Posted: Janeiro 31, 2012 in icor

Arquitecturas de rede

Quanto à topologia física, temos topologias de barramento, onde usamos um único cabo coaxial para interligar todos os micros, e topologias de estrela, onde usamos cabos de par trançado e um hub.

As redes com topologia de estrela são as mais usadas actualmente, 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 correctamente configurada e se a placa de rede está funcionando, se o cabo que liga o micro ao hub está intacto, não existe mau contacto e se a porta do hub à qual o micro está conectado está funcionando.

 As desvantagens por sua vez são muitas: como um único cabo interliga todos os micros, uma única estação com problemas será capaz de derrubar toda a rede. A solução de problemas também é mais difícil, pois você terá que examinar micro por micro até descobrir qual está derrubando a rede. A possibilidade de mau contacto nos cabos também é maior, e novamente, um único encaixe com mau contacto pode derrubar toda a rede (e lá vai você novamente verificar micro por micro…). Finalmente, usando cabo coaxial, sua rede ficará limitada a 10 mbps, enquanto usando cabos de par trançado categoria 5 numa topologia de estrela, podemos chegar a 100 mbps.

Por causa destas desvantagens, a topologia de barramento pode ser utilizável em redes de no máximo 5 ou 10 micros, acima disto você deve considerar apenas a topologia de estrela. Caso você não se importe de gastar alguns reais a mais num hub.

:. Topologias Lógicas

A topologia lógica da rede, determina como os dados são transmitidos através da rede. Não existe necessariamente uma ligação entre a topologia física e lógica; podemos ter uma estrela física e um barramento lógico, por exemplo.

Existem três topologias lógicas de rede: Ethernet, Token Ring e Arcnet. Como a topologia lógica determina directamente o modo de funcionamento da placa de rede, esta será específica para um tipo de rede. Não é possível usar placas Token Ringem Redes Ethernet, ou placas Ethernetem Redes Arcnet, por exemplo.

:. Redes Ethernet

As placas de rede Ethernet são de longe as mais utilizadas actualmente, sobretudo em redes pequenas e médias e provavelmente a única arquitectura de rede com a qual você irá trabalhar. Numa rede Ethernet, temos uma topologia lógica de barramento. Isto significa que quando uma estação precisar transmitir dados, ela irradiará o sinal para toda a rede. Todas as demais estações ouvirão a transmissão, mas apenas a placa de rede que tiver o endereço indicado no pacote de dados receberá os dados. As demais estações simplesmente ignorarão a transmissão.


Como apenas uma estação pode falar de cada vez, antes de transmitir dados a estação irá “ouvir” o cabo. Se perceber que nenhuma estação está transmitindo, enviará seu pacote, caso contrário, esperará até que o cabo esteja livre. Este processo é chamado de “Carrier Sense” ou sensor mensageiro.

Mas, caso duas estações ouçam o cabo ao mesmo tempo, ambas perceberão que o cabo está livre e acabarão enviando seus pacotes ao mesmo tempo. Teremos então uma colisão de dados.

Dois pacotes sendo enviados ao mesmo tempo geram um sinal eléctrico mais forte, que pode ser facilmente percebido pelas placas de rede. A primeira estação que perceber esta colisão irradiará para toda a rede um sinal especial de alta-frequência que cancelará todos os outros sinais que estejam viajando através do cabo e alertará as demais placas que ocorreu uma colisão.

Sendo avisadas de que a colisão ocorreu, as duas placas “faladoras” esperarão um número aleatório de milissegundos antes de tentarem transmitir novamente. Este processo é chamado de TBEB “truncated exponencial backof”. Inicialmente as placas escolherão entre 1 ou 2, se houver outra colisão escolherão entre 1 e 4, em seguida entre 1 e 8 milissegundos, sempre dobrando os números possíveis até que

consigam transmitir os dados. Apesar de as placas poderem fazer até 16 tentativas antes de desistirem, normalmente os dados são transmitidos no máximo a 3ª tentativa.

Veja que apesar de não causarem perda ou corrupção de dados, as colisões causam uma grande perda de tempo, resultando na diminuição do desempenho da rede. Quanto maior for o número de estações, maior será a quantidade de colisões e menor será o desempenho da rede. Por isso existe o limite de 30 micros por segmento numa rede de cabo coaxial, e é recomendável usar bridges para diminuir o tráfego na rede caso estejamos usando topologia em estrela, com vários hubs interligados (e muitas estações).

Outro factor que contribui para as colisões é o comprimento do cabo.

:. Pacotes

Todos os dados transmitidos através da rede, são divididosem pacotes. Emredes Ethernet, cada pacote pode ter até 1550 bytes de dados. A estação emissora escuta o cabo, transmite um pacote, escuta o cabo novamente, transmite outro pacote e assim por diante. A estação receptora por sua vez, vai juntando os pacotes até ter o arquivo completo.

O uso de pacotes evita que uma única estação monopolize a rede por muito tempo, e torna mais fácil a correcção de erros. Se por acaso um pacote chegar corrompido, devido a interferências no cabo, ou qualquer outro motivo, será solicitada uma retransmissão do pacote. Quanto pior for a qualidade do cabo e maior for o nível de interferências, mais pacotes chegarão corrompidos e terão que ser retransmitidos e, consequentemente, pior será o desempenho da rede. Os pacotes Ethernet são divididos em 7 partes:

:. Modo Full-Duplex

Para activar o modo full duplex da placa, você precisa apenas aceder as propriedades da conexão de rede e clicar em “configurar” para abrir a janela de opções da placa de rede. Você encontrará a opção de activar o Full-Duplex na sessão “Avançado”.

 

Mas, existe uma pequena regra para activar o full duplex.

Numa rede de 10 megabits 10Base-T ou de 100 megabits 100Base-TX, os dois padrões mais comuns, você só pode usar o modo full duplex se estiver usando um cabo cross over, apenas entre dois micros, ou então se estiver usando um switch.

As duas arquitecturas utilizam apenas dois pares dos 4 do cabo de par trançado. Um par transmite dados e o outro transmite as notificações de colisões de pacotes. No full duplex são utilizados os dois pares, um para enviar e outro para receber, por isso não existe mais a detecção de colisão de pacotes.

Se você activar o full duplex com mais de 2 PCs por segmento de rede (usando um hub) o desempenho da rede vai diminuir ao invés de aumentar, pois o número de colisões de pacotes vai aumentar muito e as placas serão obrigadas a fazer muitas retransmissões.

As placas 10Base-2, as antigas, que utilizam cabo coaxial, não suportam full duplex. Isso é uma exclusividade das placas que utilizam par trançado ou fibra óptica. As redes gigabit-over-cooper, que também utilizam cabos de par trançado suportam um modo full duplex, que também pode ser activado apenas ao ligar directamente dois PCs ou utilizar um switch.

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