Topologias de Rede, Cabeamento e Servidores

Escrito em 2 de Fevereiro de 2026 em português com um tamanho de 23,84 KB

Topologias de Rede

A topologia de uma rede é um diagrama que descreve como seus elementos estão conectados. Esses elementos são chamados de nós e podem ser computadores, impressoras e outros equipamentos. Seja qual for a topologia utilizada, é preciso que sempre exista um caminho através de cabos ligando cada equipamento a todos os demais equipamentos da rede.

Topologia em barra

Este tipo de topologia foi muito utilizado nas redes durante os anos 80 e até meados dos anos 90. Uma grande desvantagem era a dificuldade para expansões. Cada vez que um novo equipamento era adicionado à rede, era preciso fazer um remanejamento de cabos para manter a sequência, o que nem sempre era fácil. Outra grande desvantagem era que, ao desconectar um cabo qualquer, a rede inteira ficava inoperante. Ainda encontramos este tipo de rede em diversos órgãos públicos. Devido à falta de verbas, muitas vezes esses órgãos operam com computadores antigos, o mesmo ocorrendo com suas redes.

Podemos representar a rede através de um diagrama simplificado chamado grafo. Um grafo é formado por nós e ramos. Os nós são os equipamentos (microcomputadores, por exemplo), e os ramos são os cabos. O grafo de uma rede em barra tem sempre o aspecto mostrado acima: uma linha contínua de nós, cada um deles ligado a dois outros nós vizinhos, exceto os dois extremos, que têm um único vizinho cada um.

Topologia em estrela

Esta topologia é usada pela maioria das redes modernas quando o número de computadores é pequeno. É usado um equipamento central chamado concentrador, e nele ficam ligados os demais equipamentos. Os concentradores mais comuns são o hub e o switch.

Topologia em anel

Esta topologia é empregada pelas redes Token Ring, da IBM. Foi muito popular nos anos 80, mas hoje sua utilização é mais restrita.

Topologia em árvore

Podemos dizer que este tipo de rede é formado por estrelas conectadas entre si. É bastante comum nas redes modernas que possuam um número grande de equipamentos.

Colisões

Colisão é um evento que ocorre frequentemente nas redes, no qual dois computadores tentam enviar informações no mesmo instante. As colisões são normais no funcionamento de uma rede. Entretanto, se forem muito frequentes, o desempenho da rede será prejudicado.

Podemos entender as colisões fazendo uma analogia com uma situação da vida cotidiana. Imagine um grupo de 8 amigos conversando em torno de uma mesa. Todos podem falar, mas a boa educação manda que cada um fale de uma vez. Se você quer falar, deve esperar por um momento de silêncio, pois duas pessoas não podem falar ao mesmo tempo. Depois de alguns segundos de silêncio você finalmente fala o que quer…

Mas um colega também fala ao mesmo tempo que você. Ambos param de falar imediatamente porque cada um ouvirá a sua própria voz, misturada com a voz do outro. Cada um então aguarda alguns segundos e tenta falar novamente. Aquele que aguardar um tempo menor falará, o outro esperará.

Repetição da explicação de colisão (texto adicional)

Colisão é um evento que ocorre frequentemente nas redes, no qual dois computadores tentam enviar informações no mesmo instante. As colisões são normais no funcionamento de uma rede. Entretanto, se forem muito frequentes, o desempenho da rede será prejudicado.

Colisão em redes

Colisões também ocorrem em rede, e são recuperadas exatamente da mesma forma. Quando um computador deseja transmitir, aguarda um período de inatividade da rede e finalmente transmite. Para cada transmissão é feita a leitura imediata do que foi transmitido. A placa de rede compara o que foi transmitido com o que foi recebido. Se os dados forem iguais, significa que a transmissão foi válida. Se os dados forem diferentes, significa que ocorreu uma colisão, ou seja, outro computador fez uma transmissão no mesmo instante.

Os computadores envolvidos na colisão irão aguardar um intervalo de tempo aleatório e tentar novamente. Aquele que aguardar um tempo menor será o primeiro a transmitir; o outro terá que aguardar a sua vez, pois ao terminar de esperar seu intervalo de tempo, a rede já estará em uso pelo outro. As colisões são normais em redes, e quando ocorrem em excesso prejudicam o seu desempenho. Existem técnicas para reduzir o número de colisões em uma rede, por exemplo, interligar os computadores através de um switch, como veremos ao longo do curso.

Servidores e Clientes

Servidores

São computadores ou equipamentos que disponibilizam seus recursos para outros computadores. Exemplos:

Servidor de arquivos: seus discos rígidos podem ser acessados por outros computadores;
Servidor de impressão: suas impressoras podem ser usadas por outros computadores;
Servidor de backup: suas unidades de fita magnética, discos ou outros dispositivos de armazenamento podem ser usados por outros computadores.

Clientes

São os computadores que usam os recursos dos servidores. Também é correto chamar esses computadores de estação de trabalho (workstation).

Um computador pode operar somente como cliente. Um computador pode operar somente como servidor; nesse caso é chamado de servidor dedicado. Um computador pode operar simultaneamente como cliente e como servidor. Isso é comum em redes muito pequenas; nesse caso é chamado de servidor não dedicado.

Servidor não dedicado

Servidores não dedicados são muito comuns em redes pequenas. A rede do exemplo é formada por dois micros. O micro 1 tem uma conexão com a Internet e uma impressora. Este micro pode operar como servidor não dedicado. Pode ser usado normalmente enquanto o micro 2 tem acesso aos seus recursos: impressora, conexão com a Internet e discos. Dizemos então que o micro 1 está operando como servidor não dedicado.

Servidor dedicado

Em redes de porte médio e grande, os servidores são dedicados. Não são usados para tarefas convencionais, como edição de texto, programas gráficos, etc. Ficam disponíveis o tempo todo para permitir que seus recursos sejam usados por outros computadores. Na pequena rede do exemplo temos um servidor e 7 estações de trabalho.

Impressoras de rede

Dizemos que uma impressora é local quando está conectada na própria estação de trabalho que estamos utilizando. Quando uma impressora está ligada em um servidor e disponível para outros computadores, dizemos que trata-se de uma impressora de rede. Ela fica disponível para outros usuários pela pasta de impressoras ou pelo ícone de rede.

Sistema operacional do servidor

a) Redes ponto-a-ponto usam servidores com sistemas operacionais: Windows 95, Windows 98, Windows ME, Windows XP Home, Windows XP Professional, Windows 2000 Professional.

b) Redes cliente‑servidor usam servidores com sistemas: Windows NT Server, Windows 2000 Server, Windows Server 2003.

c) Os clientes, em ambos os casos, podem utilizar qualquer versão do Windows citada no item (a).

Segurança e facilidade

a) A rede ponto-a-ponto tem segurança muito limitada, mas é de utilização simples. Não requer um profissional dedicado para administrar a rede.

b) A rede cliente‑servidor é muito mais segura, mas requer maior especialização por parte do seu administrador. Em redes de médio porte é preciso ter um administrador dedicado; em redes maiores é preciso ter uma equipe para administração e suporte.

Doméstica e empresarial

a) A rede ponto‑a‑ponto é indicada para ambientes domésticos ou em pequenas empresas onde reina um ambiente de cooperação entre os usuários.

b) A rede cliente‑servidor é indicada para empresas de médio e grande porte. Também é indicada para empresas de pequeno porte quando não podemos garantir total cooperação entre os usuários.

Custo

a) A rede ponto‑a‑ponto é mais barata porque usa, no servidor, uma versão do Windows mais barata. Como não requer a contratação de um administrador, seu custo de manutenção é pequeno.

b) A rede cliente‑servidor é mais cara porque usa versões mais caras do Windows (ex.: Windows 2000 Server) e também requer o pagamento de licenças de uso para as estações de trabalho, além do custo do próprio sistema operacional instalado nessas estações. O custo de manutenção é alto porque requer uma equipe mais especializada para administrá‑la.

Exemplo de compartilhamento

Tanto na rede ponto‑a‑ponto (PP) como na cliente‑servidor (CS), fazemos o compartilhamento de pastas através do comando Compartilhamento, mostrado na figura ao lado. Os arquivos desta pasta poderão ser acessados por outros usuários da rede, desde que tenham senhas (PP) ou permissões (CS) apropriadas.

Exemplo: rede ponto‑a‑ponto

No caso da rede ponto‑a‑ponto, ao usarmos o comando Compartilhamento, é apresentado um quadro onde definimos uma senha para liberar o seu acesso. Quem souber esta senha pode ler os arquivos da pasta compartilhada. Se o compartilhamento for definido como Completo, os usuários que souberem a senha poderão não somente ler os arquivos, mas também apagá‑los, alterá‑los ou gravar novos arquivos na pasta compartilhada.

Rede ponto‑a‑ponto usa senhas

Note que na rede ponto‑a‑ponto o controle de acesso é feito através de senhas. Cada recurso compartilhado (pastas, impressoras) tem uma senha. Esta senha é distribuída apenas para os usuários para os quais queremos dar acesso. A senha não é do usuário, e sim, do recurso. Um ponto fraco da segurança deste tipo de rede é que, se alguém descobrir a senha de uma pasta ou impressora, poderá usá‑la ilegalmente.

Rede cliente‑servidor usa permissões

A rede cliente‑servidor não designa senhas para os recursos (pastas e impressoras). Em vez disso, atribui permissões a certos usuários ou grupos de usuários para que tenham acesso a um determinado recurso. Usuários não podem ceder suas permissões para colegas. Somente o administrador da rede pode dar permissões de acesso. Cada usuário tem uma conta, e é identificado por um nome (login) e senha. Usar a conta de um colega é falta grave em uma empresa e pode resultar em demissão.

Compartilhamento de arquivos

Tanto em redes PP como CS, os clientes têm acesso à rede através do ícone Meus locais de rede ou Ambiente de rede. São mostrados ícones que representam os servidores. No exemplo ao lado, clicamos no ícone que representa o servidor SW2000 e podemos então ver as impressoras e pastas compartilhadas.

Compartilhamento de impressoras

Quando um computador compartilha sua impressora (ou suas impressoras), ele é um servidor de impressão. Os demais computadores da rede enxergarão a impressora compartilhada na própria pasta de impressoras, como vemos na figura ao lado. O computador deste exemplo tem uma impressora local (HP LaserJet II), vista na sua pasta de impressoras. Nesta pasta vemos também as impressoras de rede. No caso, temos uma impressora HP7550, conectada no servidor SW2000. Além de usar a pasta de impressoras, podemos também visualizar as impressoras de rede clicando em Meus locais de rede ou Ambiente de rede.

Cabeamento e conectores

Cabo UTP

O cabo UTP (Unshielded Twisted Pair, ou par trançado não blindado) é o mais usado atualmente. Nas suas extremidades são fixados conectores tipo RJ‑45 que devem ser conectados às placas de rede e a equipamentos como hubs e switches.

Redes sem fio

É possível interligar computadores de várias formas; uma delas é utilizando ondas de radiofrequência. Formamos então as redes sem fio (wireless ou Wi‑Fi). Muitos notebooks modernos possuem adaptadores de rede sem fio, mas também é possível usar este recurso em computadores desktop. Basta instalar uma placa de rede sem fio. O capítulo 9 tratará sobre o assunto.

Velocidades

O tipo de placa de rede mais usado atualmente é o Ethernet 10/100. Essas placas operam como padrão na velocidade de 100 Mbits/s (100 milhões de bits por segundo, o que equivale a cerca de 12 MB/s). Quando são conectadas a um computador com placa de rede antiga (operavam com 10 Mbits/s), reduzem automaticamente sua velocidade para 10 Mbits/s. Existem, entretanto, outros tipos de conexão que serão estudados ao longo do curso.

Wireless 802.11a: 54 Mbits/s
Wireless 802.11b: 11 Mbits/s
10‑Gigabit Ethernet: 10.000 Mbits/s (10 Gbits/s)
Gigabit Ethernet: 1.000 Mbits/s (1 Gbits/s)
Fast Ethernet: 100 Mbits/s
Ethernet: 10 Mbits/s
FireWire: 400 Mbits/s
USB 2.0: 480 Mbits/s
USB 1.1: 12 Mbits/s
Porta paralela: 600 kbits/s a 16 Mbits/s
Porta serial: 115.200 bps

Cabeamento

O cabeamento de uma rede deve ser levado a sério. Devem ser usados cabos e conectores de boa qualidade, que devem ser instalados adequadamente. Os cabos não devem ficar expostos para não sofrer dano físico. Não podem ficar expostos ao sol e à chuva, como na figura ao lado.

Ao instalar um cabo desta forma, o técnico certamente será chamado de volta em poucos meses para trocá‑lo. O cliente perceberá que a instalação não foi bem feita.

Conector RJ‑45

Os cabos de rede mais usados atualmente são os do tipo par trançado (UTP = unshielded twisted pair). Entretanto muitas redes antigas ainda usam o cabo coaxial. Se você instalar uma rede nova deverá usar par trançado ou outras tecnologias mais recentes. Ao dar manutenção em redes antigas, provavelmente precisará trabalhar com cabos coaxiais.

Uma placa de rede atual, com seu conector RJ‑45 fêmea. Um cabo de rede UTP, com seu conector RJ‑45 macho.

Conector BNC

Até aproximadamente meados dos anos 90, a maioria das redes usava um cabeamento diferente: os cabos coaxiais. Os conectores usados nesses cabos eram chamados de BNC. As placas de rede daquela época tinham esses conectores BNC. Durante a época de transição entre esses tipos de cabeamento, muitas placas de rede eram produzidas com os dois conectores, podendo então ser usadas com qualquer dos dois tipos de cabeamento.

Muitas redes antigas ainda usam cabos coaxiais. São comuns, por exemplo, em alguns órgãos públicos. Mesmo com computadores novos, a infraestrutura pode ser antiga. Nesses casos, enquanto o cabeamento não é renovado, é preciso manter as placas com conectores BNC, compatíveis com os cabos coaxiais. Atualmente só lojas especializadas em redes ainda comercializam placas com conectores BNC.

Conectores para cabos coaxiais

Os cabos coaxiais utilizam também conectores BNC tipo T e o terminador. Cada placa de rede é ligada aos cabos através de um conector T. O último nó da rede deve ter um terminador, como mostraremos adiante. Atualmente apenas as lojas especializadas em equipamentos para redes comercializam esses conectores.

Ligação por cabos coaxiais

Para ligar computadores ou outros dispositivos em rede, usando cabos coaxiais, é preciso usar um conector T em cada uma das placas de rede envolvidas. Seções de cabos coaxiais são ligadas através dos conectores T. O primeiro e o último dispositivo da rede devem ter um terminador conectado. Se um usuário desconectar por engano um dos terminadores, a rede toda fica inoperante. O mesmo ocorre se apenas um desses cabos for desconectado.

A) Conectores T são ligados em cada placa de rede. As duas extremidades laterais desses conectores são ligadas aos cabos coaxiais.
B) A última placa de rede, ou o último dispositivo do cabo, deve ter ligado no seu conector T um terminador.

Cabeamento interno

Não é um bom procedimento deixar cabos de rede soltos pelo chão, ou passando pelos rodapés. O ideal é utilizar uma tubulação apropriada, passando por dentro das paredes, em eletrodutos. Não devemos passar cabos de rede por eletrodutos que já sejam usados pela fiação elétrica. Deve ser usado um eletroduto só para os cabos de rede. Cabos de rede serão ligados em tomadas como na figura ao lado. Se não for possível usar eletrodutos embutidos, podemos usar eletrodutos externos.

Jack RJ‑45

Trata‑se do conector RJ‑45 fêmea. O conector RJ‑45 instalado na extremidade dos cabos também é chamado de plug RJ‑45. Esses jacks devem ser instalados nas tomadas de rede que ficarão fixas nas paredes.

Os cabos instalados nos eletrodutos internos deverão ser acoplados a jacks RJ‑45. Esses jacks são então encaixados em espelhos que ficam instalados nas paredes, como na figura ao lado.

Ferramenta de impacto

Para fixar o jack RJ‑45 devemos usar uma ferramenta de impacto. Esta ferramenta prende cada um dos 8 fios no conector e também corta o excesso de fio.

Padrão TIA/EIA‑568A

Os padrões TIA/EIA‑568A e TIA/EIA‑568B especificam a ordem das ligações dos fios do par trançado (UTP) nos conectores RJ‑45. As conexões que apresentamos até agora para plugs e jacks RJ‑45 estão no padrão 568A, que é o mais usado. A figura abaixo mostra os quatro pares do cabo UTP e os números dos pinos correspondentes nos plugues e jacks RJ‑45 quando usamos o padrão 568A.

Padrão TIA/EIA‑568B

No padrão TIA/EIA‑568B, as posições dos pares 2 (laranja) e 3 (verde) são trocadas. O par laranja ocupa os pinos 1 e 2 do conector, enquanto o par verde ocupa os pinos 3 e 6 do conector.

568A ou 568B?

Os dois padrões funcionam da mesma forma. Os cabos funcionarão desde que em ambas extremidades seja usado o mesmo padrão. Recomendamos que, por questões de padronização, você use o padrão 568A, que é o mais usado.

Exceções: um cabo UTP com conectores RJ‑45 macho (plug) funcionará corretamente em qualquer dos padrões, desde que ambos sejam 568A, ou ambos sejam 568B (use o 568A). Entretanto, quando confeccionamos um cabo crossover, usado para conectar dois computadores diretamente, sem usar hubs ou switches, devemos usar as extremidades em padrões diferentes, ou seja, uma delas em 568A e a outra em 568B.

Ao crimpar jacks RJ‑45, use preferencialmente o padrão 568A. Entretanto, se você estiver trabalhando em uma rede que já tem cabos conectados a jacks no padrão 568B, mantenha este padrão.

Jack RJ‑45 no padrão 568A

Os jacks RJ‑45 possuem indicações de cores com as inscrições A e B. Use as ligações indicadas com A para ficar no padrão 568A.

Cabo crossover

O cabo crossover serve para ligar dois computadores diretamente, sem hub ou switch. Também pode ser necessário em algumas aplicações, por exemplo, para ligar uma placa de rede a um modem de banda larga ou a um access point de uma rede sem fio (wireless). Este tipo de cabo tem uma das suas extremidades no padrão 568A e a outra no padrão 568B.

Fibras ópticas

Estrutura de uma fibra óptica

A fibra óptica é feita com vidro superpurificado. Este vidro é vaporizado e condensado novamente, processo que elimina praticamente todas as impurezas. Sua espessura é próxima à de um fio de cabelo, e é revestida por camadas de materiais plásticos que a protegem, evitando que quebrem. Na figura ao lado, a fibra propriamente dita é a parte central (núcleo); o resto é revestimento.

Cabos de 1 e de 2 pares

Os fabricantes de fibras ópticas produzem cabos com pares. Uma conexão de fibra óptica sempre exige um par, sendo uma fibra para transmissão e outra para recepção. Existem cabos com até 96 pares.

Fibras ópticas em redes locais

Vários tipos de cabos de fibras ópticas são usados em redes locais. O cabo mostrado ao lado foi um dos primeiros a serem usados. Seus conectores são chamados de ST. Estão caindo em desuso, sendo substituídos por outros conectores mais modernos e de instalação mais simples.

Note que o cabo é na verdade um par, sendo uma fibra para transmissão e outra para recepção. Na extremidade de cada conector existe uma tampa plástica para proteger a fibra.

Cabos com conectores SC

A figura ao lado mostra um cabo de fibra óptica que usa conectores mais modernos, chamados SC. Os fabricantes de placas e equipamentos de redes para fibras ópticas dividem sua linha de produtos entre os que usam conectores SC e os que usam conectores MTRJ.

Placa de rede para fibra óptica

Vemos ao lado o exemplo de uma placa de rede para fibras ópticas. Essas placas operam com velocidade de 1000 Mbits/s e 10.000 Mbits/s (1 Gbit/s e 10 Gbit/s), dependendo do modelo. A placa do exemplo usa conectores SC. Observe que esta placa é PCI de 64 bits. Placas de 1 Gbit/s resultam em uma taxa de transferência de cerca de 120 MB/s, quase o máximo oferecido pelos slots PCI de 32 bits (133 MB/s). Para operar com 1 Gbit/s o ideal é usar placas PCI de 64 bits e/ou 66 MHz. Placas de rede de 10 Gbit/s usam barramentos ainda mais velozes, como o PCI‑X e o PCI Express.

Cabo com conectores MTRJ / VF-45

Este é outro tipo de conector moderno adotado por fabricantes de equipamentos para fibras ópticas. Utiliza um cabo de fibra duplo. A fibra fica no interior do conector, dispensando o uso de tampas plásticas protetoras.

Conversor de mídia

Na maioria dos casos não é necessário fazer o cabeamento de uma rede totalmente óptico. Podemos usar cabos UTP, que são mais baratos, na maior parte da rede, e apenas em pontos críticos instalar conversores de mídia. São aparelhos que convertem sinais elétricos (RJ‑45) para sinais ópticos (fibra). Por exemplo, para interligar dois prédios separados por uma distância acima de 100 metros (o máximo que os cabos UTP suportam), colocamos em cada prédio conversores de mídia e fazemos a ligação entre os prédios usando fibras ópticas.

Rede com fibras ópticas

Não é comum encontrar redes com cabeamento 100% óptico, mas os equipamentos necessários estão disponíveis. Analisaremos uma rede quase totalmente óptica, embora o cabeamento UTP possa ser usado na maior parte.

Switches ópticos

O switch é um dos equipamentos usados para interligar computadores em rede. Em um exemplo, existem três switches: dois deles operam com 100 Mbits/s (100Base‑FX) e são interligados a um terceiro switch. Este terceiro está também ligado a três computadores com fibra óptica e a níveis superiores da rede com fibras de 1 Gbit/s.

Servidores com fibra

O conjunto de três servidores do exemplo utiliza placas de rede com fibras ópticas a 100 Mbits/s e estão ligados diretamente no switch principal.

Computadores com fibra óptica

Algumas estações de trabalho e servidores usam placas de rede para fibra óptica (workstation with fiber NIC). Essas placas permitem comunicações em alta velocidade em ambientes que exigem desempenho ou distâncias maiores.

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