a convergir
para uma raíz, ou uma origem (por exemplo, árvore
genealógica).
• Introduz-se, portanto, a noção de raíz e descendência.
• Em informática é vulgarmente utilizada como topologia, ao
lado de outras como topologia em anel ou topologia em
estrela. Em programação são largamente utilizadas como
estruturas de dados para resolver problemas complexos,
como indexação, por exemplo.
Nós de uma árvore
Por definição, uma árvore é constituída por nós.
Um árvore vazia (sem nós) é também uma árvore.
Um nó de uma árvore é o elemento unitário da árvore.
Deste nó podem derivar (descender) outros nós, designados de nósfilho, sendo o nó actual o nó-pai.
O grau de uma árvore é o número máximo de descendentes
encontrado, para cada um dos nós. Se todos os nós derivam (no
máximo) outros 2 nós, então estaremos perante uma árvore binária.
ETHERNET
• Ethernet é uma tecnologia de interconexão para redes
locais - Local Area Networks (LAN) - baseada no envio
de pacotes.
• Ela define cabeamento e sinais elétricos para a camada
física, e formato de pacotes e protocolos para a camada
de controle de acesso ao meio (Media Access Control MAC) do modelo OSI.
• A Ethernet foi padronizada pelo IEEE como 802.3. A
partir dos anos 90, ela vem sendo a tecnologia de LAN
mais amplamente utilizada e tem tomado grande parte
do espaço de outros padrões de rede como:
• Token Ring, FDDI e ARCNET.
Token Ring
• Token ring é um protocolo da internet que opera na
camada física (ligação de dados) do modelo OSI.
• Usa um testemunho (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 infraestruturas antigas.
Arquitetura de Rede – FDDI
• O padrão FDDI (Fiber Distributed Data Interface) foi estabelecido
pelo ANSI (American National Standards Institute) em 1987. Este
abrange o nível físico e de ligação de dados (as primeiras duas
camadas do modelo OSI).
• A expansão de redes de âmbito mais alargado, designadamente
redes do tipo MAN (Metropolitan Area Network), são algumas das
possiblidades do FDDI, tal como pode servir de base à interligação
de redes locais, como nas redes de campus.
• Estas particularidades tornam esse padrão bastante indicado para
a interligação de redes através de um backbone nesse caso, o
backbone deste tipo de redes é justamente o cabo de fibra óptica
duplo, com configuração em anel FDDI, ao qual se ligam as subredes.
Glossário - BACKBONE
No contexto de redes de computadores, o backbone (traduzindo
para português, espinha dorsal) designa o esquema de ligações
centrais de um sistema mais amplo, tipicamente de elevado débito
relativamente à periferia.
Por exemplo, os operadores de telecomunicações mantêm sistemas
internos de elevadíssimo desempenho para comutar os diferentes
tipos e fluxos de dados (voz, imagem, texto, etc).
Na Internet, numa rede de escala planetária, podem-se encontrar,
hierarquicamente divididos, vários backbones: os de ligação
intercontinental, que derivam nos backbones internacionais, que por
sua vez derivam nos backbones nacionais. A este nível encontramse, tipicamente, várias empresas que exploram o acesso à
telecomunicação — são, portanto, consideradas a periferia do
backbone nacional.
Exercícios
Responda:
• O que você entende por topologia?
• Quais os tipos de topologias identificadas no mercado?
• Quais as vantagens e desvantagens encontradas nas topologias
de mercado?
• Se você tivesse que optar por uma topologia de rede, para
implantação em uma empresa, que critérios você adotaria e
embasado em quais argumentos para tal escolha?
• O que vem a ser nó de rede?
• Estabelecer a diferença entre as topologias físicas: Anel, Ponto-aponto, Barramento ou BUS, Star ou Estrela e Árvore.
• Estabelecer a diferença entre as topologias lógicas : Ethenet,
Token Ring, FDDI.
• O que vem a ser Backbone?
• O que são RFCs?
• Explique a diferença entre IETF e IEEE.