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UfCD 0829 Topologias de Redes
Instalação e Gestão Redes Informáticas
Professor: Luís Alves
Redes
• O que é uma rede?
• Como funciona a sua comunicação?
Conexões de Rede • Requisitos para a Comunicação:
• Emissor e Receptor. • Estrutura Física (Cabos, Conectores,
Equipamentos) para conduzir a informação entre a origem e o destino.
• Mensagem.
Definição:
• Conjunto de computadores autónomos interligados que podem trocar informação entre si.
Vantagens de uma rede de computadores
• Que vantagens tem uma rede?
Serviços de Rede
• Principais serviços de Rede: o Servidor de Ficheiros: responsável pela
partilha do disco; o Servidor de Impressão: controla a partilha
dos dispositivos de impressão em rede; o Servidor de backup: gestão de cópias de
segurança;
Classificação das redes quanto a abrangência
geográfica: • PAN (Personal Area Network) – rede local de
alcance muito restrito, para apenas um utilizador.
• LAN (Local Area Network) – rede local confinada a uma sala ou, no máximo, a um edifício.
• CN (Campus Network) – rede que interliga redes locais em edifícios próximos.
• MAN (Metropolitan Area Network) – rede alargada a uma cidade ou região.
Classificação das redes quanto a abrangência
geográfica: • WAN (Wide Area Network) – rede alargada a um país ou
até ao mundo inteiro...
• VAN (Virtual Area Nework) – As redes virtuais interligam apenas alguns computadores pertencentes à mesma rede ou a diferentes redes.
• VLAN (Virtual Local Area Network) em que computadores fisicamente ligados à mesma rede estão separados em sub-redes por questões de segurança e/ou performance, são muito usadas actualmente
Topologias das redes
As várias formas de interligar computadores
Exemplo de uma REDE
Topologia em barramento (bus) • Todos os computadores ligados a um cabo
(constituído por um conjunto de segmentos interligados) comum que tem as duas extremidades separadas.
Topologia em barramento (bus) Vantagens: • simples de montar, pelo que foi esta a solução que imperou
durante vários anos a nível de redes locais; • são pouco exigentes em termos do tipo de equipamento e
comprimento de cabos, sendo por isso baratas. Desvantagens: • uma avaria no cabo, ao qual se ligam os outros computadores,
invalida o funcionamento da rede; • pouca possibilidade de expansão, já que se o cabo não for
suficiente para se poderem ligar mais, há que substituí-lo por outro;
• a remoção ou adição de um dispositivo à rede deve ser feita com todos os computadores desligados;
• pode ser difícil detectar a origem de uma falha na rede.
A desvantagem principal do bus
Uma avaria no cabo principal invalida a rede.
Topologia em estrela (star)
• Todos os computadores ligados através de cabos individuais a um dispositivo concentrador, que pode ser um hub ou um switch.
Topologia em estrela (star)
Vantagens: • Muito fácil de montar e configurar; • Não é necessário parar o funcionamento da rede
para inserir ou remover dispositivos; • É fácil detectar os dispositivos avariados.
Desvantagens: • Requer mais cabo do que a topologia em bus; • A avaria do concentrador implica a falha da rede; • Devido ao custo do concentrador, é mais cara do
que a topologia em bus.
A vantagem principal da estrela
Uma avaria no cabo que liga um posto ao dispositivo concentrador apenas retira da rede esse posto.
Topologia em anel (ring)
• Todos os computadores ligados a um cabo comum fechado em anel. As mensagens passam de
computador em computador até chegar ao destino.
Topologia em anel (ring)
Vantagens: • Muito boa para um pequeno número de postos com ligação a alta
velocidade ou para redes maiores em que as transmissões estão igualmente distribuídas entre os postos;
• A expansão da rede é facilmente conseguida; • Ideal para o uso de fibra óptica por cada posto poder estar
directamente ligado ao outro.
Desvantagens: • Os atrasos entre transmissões são grandes mesmo com o
tráfego ligeiro; • Necessidade de hardware adequado (transceivers ou MAUs) para a
ligação dos computadores às redes; • Para que a rede funcione é necessário que todos os
computadores estejam ligados; • A avaria de um computador pode invalidar a rede (depende do
tipo de anel) e não é fácil identificar o posto avariado.
Topologia em árvore (tree)
• Várias sub-redes, normalmente com ligações internas em estrela, interligadas.
• A ligação entre elas pode ser feita a partir de um dispositivo centralizador ou a um cabo comum que tomará o nome de backbone.
Topologia em árvore (tree)
Vantagens: • Ligação ponto-a-ponto entre as sub-redes; • Permite o controlo por parte de um servidor
central que pode estar por detrás do dispositivo centralizador ou do backbone;
• Suportada pela grande maioria de fabricantes de hardware e software.
Desvantagens: • Se o dispositivo centralizador ou o backbone
falha, a rede também falha; • Normalmente usa dispositivos caros, sobretudo
na configuração com dispositivo centralizador.
Topologia em malha (mesh)
• Sem forma definida, todos os computadores estão ligados a todos os outros.
Topologia em malha (mesh)
Vantagens: • Estabilidade: a redundância das ligações garante
que as mensagens têm sempre um caminho possível;
• Segurança: devido à existência de linhas dedicadas, apenas o destinatário recebe a mensagem que lhe é destinada.
Desvantagens: • Mais cabo necessário do que em qualquer outra
topologia; • Necessárias muitas portas de I/O, o que pode
ser extremamente dispendioso.
Meios físicos de transmissão
• Cabos: o Eléctricos:
Entrançados
Coaxiais
o Ópticos
• Ondas no espaço: o Infravermelhos
o Rádio
o Microondas
o Laser
o Satélite
Cabos eléctricos
Entrançados e coaxiais
Vantagens: • Fácil instalação; • Barato; • Resistência a interferências
eléctricas; • Taxas de transmissão
razoáveis; • Flexibilidade.
Desvantagens: • Mau contacto; • Difícil manipulação; • Lento para muitos micros; • Em geral utilizado em topologia
Bus.
• 10Mbps
• 185 m sem Repetidor
• Conectores BNC
• Dois terminais
• 100Mbps
• 500 m sem Repetidor
Cabos coaxiais
Cabos entrançados
• Cabos em que cada par de fios lá dentro forma uma trança para diminuir a interferência dos outros fios do cabo. Existem em vários tipos.
São uma invenção de Graham Bell. • Usados nas linhas telefónicas, devido às boas
características de transmissão têm sido largamente utilizados em redes locais e em redes alargadas.
Vantagens: • Fácil instalação; • Barato; • Instalação flexível; • Usados com hubs ou
switchs.
Desvantagens: • Cabo curto (máximo de
90 metros); • Interferência
eletromagnética.
Cabos entrançados
• Mais baratos que os blindados e mais práticos de instalar são os mais usados em redes locais.
• Revestidos por um plástico para proteger das interferências electromagnéticas.
Cabos ópticos (2/2)
Cabos ópticos Vantagens: • Velocidade; • Isolamento eléctrico; • Imune a interferências electromagnéticas; • Menor perda de sinal; • O cabo pode ser longo; • Alta taxa de transferência; • Espessura mais fina, mais leves.
Desvantagens: • Muito caro (cabos, acessórios, mão de obra); • Difícil de instalar; • Quebra com facilidade; • Difícil de ser remendado; • Injustificada a utilização em redes locais.
Conectores
Para ligar os cabos aos aparelhos
Conectores RJ-45
• O Registered Jack-45 suporta até 8 fios e é usado com os cabos entrançados.
• Mais pormenores mais adiante...