Introdução à topologia de rede de computadores

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Introdução à topologia de rede de computadores
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Em redes de computadores, a topologia refere-se ao layout dos dispositivos conectados. Este artigo 
apresenta as topologias padrão de rede.
Topologia de desenho de Rede
Pense em uma topologia como a forma ou estrutura virtual de uma rede. Essa forma não 
corresponde necessariamente ao layout físico real dos dispositivos na rede. Por exemplo, os 
computadores em uma rede doméstica podem ser organizados em um círculo em uma sala de 
família, mas seria altamente improvável encontrar uma topologia de anel lá.
As topologias de rede são categorizadas nos seguintes tipos básicos:
     barramento
     anel
     estrela
     árvore
     malha
Redes mais complexas podem ser construídas como híbridas de duas ou mais das topologias básicas
acima.
Topologia de Barramento
As redes de barramento (não confundir com o barramento de sistema de um computador) usam um 
backbone comum para conectar todos os dispositivos. Um único cabo, o backbone funciona como 
um meio de comunicação compartilhado que os dispositivos conectam ou conectam com um 
conector de interface. Um dispositivo que deseja se comunicar com outro dispositivo na rede envia 
uma mensagem de difusão para o fio que todos os outros dispositivos veem, mas somente o 
destinatário pretendido realmente aceita e processa a mensagem.
As topologias de barramento Ethernet são relativamente fáceis de instalar e não exigem muito 
cabeamento em comparação com as alternativas. O 10Base-2 ("ThinNet") e o 10Base-5 
("ThickNet") eram opções populares de cabeamento Ethernet há muitos anos para topologias de 
barramento. No entanto, as redes de barramento funcionam melhor com um número limitado de 
dispositivos. Se mais de algumas dezenas de computadores forem adicionados a um barramento de 
rede, provavelmente ocorrerão problemas de desempenho. Além disso, se o cabo de backbone 
falhar, toda a rede se tornará inutilizável.
Topologia de anel
Em uma rede em anel, cada dispositivo tem exatamente dois vizinhos para fins de comunicação. 
Todas as mensagens trafegam por um anel na mesma direção ("no sentido horário" ou "no sentido 
anti-horário"). Uma falha em qualquer cabo ou dispositivo interrompe o loop e pode derrubar toda a
rede.
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Para implementar uma rede em anel, normalmente usa-se a tecnologia FDDI, SONET ou Token 
Ring. Topologias de anel são encontradas em alguns prédios de escritórios ou campi da escola.
Topologia Estrela
Muitas redes domésticas usam a topologia em estrela. Uma rede em estrela apresenta um ponto de 
conexão central chamado "nó de hub", que pode ser um hub, comutador ou roteador de rede. Os 
dispositivos geralmente se conectam ao hub com Ethernet UTP (Unshielded Twisted Pair).
Em comparação com a topologia de barramento, uma rede em estrela geralmente requer mais cabo, 
mas uma falha em qualquer cabo de rede em estrela só derrubará o acesso à rede de um computador
e não a LAN inteira. (Se o hub falhar, no entanto, toda a rede também falhará.)
Topologia de Árvore
Uma topologia em árvore une várias topologias em estrela em um barramento. Em sua forma mais 
simples, apenas os dispositivos do hub se conectam diretamente ao barramento da árvore e cada hub
funciona como a raiz de uma árvore de dispositivos. Essa abordagem híbrida de barramento / estrela
suporta expansão futura da rede muito melhor do que um barramento (limitado no número de 
dispositivos devido ao tráfego de difusão gerado) ou uma estrela (limitada pelo número de pontos 
de conexão do hub) sozinha.
Topologia de Malha
A topologia de malha introduz o conceito de rotas. Ao contrário de cada uma das topologias 
anteriores, as mensagens enviadas em uma rede em malha podem ter vários caminhos possíveis da 
origem ao destino. (Lembre-se de que, mesmo em um anel, embora existam dois caminhos de 
cabos, as mensagens só podem viajar em uma direção.) Algumas WANs, principalmente a Internet, 
empregam roteamento de malha.
Uma rede em malha na qual cada dispositivo se conecta a todos os outros é chamada de malha 
completa. Conforme mostrado na ilustração abaixo, também existem redes de malha parciais nas 
quais alguns dispositivos se conectam apenas indiretamente a outros.
Resumo
A topologia continua sendo uma parte importante da teoria de design de redes. Provavelmente, você
pode construir uma rede de computadores doméstica ou de pequena empresa sem entender a 
diferença entre um design de barramento e um design em estrela, mas se familiarizar com as 
topologias padrão proporciona uma melhor compreensão de importantes conceitos de rede, como 
hubs, transmissões e rotas.
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