Topologias de Rede

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Nesse mês de junho, já passamos por uma série de coisas sobre redes, desde aparelhos de rede e configurações e sobre outras curiosidades nesse mês de redes, inclusive com o mateus mantoan do curva de rio, que foi o mais recente convidado.

E pra fecharmos com um tema mais tranquilo, vou trazer um tema mais tranquilo que é sobre topologias de rede, que é basicamente uma forma de enxergar a comunicação dentro de uma rede.

O que são topologias de rede?

Pense em uma topologia de rede como um desenho virtual de uma rede. Esse desenho, no entanto, não corresponde necessariamente a organização real dos dispositivos na rede. Por exemplo, os computadores em uma rede doméstica podem ser organizados em um círculo em uma sala de família, mas seria altamente improvável encontrar uma topologia de anel lá.

Portanto, as topologias servem mais para ilustrar a forma como a comunicação através dos nós da rede, que seriam os seus dispositivos, do que ilustrar necessariamente como a rede está fisicamente disposta no espaço.

Exemplos de topologias de rede

Algumas topologias que vou mencionar nesse episódio não são mais usadas hoje em dia, como por exemplo a topologia de barramento. Mas é válido mencioná-las do mesmo jeito em questão de seu valor histórico, além de suas vantagens para a época em que foram montadas.

Topologia em Barramento

A topologia de barramento usam um único cabo para conectar todos os dispositivos. Este cabo funciona como um meio de comunicação compartilhado que os dispositivos conectam ou conectam com um conector de interface, que era mais usado nos anos 80.

Um dispositivo que deseja se comunicar com outro na rede envia uma mensagem para o cabo principal que todos os outros dispositivos veem, mas somente o destinatário correto pode aceitar e processar a mensagem.

Este tipo de topologia usava em geral cabos coaxiais para fazer a conexão principal. Embora lento para os dias de hoje, para a época era um cabo eficiente para a transmissão de dados e foi largamente usado.

Vantagens da Topologia em Barramento

A principal, e talvez a única vantagem, de usar este tipo de topologia é o custo de implementá-la. Por usar poucos cabos, o custo era bem pequeno e por isso muitas empresas na década de 80 adotaram esta topologia.

No entanto, o custo acabava não compensando a dor de cabeça que as redes implementadas nessa topologia traziam. A principal desvantagem era a facilidade que a rede toda poderia ser derrubada. Como os computadores não estão conectados entre sí e sim através de um único meio de comunicação, se por algum acaso este meio ficasse indisponível em algum ponto, a rede toda caia.

O segundo ponto é que poderia haver um vazamento de informações muito facilmente, já que todos os computadores da rede recebiam a mensagem.

Outros pontos negativos também eram gritantes como a lentidão da comunicação em casos de mais de um computador estar mandando uma mensagem; O cabo principal que ligava todos os computadores deveria ser curto, do contrário, a mensagem poderia não chegar ao destinatário.

Devido a esses problemas, a topologia de barramento foi extinta e pra tentar resolver um de seus vários problemas, foi desenvolvido a topologia de anel.

Topologia em Anel

Na topologia em anel, cada dispositivo tem exatamente dois vizinhos para fins de comunicação. Todas as mensagens trafegam por um anel na mesma direção (“no sentido horário” ou “no sentido anti-horário”).

Dando um exemplo prático, suponha uma rede com 10 nós. Se eu estiver mandando um arquivo do primeiro computador, ele terá que passar pelo segundo, terceiro, quarto, até chegar ao décimo que irá receber o arquivo.

Para grandes redes em anel, são usados repetidores. Caso alguém queira enviar alguns dados para o último nó na topologia de anel com 100 nós, os dados terão que passar 99 nós para alcançar o 100º. Portanto, para evitar a perda de dados, os repetidores são usados nesta rede.

Vantagens da Topologia em Anel

Uma das vantagens de usar a topologia de anel é a estabilidade. A conexão da rede não perde velocidade mesmo em redes que possuem um grande tráfego ou mesmo se adicionar outros nós na rede.

Porém, derrubar a rede toda neste caso pode ser ainda mais fácil que na tecnologia de barramento. Uma falha em qualquer cabo ou dispositivo interrompe o fluxo de mensagens e pode derrubar toda a rede.

Outra desvantagem dessa topologia é a dificuldade de inserir mais nós na rede. Em caso deste novo nó não ser devidamente configurado na mesma rede, o dispositivo não será capaz de repassar a mensagem para o próximo, interrompendo todo o fluxo.

Apesar disso, ainda é possível encontrar redes baseadas na topologia em anel em alguns escritórios ou pequenos campus de pesquisa nos estados unidos. Já aqui no brasil, não é mais comum ver redes em anel em função da próxima topologia que vou trazer.

Topologia em Estrela

Muitas redes domésticas usam topologia em estrela. Uma rede em estrela apresenta um ponto de conexão central que pode ser um hub de rede, switch ou roteador.

Em comparação com a topologia de barramento e em anel, uma rede em estrela geralmente requer mais cabo, tornando sua instalação mais custosa. No entanto, uma falha em qualquer cabo de rede em estrela só derrubará o acesso à rede de um computador e não a rede inteira como acontece nas redes de barramento e em anel.

Não apenas isso, mas a configuração de uma rede em estrela é bem mais simples do que uma em barramento ou em anel. A facilidade e o baixo custo de roteadores domésticos hoje permitiram que as redes em estrela tomassem o cenário doméstico atualmente.

Topologia em Árvore

Uma topologia em árvore une várias topologias em estrela em um barramento. De uma forma mais simples, apenas os dispositivos de um hub da árvore conectam diretamente ao nó do topo da árvore e cada hub funciona como a raiz de uma árvore de dispositivos, formando uma rede hierárquica que lembra uma árvore e suas raízes, daí o nome da topologia.

Essa abordagem híbrida de topologia de barramento e estrela suportam uma expansão futura da rede muito melhor do que um barramento que em geral é limitado no número de dispositivos devido ao tráfego gerado ou uma estrela que por sua vez é limitada pelo número de pontos de conexão do roteador, switch, hub de rede, entre outros.

Este tipo de topologia geralmente é usada em ambientes em grandes ambientes corporativos, onde há vários setores e cada um desses setores tem sua própria rede de compartilhamento de dados, que se conecta a outra e a uma maior para compartilhar dados por toda a empresa.

Topologia em Malha

A topologia de malha introduz o conceito de rotas de rede, um conceito que já mencionei no episódio anterior. Ao contrário de cada uma das topologias anteriores, as mensagens enviadas em uma rede de malha podem usar vários caminhos possíveis da origem ao destino.

Lembre-se de que, mesmo em uma em anel, embora existam dois caminhos de cabos, as mensagens só podem viajar em uma direção. Algumas redes de longa distância, principalmente a Internet, usam roteamento de malha.

Uma rede de malha na qual cada dispositivo se conecta a todos os outros é chamada de malha completa. Também existem redes de malha parciais nas quais alguns dispositivos se conectam apenas indiretamente a outros.

Não é por menos que esse tipo de topologia foi implementada na internet. Para que ela funcione corretamente, é necessário uma configuração mais avançada dos dispositivos que farão esse roteamento dos pacotes, além de ter uma infra estrutura robusta para suportar todo o tráfego que vai passar por essa rede.

Conclusão

Eu considero que este mês de junho foi um mês bem produtivo. Consegui trazer a você alguns conceitos importantes sobre redes de computadores e agora, entrando no atual embalo sobre a suposta invasão que houve ao telegram, para o próximo mês eu vou falar sobre segurança da informação.

Vou trazer alguns aspectos sobre como acontece a segurança da nossa informação como usuário, quais foram os ataques que mudaram a percepção de informação e como podemos nos proteger. Interessado? Fique ligado no episódio da próxima semana, espero que você tenha tido um excelente mês de junho e vejo você na próxima segunda feira!