1

R&C I / ISTEC - 07/081.6 – Topologias de Rede

■ Interligação completa

* Elevado desempenho* Atraso baixo

• Não existe comutação* Software de comunicação simples* Ideal para alta fiabilidade* Dificuldade de expansão* Dispendiosa apenas se justifica, se:

• Redes com poucos nós• Redes com muito tráfego

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Interligação parcial (malhada)

* Atraso dependente do número de estações intermédias atravessadas• Necessidade de comutação

* Adequada para alta fiabilidade* Custo mais baixo que interligação

completa• Mais utilizada que interligação completa

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Estrela - todos os nós ligados a um nó central

* Facilmente expansível* Encaminhamento simples* Atraso máximo de um nó intermédio* Desempenho e fiabilidade limitados

pelo nó central (controlador)• Nó central mais complexo• Nós periféricos mais simples

* Exemplo: Switch

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Árvore - conjunto de topologias em estrela ligadas entre si

* Características semelhantes à topologia em estrela

* Exemplo: Ethernet (bus lógico)

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Bus - todos os nós estão ligados a um meio de transmissão comum

* Facilmente expansível* Baixo custo* Requer mecanismos de controlo de

acesso ao meio* Usado em modo difusão* Cada computador monitoriza o bus

e copia os pacotes que lhe são destinados

* Pacotes removidos nas terminações do Bus

Exemplo: Ethernet (bus físico)

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Anel - cada nó está ligado a dois nós (um em cada lado)

* Nós mais complexos• Podem ter funções de repetidor• Falha num nó e/ou quebra numa ligação

pode originar problemas em todo o anel• Inserção/remoção de um nó não é

imediata* Requer mecanismo de controlo de acesso ao

meio* Mensagens circulam por todos os nós

• Confirmação de recepção – Receptor: modifica bit de ACK– Emissor: remove pacote por ele

transmitido, após volta completa

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Rede Local sem Fios (Wireless LAN)* Cumpre norma IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)

802.11 (níveis 1 & 2 do modelo OSI)* Configuração em Infra-Estrutura:

• Conjunto de células interligadas por um backbone (cabo)• 1 Célula Vários utilizadores móveis• Sobreposição de células possibilitar roaming c\ conectividade

Infra-estrutura(ex. Ethernet)

ServidorPonto deAcesso

Posto Móvel

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Rede Local sem Fios (Wireless LAN)* Velocidades correntes de 11 Mbps (802.11b) e 20-54 Mbps (802.11g)* Velocidades futuras: WiMax 75 Mbps / 50 Km (802.16)* Meio de transmissão partilhado:

• Controlo de Acesso por CSMA/CA (CA - Collision Avoidance)– Maior dificuldade de detecção de colisões do que em cabo

• Utilização de mecanismo mais rigoroso– Após verificação que canal está livre (CSMA)

• Comunicar à rede intenção de usar meio durante t • Utilização de frequências na banda 2.4 GHz

* Potenciais aplicações:• Locais públicos Ligações temporárias• Empresas Poupança de cablagem / Mobilidade• Particulares Comodismo / Mobilidade

1.6 – Topologias de Rede

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R&C I / ISTEC - 07/081.7 – Tipos de Comutação

■ Tipos de Comutação:

* Circuitos* Mensagens* Pacotes

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Comutação de circuitos (CS: Circuit Switch):* Necessário “conquistar” vários troços da rede, desde o

emissor ao receptor, até se estabelecer o circuito* Possibilidade de não transmissão por congestionamento -

impossível estabelecer ligação (não existência de linha livre)* Após estabelecimento de ligação (circuito) não existem

atrasos de propagação:• Rede não efectua processamento ou armazenamento da

informação que nela circula

* Apropriado para aplicações de ritmo constante

• Exemplo: voz

1.7 – Tipos de Comutação

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Comutação de mensagens:* Não necessário estabelecimento de circuito, entre emissor e

receptor* Emissor envia mensagem de tamanho variável* Processamento num nó da rede efectuado mensagem-a-

mensagem * Sempre possível transmissão* Existência de atrasos de propagação

• Necessidade de processar mensagens – sobrecarga das filas de espera (buffers) dos comutadores– mensagens limitadas ao tamanho dos buffers– possibilidade de perdas de mensagens

* Possibilidade de difundir mensagens* Exemplo: transmissão de dados não prioritários

1.7 – Tipos de Comutação

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Comutação de pacotes (PS: Packet Switch):* Semelhante a comutação de mensagens* Mensagens divididas em pacotes * Processamento num nó da rede efectuado pacote-a-pacote* Possibilidade de intermediar mensagens* Redução dos atrasos de propagação* Redução das dimensões das filas de espera* Maior complexidade - mais informação de controlo

(cabeçalhos dos pacotes)

1.7 – Tipos de Comutação

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R&C I / ISTEC - 07/08

Tempo de transmissão

Comutação de mensagens / pacotes:

T

T1 T2 T3

Mensagem = 3k

6k + TPacote = 1k

Comutador com tempo de atraso T

4k + T

velocidade = 1k/s

Fonte DestinoSwitch

Para simplificação: * Desprezar Cabeçalhos• Considerar T =T1=T2=T3

EfeitosOpostos

1.7 – Tipos de Comutação

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Serviços Connection-oriented (com conexão):* Modelado a partir do sistema telefónico* Ligação com 3 fases:* 1) Estabelecimento, 2) Transferência de Dados, 3) Terminação* Garante ordem cronológica na chegada* Apropriado para aplicações mais prioritárias

• Exemplo: transferência de dados por circuito virtual

■ Serviços Connectionless-oriented (sem conexão):* Modelado a partir do sistema de correio postal* Comunicação a partir de mensagens independentes (Datagrama)

• Mesmo destino / Percursos diferentes* Não garante ordem cronológica na chegada* Exemplo: aplicações menos prioritárias - e-mail

1.8 – Tipos de Serviços

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R&C I / ISTEC - 07/08

■ Linha Comutada:* Circuito temporário * Ocupação de recursos apenas quando existe transmissão de

informação* Apropriado para entidades geradoras de pouco tráfego

■ Linha Alugada/Dedicada:* Circuito permanente* Ocupação permanente de recursos* Não necessário estabelecimento de chamada para iniciar

transmissão de dados* Maior segurança e disponibilidade de recursos* Apropriado para entidades geradoras de muito tráfego

• Empresas* Linha Semi-Permanente - linha comutada que pode ser

configurada como linha permanente (alugada)

1.8 – Linha Comutada/Alugada

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R&C I / ISTEC - 07/081.9 – Conceito de QoS

■ Qualidade de Serviço:* A qualidade de um serviço é caracterizada pela sua fiabilidade,

avaliada pelos seguintes parâmetros:• Perdas de dados:

– Sobrecarga da rede– Encaminhamento incorrecto

• Atrasos de recepção de dados– Jitter – Variações de atrasos

• Ritmo de Transmissão* Rede deve satisfazer QoS (Quality of Service) acordado com

utilizador, usando os seguintes mecanismos:• Definição de prioridades• Reserva de recursos• Sobredimensionamento da rede