UfCD 0829 Topologias de Redes

Instalação e Gestão Redes Informáticas

Professor: Luís Alves

Redes

• O que é uma rede?

• Como funciona a sua comunicação?

Conexões de Rede • Requisitos para a Comunicação:

• Emissor e Receptor. • Estrutura Física (Cabos, Conectores,

Equipamentos) para conduzir a informação entre a origem e o destino.

• Mensagem.

Definição:

• Conjunto de computadores autónomos interligados que podem trocar informação entre si.

Vantagens de uma rede de computadores

• Que vantagens tem uma rede?

Serviços de Rede

• Principais serviços de Rede: o Servidor de Ficheiros: responsável pela

partilha do disco; o Servidor de Impressão: controla a partilha

dos dispositivos de impressão em rede; o Servidor de backup: gestão de cópias de

segurança;

Classificação das redes quanto a abrangência

geográfica: • PAN (Personal Area Network) – rede local de

alcance muito restrito, para apenas um utilizador.

• LAN (Local Area Network) – rede local confinada a uma sala ou, no máximo, a um edifício.

• CN (Campus Network) – rede que interliga redes locais em edifícios próximos.

• MAN (Metropolitan Area Network) – rede alargada a uma cidade ou região.

Classificação das redes quanto a abrangência

geográfica: • WAN (Wide Area Network) – rede alargada a um país ou

até ao mundo inteiro...

• VAN (Virtual Area Nework) – As redes virtuais interligam apenas alguns computadores pertencentes à mesma rede ou a diferentes redes.

• VLAN (Virtual Local Area Network) em que computadores fisicamente ligados à mesma rede estão separados em sub-redes por questões de segurança e/ou performance, são muito usadas actualmente

Topologias das redes

As várias formas de interligar computadores

Exemplo de uma REDE

Topologia em barramento (bus) • Todos os computadores ligados a um cabo

(constituído por um conjunto de segmentos interligados) comum que tem as duas extremidades separadas.

Topologia em barramento (bus) Vantagens: • simples de montar, pelo que foi esta a solução que imperou

durante vários anos a nível de redes locais; • são pouco exigentes em termos do tipo de equipamento e

comprimento de cabos, sendo por isso baratas. Desvantagens: • uma avaria no cabo, ao qual se ligam os outros computadores,

invalida o funcionamento da rede; • pouca possibilidade de expansão, já que se o cabo não for

suficiente para se poderem ligar mais, há que substituí-lo por outro;

• a remoção ou adição de um dispositivo à rede deve ser feita com todos os computadores desligados;

• pode ser difícil detectar a origem de uma falha na rede.

A desvantagem principal do bus

Uma avaria no cabo principal invalida a rede.

Topologia em estrela (star)

• Todos os computadores ligados através de cabos individuais a um dispositivo concentrador, que pode ser um hub ou um switch.

Topologia em estrela (star)

Vantagens: • Muito fácil de montar e configurar; • Não é necessário parar o funcionamento da rede

para inserir ou remover dispositivos; • É fácil detectar os dispositivos avariados.

Desvantagens: • Requer mais cabo do que a topologia em bus; • A avaria do concentrador implica a falha da rede; • Devido ao custo do concentrador, é mais cara do

que a topologia em bus.

A vantagem principal da estrela

Uma avaria no cabo que liga um posto ao dispositivo concentrador apenas retira da rede esse posto.

Topologia em anel (ring)

• Todos os computadores ligados a um cabo comum fechado em anel. As mensagens passam de

computador em computador até chegar ao destino.

Topologia em anel (ring)

Vantagens: • Muito boa para um pequeno número de postos com ligação a alta

velocidade ou para redes maiores em que as transmissões estão igualmente distribuídas entre os postos;

• A expansão da rede é facilmente conseguida; • Ideal para o uso de fibra óptica por cada posto poder estar

directamente ligado ao outro.

Desvantagens: • Os atrasos entre transmissões são grandes mesmo com o

tráfego ligeiro; • Necessidade de hardware adequado (transceivers ou MAUs) para a

ligação dos computadores às redes; • Para que a rede funcione é necessário que todos os

computadores estejam ligados; • A avaria de um computador pode invalidar a rede (depende do

tipo de anel) e não é fácil identificar o posto avariado.

Topologia em árvore (tree)

• Várias sub-redes, normalmente com ligações internas em estrela, interligadas.

• A ligação entre elas pode ser feita a partir de um dispositivo centralizador ou a um cabo comum que tomará o nome de backbone.

Topologia em árvore (tree)

Vantagens: • Ligação ponto-a-ponto entre as sub-redes; • Permite o controlo por parte de um servidor

central que pode estar por detrás do dispositivo centralizador ou do backbone;

• Suportada pela grande maioria de fabricantes de hardware e software.

Desvantagens: • Se o dispositivo centralizador ou o backbone

falha, a rede também falha; • Normalmente usa dispositivos caros, sobretudo

na configuração com dispositivo centralizador.

Topologia em malha (mesh)

• Sem forma definida, todos os computadores estão ligados a todos os outros.

Topologia em malha (mesh)

Vantagens: • Estabilidade: a redundância das ligações garante

que as mensagens têm sempre um caminho possível;

• Segurança: devido à existência de linhas dedicadas, apenas o destinatário recebe a mensagem que lhe é destinada.

Desvantagens: • Mais cabo necessário do que em qualquer outra

topologia; • Necessárias muitas portas de I/O, o que pode

ser extremamente dispendioso.

Meios físicos de transmissão

• Cabos: o Eléctricos:

Entrançados

Coaxiais

o Ópticos

• Ondas no espaço: o Infravermelhos

o Rádio

o Microondas

o Laser

o Satélite

Cabos eléctricos

Entrançados e coaxiais

Vantagens: • Fácil instalação; • Barato; • Resistência a interferências

eléctricas; • Taxas de transmissão

razoáveis; • Flexibilidade.

Desvantagens: • Mau contacto; • Difícil manipulação; • Lento para muitos micros; • Em geral utilizado em topologia

Bus.

• 10Mbps

• 185 m sem Repetidor

• Conectores BNC

• Dois terminais

• 100Mbps

• 500 m sem Repetidor

Cabos coaxiais

Cabos entrançados

• Cabos em que cada par de fios lá dentro forma uma trança para diminuir a interferência dos outros fios do cabo. Existem em vários tipos.

São uma invenção de Graham Bell. • Usados nas linhas telefónicas, devido às boas

características de transmissão têm sido largamente utilizados em redes locais e em redes alargadas.

Vantagens: • Fácil instalação; • Barato; • Instalação flexível; • Usados com hubs ou

switchs.

Desvantagens: • Cabo curto (máximo de

90 metros); • Interferência

eletromagnética.

Cabos entrançados

• Mais baratos que os blindados e mais práticos de instalar são os mais usados em redes locais.

• Revestidos por um plástico para proteger das interferências electromagnéticas.

Cabos ópticos (2/2)

Cabos ópticos Vantagens: • Velocidade; • Isolamento eléctrico; • Imune a interferências electromagnéticas; • Menor perda de sinal; • O cabo pode ser longo; • Alta taxa de transferência; • Espessura mais fina, mais leves.

Desvantagens: • Muito caro (cabos, acessórios, mão de obra); • Difícil de instalar; • Quebra com facilidade; • Difícil de ser remendado; • Injustificada a utilização em redes locais.

Conectores

Para ligar os cabos aos aparelhos

Conectores RJ-45

• O Registered Jack-45 suporta até 8 fios e é usado com os cabos entrançados.

• Mais pormenores mais adiante...