Tipos de Conexão e Topologia Física

Neste módulo veremos os dois primeiros processos estabelecidos na Camada Física.

 

Tipo de Conexão

 

O Tipo de Conexão descreve quantos dispositivos são conectados ao meio de transmissão

 

Pode ser:

 

Ponto a Ponto

 

Multiponto

 

Conexão Ponto-a-Ponto

 

É um link direto entre dois dispositivos

 

Exemplos: PC-Impressora, modem, antenas, terminais

 

 

Conexão Multiponto

 

Compartilham o mesmo meio de comunicação

 

A capacidade de transmissão do meio (largura de banda) é dividida entre os componentes conectados

 

 

Topologia Física

 

“Topologia” refere-se à disposição dos elementos da rede.

 

A camada física estabelece a disposição “física” da rede, isto é, como os dispositivos e cabos estão colocados.

 

As topologias físicas são:

Barramento

Anel

Estrela

Malha

Celular

Barramento

 

Nesta disposição, os elementos são conectados a um cabo chamado de Back-bone.

 

A conexão é feita através de um conector T, e eventualmente um cabo de derivação.

 

O conector T mais utilizado é o BNC.

BNC

Todos os dispositivos recebem o sinal emitido, mas apenas o(s) destinatário(s) o processa.

Bus Signal

Nas extremidades é necessário que haja um terminador, para que o sinal não seja refletido e ocasione colisões.

 

Pelo menos um dos terminadores deve ser aterrado.

Terminador

Caso não haja um terminador, o sinal será refletido nas extremidades, corrompendo o sinal.

Sem Terminador

Com o terminador, o sinal é dissipado nas extreminades, não danificando as transmissões no cabo.

Com terminador

Num barramento, os nós são passivos, isto é, não são responsáveis pela passagem do sinal.

Porém, se houver uma interrupção no cabo, todo o segmento ficará inoperante.

Interrupção

Apesar de serem pouco utilizadas atualmente, ao lado segue um esquema de uma instalação que utiliza a arquitetura de barramento.

Resumidamente, para a arquitetura de barramento temos os seguintes benefícios e considerações.

Arquitetura Física de Anel

 

Constituído de um circuito fechado de conexões ponto-a-ponto

 

Permite a utilização de um anel duplo, para tolerância a falhas. No caso de uma ruptura, os nós adjacentes fecham o circuito formando um novol anel.

Para a arquitetura de anel, temos os seguintes benefícios e considerações:

Arquitetura de Estrela

 

Nesta arquitetura, um elemento central chamado hub, concentrador ou repetidor multiporta conecta ponto-a-ponto os dispositivos.

Estrela

Vários hubs podem ser cascateados, formando uma hierarquia de estrelas.

 

Mais adiante, consideraremos que há limites para a quantidade de hubs que podemos cascatear sem prejudicar a qualidade do sinal de transmissão.

 

Por sua flexibilidade e baixo custo, esta é a arquitetura mais utilizada nas redes locais.

 

Tipicamente, a arquitetura de estrela conta com um hub situado próximo ao grupo de máquinas que ele conecta.

 

Ao posicioná-lo dois fatores são importantes: facilidade de gerencimento e manutenção, e a menor quantidade possível de cabos.

 

Especialmente em regiões onde há muita interferência eletromagnética, quanto menor o comprimento dos cabos, melhor.

Os seguintes são os benefícios e considerações da arquitetura de estrela:

Arquitetura de Malha

 

Nesta configuração, todas as entidades se conectam com as demais através de uma ligação ponto-a-ponto.

 

A vantagem é que nenhum dado necessita percorrer mais que um pulo (hop); a transferência pode ser muito rápida.

 

Além disso, é uma arquitetura com elevada tolerância a falhas.

 

Normalmente é usada numa configuração parcial, ou seja, alguns dispositivos são conectados por uma malha e outros por outra arquitetura.

 

 

A quantidade total de conexões “c” é expressa por:

 

c=n(n-1)/2

 

Por exemplo: para 10 dispositivos precisaremos

 

c=10(10-1)/2 => c=45 enlaces

Como benefícios e considerações desta arquitetura, podemos listar:

Arquitetura de Células

 

Combina tecnologia sem fio (wireless) ponto-a-ponto e multiponto, dividindo o espaço físico em áreas chamadas células.

 

O alcance de cada célula depende da potência de transmissão das antenas utilizadas.

 

As áreas de alcance das células devem ser sobrepostas, de modo que não haja áreas “escuras”, nas quais os dispositivos perdem a conexão. Obstáculos e fontes de ruido devem ser consideradas.

Instalação Típica

 

O ponto central de conexão é chamado hub e opera com os dispositivos em modo multi-ponto, o que lhes dá mobilidade.

 

Ao passo que um dispositivo se move para a área de atuação de outra célula, sua conexão é comutada para a antena mais próxima.

 

Cada hub comunica-se ponto-a-ponto com os demais.

 

Os hubs podem ser conectados entre si via cabo também.

 

 

Benefícios e considerações com respeito à arquitetura de células.