Topologias de rede sem fios

Agrupamento de Escolas Gil Vicente

Escola secundária com 2ºe 3º Ciclo Gil Vicente

 

SEBENTA DE REDES DE COMUNICAÇÃO

Ano Lectivo 2010/2011

Módulo 2

 

Curso Profissional de Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos

Ano 10º,Turma GI

 

 

Módulo 2- Redes de Computadores

· Introdução às de Computadores

· Tipos de Redes

· Diagramas de Encaminhamento

· Modelo Geral de Comunicação

· Componentes da Camada 1 do Modelo OSI

· Segmentação, Colisões e Domínios de Colisão

· Camada 2 do Modelo OSI

1. Introdução às Redes de Computadores

A internet é conhecida como a maior rede existente. A internet não passa de uma super rede constituída por várias redes de menor dimensão ligadas entre si. Quando nos ligamos á internet o nosso computador ou rede local fica ligada ao mundo. Através do nosso PC podemos aceder a qualquer parte dela. Esta ligação é possível graças á rede pública (ISP), suportada por cabos eléctricos (Cabos de pares entrançados –UTP ou STP, Cabos Coaxiais), Cabos ópticos (fibra óptica), wireless (Ondas de rádio, laser, microondas, via satélite, etc).

Exemplo:

Uma empresa do Norte do país tem um contrato com uma empresa de sul do país relativo á manutenção de uma rede de vídeo-vigilância. Quando ocorre um problema, alguém da primeira empresa terá de se deslocar á segunda. No entanto, em média 85% dos problemas conseguem ser corrigidos remotamente. Desta forma, através, por exemplo de um VPN (uma forma segura de nos ligarmos a uma rede local, que não a nossa, através da internet), poderíamos entrar na rede da empresa do sul e sem sairmos da nossa secretária corrigir o erro. O cliente ficaria satisfeito porque o problema seria resolvido rapidamente e a empresa do norte não teria encargos com a viagem.

As redes são de extrema utilidade para muitas organizações e por vezes são também um factor preponderante nos lucros da mesma.

Noção e classificação de Redes de Computadores

Os parâmetros mais comuns de classificação das redes de computadores são:

· Meio Físico de Transmissão – rede de fibra óptica, wireless, cabos eléctricos;

· Dimensão da rede/abrangência geográfica – LAN, WAN, etc;

· Tecnologia de transmissão – rede, “Ethernet”, Token-Ring, FDDI, etc;

· Capacidade de transferência de informação – baixo débito, médio débito, alto débito;

· Tipologia ou topologia – Redes de estrela, bus ou barramento, árvore, Malha ou Mesh, Anel ou ring.

 

Tipos de redes

Quanto á abrangência geográfica, podemos classificar as redes do seguinte modo:

· PAN – personal área network – rede de computadores domésticos (rede doméstica da nossa casa);

· LAN – local area network – quando a abrangência geográfica sala ou até um edifício (Sala tic 2 ou a rede da escola Gil Vicente);

· WLAN – wireless local área network - rede local sem fios (wireless);

· CAN – campus area network - quando a abrangência geográfica é um campus que interliga vários edifícios (campus da universidade nova de Lisboa, campus da Justiça que interliga os vários tribunais);

· MAN – metropolitan area network – quando a abrangência geográfica é uma área metropolitana, ligando vários edifícios espalhados por uma cidade ( rede que interliga as várias esquadras da PSP da área de Lisboa);

· WAN – wide area network – quando a abrangência geográfica é uma região, país ou mesmo a totalidade do Mundo ( rede multibanco, internet);

Topologias de Rede

Uma rede pode encontrar-se disposta de várias formas ou topologias/tipologias.

Topologia Física

A forma como estão dispostos os equipamentos na rede e como estão interligados constituem o tipo de topologia física associada. Existem 5 topologias físicas: Árvore (tree), Barramento (bus), Anel (ring), Malha (mesh) e Estrela (star).

Barramento (bus)

Todos os equipamentos interligam-se através de um único canal denominado de BUS.

BUS

· “ Utilizada em redes locais (LAN) porque necessita de poucos equipamentos e as ligações são fáceis de configurar ou seja é fácil adicionar um novo PC na rede.

· Deixou de ser utilizada em consequência da velocidade máxima de transmissão limitada pelo cabo coaxial e a baixa fiabilidade. Uma ficha mal cravada impedia todos os outros computadores de comunicar.

· O terminador refere-se a um equipamento que garante a comunicação evitando a reflexão do sinal e a consequente perda de comunicação.” (Sérgio, 2009)

 

Estrela (Star)

Nesta topologia todos os equipamentos de rede de interligam através de um dispositivo central normalmente um Hub/Switch. Os cabos utilizados nesta topologia são: UTP/STP, cabos de pares entrançados.

· “É a mais utilizada em redes locais (LAN).

· Dada a necessidade de um equipamento de interligação (switch) entre os computadores o comprimento do cabo utilizado é maior do que nas redes bus.

· Os equipamento de interligação apresentam um número limitado de portas o que limita a adição de novos PC's à rede.

· As vantagens desta tipologia são a fiabilidade e a velocidade. Se um dos computadores da rede apresentar qualquer problema os outros não serão afectados. São possíveis velocidades de 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps e 10Gbps.” (Sérgio, 2009)

· Se o dispositivo central avariar toda a rede fica inoperante.

Árvore (tree)

Nesta topologia existem vários equipamentos de interligação que ligam os vários dispositivos de rede numa estrutura em árvore.

· “Existem vários equipamentos de interligação que podem ser switchs, hubs e routers.

· Cada switch/hub liga-se a vários computadores na sua própria zona, criando LANs que formam uma CAMPUS.

· É a estrutura implementada em situações em que existem vários pavilhões; em cada pavilhão existe um switch/hub/router que interliga todas as salas; em cada sala existe também um switch/hub/router.

· A grande vantagem desta tipologia reside no facto de permitir em caso de avaria detectar o sítio onde ocorreu.” (Sérgio, 2009)

Malha (mesh)

Esta topologia é utilizada em redes do tipo WAN. Os vários dispositivos interligam-se entre si formando vários caminhos alternativos.

· “Quando enviamos um pacote de dados, por exemplo um email, ele vai percorrer um dos muitos caminhos alternativos até ao destino. Ao enviar o pacote pela segunda vez existe a possibilidade dele não seguir o mesmo caminho; apesar de ter o mesmo destino e a mensagem ser a mesma.

· A grande vantagem reside na possibilidade de existirem vários caminhos disponíveis para atingir um destino.

· Tem como desvantagens a grande compexidade da rede e o preço dos equipamentos de interligação nos nós (routers).” (Sérgio, 2009)

 

Anel (Ring)

Nesta topologia os diversos equipamentos de redes encontram-se então ligados entre si formando anel fechado.

· “É usada em LAN, CAMPUS e MAN.

· Consiste em interligar os computadores em anel evitando colisões; os sinais passam sequencialmente de PC em PC e sempre no mesmo sentido.

· A fiabilidade é um dos principais problemas; no caso de se danificar o cabo todos os PC's deixam de ter comunicação, à semelhança do que se passa com a tipologia em barramento.

· Para lidar com a baixa fiabilidade existe a tipologia de duplo anel.” (Sérgio, 2009)

Topologias lógicas

Para lidar com a fraca fiabilidade de algumas das tipologias físicas são implementadas tipologias lógicas.

Existem 2 tipologias lógicas: Barramento, Anel.

Lógica em barramento (com topologia física em Estrela)

 

· “Trata-se de um tipologia em bus com a introdução de um HUB para interligar os PC's;

· Se um dos PC's avariar a rede continua a funcionar;

· O HUB contém um barramento interno o que causa uma diminuição da eficiência na presença de múltiplos pedidos.” (Sérgio, 2009)

 

Lógica em anel (com topologia física em Estrela)

· “O equipamento que interliga os PC's designa-se por MAU - Multistation Access Unit; este equipamento em vez de um barramento possui um anel interno;

· A grande vantagem reside na fiabilidade; se um cabo avariar apenas o PC respectivo perde a comunicação todos os outros continuam a dispor de rede;

· O MAU simula um anel sequencial com ligações ponto-a-ponto.” (Sérgio, 2009)

 

Topologias de rede sem fios

Estruturada

· “Os computadores ligam-se a um AP - Access Point e este controla todo o tráfego na rede;

· O AP está ligado através de um cabo a uma rede e difunde o acesso através de uma área de cobertura circular.” (Sérgio, 2009)

AD-HOC

· “Os diversos computadores de uma rede ligam-se entre si formando uma rede;

· Não existem AP's;

· Cada computador funciona como um AP, sendo responsável por controlar o seu tráfego na rede;

· Os computadores que pretendam aderir a uma rede AD-HOC têm que estar na zona de alcance uns dos outros.” (Sérgio, 2009)