Topologias

Você já estudou na aula passada que os meios de transmissão (cabos ou wireless – sem fio) interligam os equipamentos. Entretanto, como uma rede é composta de vários equipamentos, ao projetarmos e instalarmos uma rede, ainda precisamos definir quais equipamentos estarão conectados. Isso faz com que a rede tenha um desenho físico, o que denominamos topologia.

Podemos fazer uma analogia para deixar mais claro o que é topologia. Pense em várias cidades e estradas interligando essas cidades. Podemos dizer que cada cidade é um equipamento e cada estrada é um enlace de comunicação. Naturalmente, não vai existir uma estrada ligando cada cidade a todas as outras. Para cada cidade vai existir uma ou mais estradas ligando-a com algumas outras poucas cidades. Mas sempre deve ser possível chegar a qualquer cidade a partir de qualquer outra. Para isso, provavelmente pode ser necessário atravessar algumas cidades intermediárias (Figura 1). Esse desenho das cidades e as estradas entre elas é o que se chamaria de topologia.

Numa rede, acontece a mesma coisa. Normalmente, nem todos os equipamentos estão interligados diretamente entre si, mas todos conseguem se comunicar, enviando os dados através de equipamentos intermediários (Figura 2).

Ao se pensar em qual seria a melhor topologia para uma rede, é importante entender que a topologia afeta diversos aspectos da rede e que muitos deles acabam sendo contrários a outros, ou seja, melhorar um aspecto pode significar piorar outro.

Cada topologia, por exemplo, afeta o tempo que os dados gastam para chegar ao destino. Se existe uma ligação direta entre a origem e o destino, esse tempo depende apenas da velocidade da transmissão nesse enlace. Se não existe tal ligação, as informações terão que passar por um ou mais equipamentos intermediários (e os enlaces entre eles). Nesse caso, o tempo para os dados chegarem ao destino dependerá tanto da velocidade quanto do número desses enlaces intermediários.

Portanto, quanto maior o número de enlaces em uma rede, menores se tornam os caminhos entre dois equipamentos quaisquer e, desse modo, mais rápido as informações chegam ao destino. Além disso, podem existir diversas comunicações ocorrendo ao mesmo tempo, o que aumenta a capacidade de transmissão da rede como um todo.

Outra consequência positiva da existência de diversos enlaces é a melhora na confiabilidade da rede, pois quando um enlace para de funcionar outros caminhos podem ser utilizados para chegar ao destino. Entretanto, aumentar o número de enlaces significa aumentar o custo da rede, que é um valor que sempre se deseja reduzir (Figura 3). Além disso, para cada enlace que um equipamento possui, normalmente ele precisa de uma placa de rede, e o número total de placas suportado por cada equipamento é bem pequeno.

Além de influenciar no caminho que as informações percorrem da origem até o destino, a topologia também tem impacto na segurança dessas informações, pois pode facilitar ou dificultar a sua interceptação por pessoas não autorizadas.

Sendo assim, você deve perceber que o objetivo da topologia é proporcionar a existência de caminhos para permitir que todos os nós da rede falem entre si. Idealmente, isso deveria ser feito gastando a menor quantidade de cabos possível, permitindo que máquinas diferentes se comuniquem simultaneamente, melhorando a segurança dos dados e reduzindo os impactos causados por falhas nos enlaces. Mas, como mencionamos anteriormente, nem sempre essas características podem aparecer todas juntas, de modo que cada topologia privilegia algumas delas.

Quando for considerar uma topologia para uma rede, é importante você verificar se a rede em questão é uma LAN, uma MAN ou uma WAN, pois elas possuem características bem diferentes que devem ser consideradas quando se for definir a topologia. A razão principal para isso é que podemos pensar que nas LAN os enlaces interligam computadores, como mostra a Figura 4, enquanto nas MAN e WAN eles interligam redes, como pode ser visto na Figura 5 e na Figura 6.

Desse modo, o preço de um enlace, por exemplo, é um parâmetro que muda bastante dependendo do tipo de rede. Para uma LAN, ele se refere apenas à compra e à instalação de alguns poucos metros de cabo, mas para uma MAN ou WAN pode significar a compra de equipamentos especiais para essa finalidade e o pagamento de um valor mensal para utilização do enlace. Inicialmente, estudaremos as três formas mais comuns de topologia para LAN, que são: barra, estrela e anel. Antes disso, faça a atividade a seguir.