E-book - Topologias de Redes de Computadores

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<p>Grupo SER Educacional | Cabeamento Estruturado 1</p><p>CABEAMENTO ESTRUTURADO</p><p>Cabeamento Estruturado</p><p>EDUARDO NASCIMENTO DE ARRUDA</p><p>TOPOLOGIAS</p><p>DE REDES DE</p><p>COMPUTADORES</p><p>AULA 03</p><p>Diretor Executivo</p><p>DAVID LIRA STEPHEN BARROS</p><p>Direção Editorial</p><p>ANDRÉA CÉSAR PEDROSA</p><p>Projeto Gráfico</p><p>MANUELA CÉSAR DE ARRUDA</p><p>Autor</p><p>EDUARDO NASCIMENTO DE ARRUDA</p><p>Desenvolvedor</p><p>CAIO BENTO GOMES DOS SANTOS</p><p>O Autor</p><p>Eduardo Nascimento de Arruda</p><p>Olá. Meu nome é Eduardo Arruda. Minha formação é na área de Sistemas</p><p>de Informação, com pós-graduação lato-sensu em Educação a Distância e</p><p>Docência do Ensino Superior, e mestrado em Engenharia Elétrica, com</p><p>sólida experiência na área de informática. Na docência, passei por todos</p><p>os níveis da educação, desde cursos profissionalizantes e de nível</p><p>técnico, até aulas em cursos de graduação e pós -graduação. Ao longo dos</p><p>últimos 21 anos, passei por instituições como o Ibratec, SENAI,</p><p>UNIBRATEC, FAPE, Faculdade Mauricio de Nassau e UNINASSAU.</p><p>Estruturei vários projetos acadêmicos e coordenei o curso de tecnologia</p><p>em Redes de Computadores da UNINASSAU durante 08 anos, atingindo</p><p>excelentes indicadores no ENADE (um dos maiores entre as instituições</p><p>da região). Adoro transmitir minha experiência de vida àqueles que estão</p><p>iniciando em suas profissões. Por isso fui convidado pela Editora</p><p>TELESAPIENS a integrar seu elenco de autores independentes. Estou</p><p>muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho .</p><p>Então, conte comigo!</p><p>EDUARDO NASCIMENTO DE ARRUDA</p><p>“</p><p>Iconográficos</p><p>Olá. Meu nome é Manuela César de Arruda. Sou o responsável pelo</p><p>projeto gráfico de seu material. Esses ícones irão aparecer em sua trilha</p><p>de aprendizagem toda vez que:</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>para o início do</p><p>desenvolvimento de</p><p>uma nova</p><p>competência;</p><p>DEFINIÇÃO</p><p>houver necessidade de</p><p>se apresentar um novo</p><p>conceito;</p><p>NOTA</p><p>quando forem</p><p>necessários</p><p>observações ou</p><p>complementações</p><p>para o seu</p><p>conhecimento;</p><p>IMPORTANTE</p><p>as observações</p><p>escritas tiveram</p><p>que ser priorizadas</p><p>para você;</p><p>EXPLICANDO</p><p>MELHOR</p><p>algo precisa ser</p><p>melhor explicado ou</p><p>detalhado;</p><p>VOCÊ SABIA?</p><p>curiosidades e</p><p>indagações lúdicas</p><p>sobre o tema em</p><p>estudo, se forem</p><p>necessárias;</p><p>SAIBA MAIS</p><p>textos, referências</p><p>bibliográficas e links</p><p>para aprofundamento</p><p>do seu conhecimento;</p><p>REFLITA</p><p>se houver a necessidade</p><p>de chamar a atenção</p><p>sobre algo a ser refletido</p><p>ou discutido sobre;</p><p>ACESSE</p><p>se for preciso acessar</p><p>um ou mais sites</p><p>para fazer download,</p><p>assistir vídeos, ler</p><p>textos, ouvir podcast;</p><p>RESUMINDO</p><p>quando for preciso se</p><p>fazer um resumo</p><p>acumulativo das</p><p>últimas abordagens;</p><p>ATIVIDADES</p><p>quando alguma</p><p>atividade de</p><p>autoaprendizagem for</p><p>aplicada;</p><p>TESTANDO</p><p>quando o</p><p>desenvolvimento de</p><p>uma competência for</p><p>concluído e questões</p><p>forem explicadas;</p><p>Sumário</p><p>1 TIPOLOGIAS DE REDES DE COMPUTADORES ............................................................ 6</p><p>1.1 Tipos de Redes quanto à Topologia ....................................................................... 6</p><p>1.1.1 As Redes em Anel .............................................................................................. 8</p><p>1.1.2 As Redes em Malha ............................................................................................ 8</p><p>1.1.3 As Redes em Estrela ........................................................................................... 8</p><p>1.1.4 As Redes Totalmente Conectadas ....................................................................... 9</p><p>1.1.5 As Redes em Barramento ................................................................................... 9</p><p>1.2 Tipos de Redes quanto ao Alcance ....................................................................... 10</p><p>Considerações Finais ................................................................................................ 13</p><p>Atividades de Autoaprendizagem .............................................................................. 13</p><p>Questionário Avaliativo ............................................................................................ 13</p><p>Bibliografia .............................................................................................................. 14</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 6</p><p>1 Tipologias de Redes de</p><p>Computadores</p><p>INTRODUÇÃO:</p><p>Agora que já sabemos como as redes se classificam quanto à arquitetura,</p><p>vamos nos aprofundar mais ainda na direção das topologias possíveis</p><p>para essas redes. Entendendo como essas topologias se delineiam lógica</p><p>e fisicamente, estamos a um passo de entender como são desenhados os</p><p>projetos físicos de redes cabeadas, que é nosso objetivo final. É isto que</p><p>iremos aprender nesta aula. Dificuldades? Não esqueça de compartilhá -</p><p>las em nosso fórum de discussões.</p><p>1.1 Tipos de Redes quanto à Topologia</p><p>OBJETIVO:</p><p>Ao término desta aula você será capaz de compreender as diferentes</p><p>topologias de redes computacionais, suas principais características,</p><p>vantagens e desvantagens, e entenderá como elas se classificam quanto</p><p>ao seu alcance.</p><p>DEFINIÇÃO</p><p>Topologia de rede é o formato com o qual a rede</p><p>conecta os computadores e outros dispositivos em</p><p>sua estrutura de cabeamento e roteamento.</p><p>EXPLICANDO MELHOR</p><p>Em outras palavras, podemos afirmar que a topologia de</p><p>uma rede está para um projeto de rede como uma planta</p><p>baixa está para um projeto arquitetônico.</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 7</p><p>Quanto à topologia, uma rede pode se apresentar das seguintes</p><p>maneiras:</p><p>1. Anel;</p><p>2. Malha;</p><p>3. Estrela;</p><p>4. Totalmente conectada;</p><p>5. Em linha;</p><p>6. Em árvore;</p><p>7. Em barra (ou barramento).</p><p>1 2 3 4</p><p>5</p><p>6 7</p><p>Figura 1 - Topologias de rede. Fonte: adaptado de</p><p>https://www.oficinadanet.com.br/imagens/post/1912/networktopologies.png</p><p>(Acesso em 12/08/2017)</p><p>Inclusive, plantas arquitetônicas e projetos físicos de</p><p>redes têm tudo a ver. Um profissional de redes deve estar</p><p>bastante familiarizado com símbolos e indicativos usados</p><p>em plantas baixas e layouts de modo geral.</p><p>IMPORTANTE</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 8</p><p>Vamos discorrer apenas sobre as topologias atualmente em uso, uma vez</p><p>que as redes em linha e em árvore praticamente não são mais utilizadas</p><p>nos dias de hoje.</p><p>1.1.1 As Redes em Anel</p><p>As redes em anel se comportam como um looping infinito, onde o sinal</p><p>fica girando do primeiro ao último computador, retornando ao primeiro, e</p><p>assim indefinidamente. Em cada vez que este sinal chega a um</p><p>dos computadores da rede, ele recebe ou entrega um pacote</p><p>de dados. A principal desvantagem dessa topologia é que,</p><p>caso algum desses pontos falhe, a rede como um todo</p><p>cairá.</p><p>Essa topologia era bastante comum nas redes ponto a ponto</p><p>com até 10 computadores. A vantagem dessa topologia está na</p><p>simplicidade, uma vez que não há necessidade de se interpor nenhum</p><p>ativo de rede, como roteadores ou switches.</p><p>1.1.2 As Redes em Malha</p><p>A topologia em malha facilita a instalação e configuração dos</p><p>dispositivos, pois todos os pontos estão ligados a todos os outros de</p><p>forma entrelaçada, permitindo a multiplicidade de</p><p>fluxos possíveis por onde a informação pode fluir. A</p><p>principal vantagem da rede em malha é a alta</p><p>disponibilidade, uma vez que há rotas alternativas caso</p><p>um ou outro nó da rede caia. Por outro lado, sua instalação é</p><p>um pouco mais dispendiosa</p><p>que a rede em anel, por exemplo.</p><p>Em havendo um problema na rede, existe uma maior facilidade de</p><p>identificação do nó que caiu, diferentemente do caso de uma rede em</p><p>anel, onde a falha pode estar em qualquer nó entre o primeiro e o último.</p><p>1.1.3 As Redes em Estrela</p><p>A topologia de rede em estrela faz uso de par trançado e</p><p>de um ponto concentrador da rede, que pode ser um</p><p>servidor, um roteador ou um switch. Este equipamento tem a</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 9</p><p>função de retransmitir todos os pacotes de dados para todas as estações</p><p>de trabalho ao mesmo tempo, só que de forma endereçável, ou seja,</p><p>havendo alguma falha, torna-se mais simples a localização dos</p><p>problemas.</p><p>A principal vantagem dessa topologia é a facilidade de codificação e</p><p>inclusão de novos computadores à rede, pois seu gerenciamento é</p><p>centralizado, e a falha de um computador não afeta os outros. A</p><p>desvantagem é que, uma falha no concentrador central paralisa toda a</p><p>rede.</p><p>1.1.4 As Redes Totalmente Conectadas</p><p>A topologia totalmente conectada é uma evolução da</p><p>topologia em malha que utiliza os mesmos recursos da</p><p>topologia em estrela.</p><p>1.1.5 As Redes em Barramento</p><p>Na topologia em barramento, todos os dispositivos são conectados a um</p><p>barramento físico. Assim, quando um dispositivo precisa enviar um</p><p>pacote de dados a outro, ele o faz diretamente através desse</p><p>barramento. Porém, apenas um dispositivo pode enviar</p><p>pacotes de dados de cada vez. Enquanto um pacote transita</p><p>EXPLICANDO MELHOR</p><p>Na topologia totalmente conectada, há não apenas</p><p>um, mas vários concentradores espalhados na rede,</p><p>permitindo que todos os computadores se liguem a</p><p>todos os outros por meio de vários desses</p><p>concentradores.</p><p>Assim, na falta de um roteador ou switch, outros</p><p>equipamentos assumem o controle de roteamento, sem</p><p>derrubar o funcionamento da rede.</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 10</p><p>na rede, todos os outros dispositivos ficam em estado de espera até</p><p>poderem transmitir a seu turno. Se um computador enviar um pacote</p><p>enquanto um outro estiver sendo transmitido, haverá uma colisão, e tod a</p><p>a transmissão terá que ser reiniciada.</p><p>A principal vantagem dessa topologia está no custo, pois é extremamente</p><p>barata, podendo ser operacionalizada com apenas um cabo coaxial, por</p><p>exemplo. Além disto, ela é confiável, pois a comunicação é direta entre</p><p>cada par de dispositivo. Não há limites de usuários nesse tipo de rede,</p><p>podendo ser facilmente expandida.</p><p>Mas, existem algumas desvantagens consideráveis nesse tipo de</p><p>topologia. Por exemplo, a rede pode ficar muito lenta quando o tráfego de</p><p>dados se torna intenso. Outra dificuldade é que uma falha no cabo</p><p>paralisa toda a rede.</p><p>1.2 Tipos de Redes quanto ao Alcance</p><p>Por fim, podemos classificar as redes quanto ao seu alcance. Em outras</p><p>palavras, existem três tipos de redes classificadas segundo o seu</p><p>potencial de alcance geográfico. São eles:</p><p> LAN – Local Area Network;</p><p> MAN – Metropolitan Area Network;</p><p> WAN – Wide Area Network.</p><p>As redes circunscritas a uma empresa ou instalação predial são</p><p>consideradas LAN, ou, como são popularmente conhecidas: redes locais.</p><p>Este é o caso da grande maioria das redes instaladas em companhias,</p><p>condomínios, prédios e instituições como um todo.</p><p>Passando para uma escala maior, imagine a rede cabeada de uma</p><p>operadora de TV a cabo. As redes administradas por essas empresas</p><p>apresentam dimensões metropolitanas, pois perpassam bairros e</p><p>municípios. Por isso, esse tipo de rede recebe o nome de MAN, ou rede</p><p>metropolitana de dados.</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 11</p><p>Por fim, resta-nos classificar a grande rede mundial: a Internet.</p><p>Tecnicamente, essa rede é considerada uma WAN, ou, traduzindo para o</p><p>português, rede de longo alcance. As sub redes ancoradas na Internet,</p><p>como as utilizadas pelas corporações militares e de centros de</p><p>inteligência de vários países, também são consideradas redes de longo</p><p>alcance.</p><p>Alguns servidores podem ser utilizados como dispositivos de backup ou</p><p>de espelhamento de servidor. O espelhamento é um método bastante</p><p>utilizado para se ter um servidor replicando todos os dados gravados em</p><p>um outro, exatamente igual a ele. No caso de uma pane, o servidor -</p><p>espelho entra automaticamente em execução, evitando que o sistema</p><p>seja paralisado. Isso acontece de forma imperceptível por parte dos</p><p>usuários.</p><p>SAIBA MAIS</p><p>Só para termos uma ideia, uma empresa com de 50 a 100</p><p>usuários necessita de 8 a 16 servidores, dependendo de</p><p>todas aquelas características de estruturação da rede</p><p>sobre as quais falamos anteriormente. Não lembra? Então</p><p>vamos refrescar a sua memória apenas no que diz</p><p>respeito às características mais importantes:</p><p> Necessidades dos usuários;</p><p> Nível de segurança;</p><p> Tipo da empresa;</p><p> Intensidade de tráfego;</p><p> O orçamento que a empresa destina à sua</p><p>estrutura de TI</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 12</p><p>SAIBA MAIS</p><p>Como vantagens de uma rede de arquitetura ciente-</p><p>servidor, podemos concluir que as seguintes:</p><p> Maior desempenho que as redes ponto a ponto;</p><p> Alta segurança;</p><p> Maior controle e gerenciamento, pois a</p><p>configuração e manutenção da rede é centralizada;</p><p> Otimização do compartilhamento de recursos,</p><p>uma vez que os HDs, processadores e memórias</p><p>dos servidores conseguem ser distribuídos</p><p>dinamicamente a todos os usuários da rede.</p><p>Como desvantagens, podemos elencar apenas duas:</p><p> Necessidade de profissionais especialistas para</p><p>projeto, manutenção e administração da rede;</p><p> Maior custo de implantação e de manutenção.</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 13</p><p>Considerações Finais</p><p>SAIBA MAIS:</p><p>Estudamos nesta aula a maior parte das topologias de rede. Mas duas</p><p>delas deixaram de ser abordadas, pelo fato de não serem mais tão</p><p>utilizadas nos dias de hoje. São elas as topologias em linha e em árvore.</p><p>Acesse o material sugerido a seguir e entenda de forma mais completa e</p><p>detalhada como essas e outras topologias de rede funcionam:</p><p>Artigo: “Topologias de Rede – Árvore”, (FELIPE, 2013)</p><p>Link: http://fabrica.ms.senac.br/2013/08/topologias -de-rede-arvore/</p><p>(Acesso em 12/08/2017)</p><p>Artigo: “LAN, WAN e topologias de rede”, (DE FREITAS, 2011)</p><p>http://marcelmesmo.blogspot.com.br/2011/08/lan-wan-e-topologias-de-</p><p>rede.html (Acesso em 12/08/2017)</p><p>Atividades de Autoaprendizagem</p><p>ATIVIDADES:</p><p>Pronto para consolidar seus conhecimentos? Leia atentamente o</p><p>enunciado de sua atividade de autoaprendizagem proposta para esta</p><p>aula. Se você está fazendo o seu curso presencialmente, é só abrir o</p><p>seu caderno de atividades. Se você estiver cursando na modalidade de</p><p>EAD (Educação a Distância), acesse a sua trilha de aprendizagem no seu</p><p>ambiente virtual e realize a atividade de modo online. Você pode</p><p>desenvolver esta atividade sozinho ou em parceria com seus colegas de</p><p>turma. Dificuldades? Poste suas dúvidas no fórum de discussões em seu</p><p>ambiente virtual de aprendizagem. Concluiu a sua atividade? Submeta o</p><p>resultado em uma postagem diretamente em seu ambiente virtual de</p><p>aprendizagem e boa sorte!</p><p>Questionário Avaliativo</p><p>TESTANDO:</p><p>Chegou a hora de você provar que aprendeu tudo o que foi abordado ao</p><p>longo desta aula. Para isto, leia e resolva atentamente as questões do</p><p>seu caderno de atividades. Se você estiver fazendo este curso a</p><p>distância, acesse o QUIZ (Banco de Questões) em seu ambiente virtual</p><p>de aprendizagem.</p><p>http://fabrica.ms.senac.br/2013/08/topologias-de-rede-arvore/</p><p>http://marcelmesmo.blogspot.com.br/2011/08/lan-wan-e-topologias-de-rede.html</p><p>http://marcelmesmo.blogspot.com.br/2011/08/lan-wan-e-topologias-de-rede.html</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 14</p><p>Bibliografia</p><p>DE FREITAS, M. (16 de Ago de 2011). LAN, WAN e topologias de rede. Marcel Mesmo.</p><p>Acesso em 12 de Ago de 2017,</p><p>disponível em http://marcelmesmo.blogspot.com.br/2011/08/lan-wan-e-</p><p>topologias-de-rede.html</p><p>FELIPE, C. (20 de Ago de 2013). Topologias de Rede – Árvore. Fábrica de Software.</p><p>Acesso em 12 de Ago de 2017,</p><p>disponível em http://fabrica.ms.senac.br/2013/08/topologias -de-rede-</p><p>arvore/</p><p></p><p>http://marcelmesmo.blogspot.com.br/2011/08/lan-wan-e-topologias-de-rede.html</p><p>http://marcelmesmo.blogspot.com.br/2011/08/lan-wan-e-topologias-de-rede.html</p><p>Cabeamento Estruturado | Eduardo Arruda | 15</p>