Os cabos utilizados em uma rede são ligados entre os computadores e outros dispositivos da mesma. Estes cabos interligam placas de rede ou NICs (Network Interface Cards), instaladas nos computadores. As placas de rede cuidam da interação dos computadores com o restante da rede. Com estes dois itens é possível criar uma rede simples, baseada no que se chama de topologia em barramento de rede.
Basicamente existem 3 tipos de topologias físicas bem definidas nas redes de área local LAN, elas são:
1. Topologia em barramento,
2. Topologia em estrela e
3. Topologia em anel.
As topologias em barramento e em estrela são muito usadas em redes Ethernet, que é o tipo mais popular de rede. As topologias em anel são usadas em redes Token Ring, muito utilizadas na década dos 90, mas que atualmente não são mais usadas, as redes com a tecnologia Token-Ring eram muito eficientes, porém de custo algo elevado.
Redes como a FDDI (Fiber Distributed Data Interface) funcionam através de cabos de fibra óptica, no lugar de fios de cobre, e utilizam uma complexa topologia em anel.
As principais diferenças entre as topologias citadas acima são a forma com que elas permitem que os computadores se comuniquem entre si. Porém, nenhuma destas topologias podem se comunicar de forma direta umas com as outras.
As topologias Ethernet, Token Ring e FDDI são chamadas de topologias lógicas e não estão relacionadas ao tipo de cabo ou hardware; as topologias lógicas são as regras do caminho de como a informação (dados) deve trafegar nas redes.
Topologia em Barramento (BUS)
Sua principal vantagem é a simplicidade. Uma vez que os computadores estejam interligados por fios, tudo o que você terá a fazer será instalar o software de rede em cada computador. A desvantagem deste tipo de topologia é que ela apresenta muitos pontos fracos. Por exemplo, se uma das conexões de qualquer um dos computadores estiver desligada, ou se um dos terminadores não estiver devidamente conectado, a rede simplesmente não vai funcionar.
As redes mais complexas são montadas com esta topologia. As redes com topologia em estrela possuem um dispositivo central denominado de Hub, ou concentrador, no centro da rede. Todos os computadores são ligados a esse concentrador, que controla a comunicação entre os computadores. As redes montadas com esta topologia apresentam vantagens sobre as topologias em barramento.
A primeira vantagem é a confiabilidade. Na topologia em estrela, é possível conectar ou desconectar computadores sem causar quedas de rede.
Antigamente as redes com topologias em estrela custavam um pouco mais já que precisavam de um Hub (hardware adicional), mas atualmente esse não é mais um problema, porém o aumento na confiabilidade e a diminuição de custos continuam sendo o lado forte e positivo desta topologia que é bastante utilizada atualmente.
No caso de ocorrer falha na placa de rede ou na conexão de uma estação com o dispositivo central, apenas esta estação fica fora de operação. Entretanto, se uma falha ocorrer no dispositivo central, todo o sistema pode ficar fora do ar. A solução deste problema seria a redundância, mas isto acarreta um aumento considerável dos custos.
A expansão de uma rede deste tipo só pode ser feita até certo limite imposto pelo dispositivo central. As redes com topologia de estrela são as mais usadas atualmente, pois nelas a solução de problemas é muito mais simples. Se uma estação não funciona, temos o problema isolado à própria estação. Basta então verificar se a estação está corretamente configurada e se a placa de rede está funcionando, se o cabo que liga o micro ao dispositivo central está intacto, verificar se o contato com a porta do Hub está bem ajustado e se esta porta está funcionando.
A topologia em anel foi utilizada nas famosas redes Token-Ring da IBM. Atualmente uma rede que tem essa mesma topologia é a rede de fibra óptica FDDI.
No caso das redes Token-Ring a fiação e a organização física são parecidas com as redes em estrela. Porém, em vez de ter um Hub como dispositivo central da rede, há um dispositivo denominado de MAU (Multistation Access Unit). Este dispositivo central MAU tem a mesma função do Hub, mas trabalha unicamente com as redes Token-Ring e controla as comunicações entre os computadores de uma maneira bem diferente. No caso das redes em anel com um Hub central a comunicação é do tipo ponto a multiponto (broadcasting) já nas redes Token-Ring a comunicação é ponto a ponto. O funcionamento básico de uma rede Token-Ring é como segue: Se o computador possuir dados para transmitir, este pega o Token (uma seqüência de bits que circula livre pelo anel), e somente este terminal pode transmitir. As estações que não entram em jogo na transmissão só deixaram passar o Token para frente. Ao terminar de transmitir os dados, a estação liberará o Token para o anel, onde outro computador que precise transmitir dados fará uso dele.
O importante é aqui é que só as máquinas que estão conversando que fazem uso do Token e é devido a isto que as colisões de quadros neste tipo de rede são baixas a diferença de uma rede Ethernet onde as colisões (e retransmissões) são elevadas. Esta característica fazia das redes Token-Ring altamente confiáveis, mas todas essas características (da topologia lógica) as tornavam caras.
Por sua vez as redes FDDI funcionam através de dois anéis de fibra óptica onde a informação viaja em sentido contrario nos anéis. O anel externo é o anel principal para o fluxo de dados e o anel interno é o anel secundário. Este anel secundário serve para quando o anel principal experimenta algum problema, por exemplo, uma ruptura da fibra óptica, como o fluxo de dados é contrário em ambos os anéis, quando existe uma quebra do anel principal os anéis principal e secundário se juntam isolando assim a estação em falha, e o fluxo da informação continua. Portanto, o anel secundário funciona como dispositivo de redundância para qualquer eventualidade que venha a acontecer com o anel principal.
Na topologia FDDI um único computador pode ser conectado a dois concentradores/MAUs, de modo que, se uma conexão de rede cair, a outra poderá assumir automaticamente. As redes FDDI são muito velozes, porém, a instalação e operação deste tipo de rede são muito caras. Normalmente essas redes são utilizadas para aplicações de ponta (como terminais de bolsa de valores) ou como redes do tipo backbone (espinhas dorsais), ou qualquer outra aplicação que exija alta capacidade de transmissão de uma grande quantidade de dados pelos cabos.
Os meios de transmissão, como cabos (coaxiais, par trançado, fibra óptica), radio freqüência ou por luz infravermelha, são utilizados em redes de computadores para ligar de forma parcial ou total as estações da mesma.
Os meios de transmissão diferem uns dos outros nas seguintes características:
· Em relação à banda passante,
· No potencial para conexão ponto a ponto ou multiponto,
· Na limitação geográfica devido à atenuação característica do meio,
· Na imunidade ao ruído,
· No custo de implementação,
· Na disponibilidade de componentes e
· Na confiabilidade.
Qualquer meio físico capaz de transportar informações por ondas eletromagnéticas ou ondas luminosas é passível de ser usado em redes de computadores. Os mais comuns utilizados são: o par trançado, o cabo coaxial e a fibra ótica. Sob circunstâncias especiais, radiodifusão, infravermelho, enlaces de microondas e via satélite também são escolhas possíveis.
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