Guia de Topologias de Rede e Métodos de Acesso

Entendendo a Topologia de Rede

A topologia de uma rede é o padrão de interligação entre nós e um servidor. Há, portanto, a topologia lógica (a forma como o fluxo de dados é regulamentado) e a topologia física, que é simplesmente a forma como uma rede está disponível através de sua ligação física.

Principais Tipos de Topologias

Existem três tipos principais de topologias: estrela, barramento (bus) e anel. A topologia em estrela e a de barramento são frequentemente utilizadas em redes Ethernet, que são as mais populares. Já as topologias em anel são usadas para Token Ring, que são menos comuns, mas ainda funcionais.

Redes FDDI

As redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface) funcionam através de cabos de fibra óptica (em vez de cobre), utilizando uma topologia em estrela complexa. As principais diferenças entre as topologias Ethernet, Token Ring e FDDI estão na forma como permitem a comunicação entre os computadores.

Topologia em Barramento (Bus)

Neste modelo, todos os computadores estão conectados a um cabo central, chamado barramento ou backbone. Redes de canal linear são mais fáceis de instalar e relativamente baratas. A vantagem de uma rede 10Base2 com topologia de barramento é a sua simplicidade.

Uma vez que os computadores estão ligados fisicamente ao cabo, o próximo passo é instalar o software em cada computador da rede. O lado negativo de uma rede em barramento é que ela possui muitos pontos de falha: se uma ligação entre qualquer um dos computadores estiver interrompida, a rede para de funcionar.

Topologia em Estrela

Existem redes mais complexas construídas com topologia em estrela. Estas redes possuem um dispositivo de conexão central chamado hub (ou switch). Todos os computadores estão conectados ao hub, que gerencia a comunicação entre eles.

Ou seja, a topologia em estrela é uma rede de comunicação em que os terminais estão ligados a um núcleo central. Se um computador não funciona, ele não afeta os outros, mesmo que o servidor esteja fora do ar.

As redes construídas com topologia em estrela têm vantagens sobre o barramento. A primeira e mais importante é a confiabilidade. Em uma rede de barramento, desligar um computador pode ser suficiente para o colapso da rede inteira. Em uma estrela, no entanto, computadores podem ser conectados ou desconectados enquanto a rede está em operação, sem causar falhas.

Topologia em Anel

Em uma topologia em anel (utilizada em redes Token Ring e FDDI), a fiação e o layout físico são semelhantes aos de uma topologia em estrela. No entanto, em vez de um hub central, a rede em anel utiliza um dispositivo chamado MAU (Multistation Access Unit ou Unidade de Acesso Multi-estação).

O MAU realiza uma tarefa semelhante ao hub, mas, em vez de trabalhar com redes Ethernet, atende redes Token Ring e gerencia as comunicações entre computadores de uma maneira distinta. Todos os computadores ou nós são conectados uns aos outros, formando uma cadeia ou círculo.

Topologia Estrela-Barramento

Esta topologia combina os dois tipos de redes mencionados anteriormente. Um multiplexador de sinal toma o lugar do computador central na configuração em estrela, com estações de trabalho específicas ligadas a ele, enquanto outras são interconectadas por barramentos com multiplexadores.

Este tipo de rede oferece vantagens em edifícios que possuem grupos de trabalho separados por grandes distâncias. Como vimos, existem diferentes formas de conectar computadores, workstations e servidores. Dependendo do tipo de negócio ou empresa, utiliza-se um ou outro sistema.

Métodos de Acesso à Rede

O método de acesso é o conjunto de regras que definem como um computador coloca dados no cabo da rede. Após os dados estarem em movimento, os métodos de acesso ajudam a regular o fluxo do tráfego.

Controle do Tráfego no Cabo

Uma rede assemelha-se a uma rota de trem. Quando um comboio está em andamento, outros trens devem respeitar um procedimento que determina como e quando entrar no fluxo. Sem isso, haveria colisões.

Em uma rede, parece que todo o tráfego se move simultaneamente, mas isso é uma ilusão; na verdade, os equipamentos se revezam para acessar a rede por curtos períodos. A principal diferença é a alta velocidade dessa circulação. Se dois equipamentos tentarem colocar dados no cabo ao mesmo tempo, os pacotes podem colidir e ser danificados.

Deve haver uma maneira de acessar os dados sem interferências, garantindo que a informação não seja destruída em uma colisão. Os métodos de acesso impedem que os computadores acessem o cabo simultaneamente, garantindo que o envio e recebimento de dados ocorram de forma ordenada.

Principais Métodos de Acesso

Os três métodos destinados a evitar o uso simultâneo dos meios de rede incluem:

• Métodos de acesso múltiplo com detecção de portadora:
  • Com detecção de colisão (CSMA/CD).
  • Com prevenção de colisão (CSMA/CA).
• Métodos de passagem de permissão (Token Passing): permitem uma oportunidade única para enviar dados.
• Métodos de prioridade de demanda.