O que é topologia de rede?

Os administradores de rede muitas vezes usam diagramas de topologia de rede para entender onde é melhor posicionar nós e links, mas eles nem sempre estão começando do zero. Existem vários tipos de topologias de rede, incluindo: topologia ponto a ponto, topologia em barramento, topologia em anel, topologia em estrela, topologia em árvore, topologia em malha e topologia híbrida.

Uma rede ponto a ponto, ou uma topologia ponto a ponto, é a rede mais fácil de entender e o tipo mais básico de topologia de rede. São simplesmente dois nós conectados por um único link. Os dados viajam de um lado para o outro entre esses dois pontos. Embora seja o tipo mais fácil de configurar, sua simplicidade também é sua desvantagem. Uma topologia ponto a ponto não é aplicável à maioria dos casos de uso modernos.

Em uma rede em barramento, cada nó é conectado a um único cabo, como paradas de ônibus que se ramificam de uma rota de ônibus. A transmissão de dados flui através dessa conexão central única. Como tudo está conectado em linha reta a partir de um único cabo central, é uma topologia econômica e fácil de configurar e adicionar novos nós.

No entanto, um link central compartilhado tem suas desvantagens. Em um sistema que tem um link central com muitas dependências, a falha desse link central faz com que todas as dependências falhem. As redes em barramento também não são tão seguras quanto outros tipos, devido ao link central compartilhado. Além disso, quanto mais nós compartilham um cabo central, mais lenta a rede se torna.

Em uma rede em anel, os nós e links são dispostos em forma de anel. Cada nó tem exatamente dois vizinhos. Em uma rede desse tipo, repetidores são usados para garantir que os dados possam alcançar os nós que estão mais distantes um do outro no anel. Os dados geralmente fluem unidirecionalmente em uma rede em anel.

Esses tipos de redes são baratos de instalar e expandir, e os dados fluem rapidamente dentro da rede. No entanto, a falha de um único nó pode derrubar toda a rede. Redes em anel duplo são usadas para proteger contra esse tipo de falha.

Uma rede em anel duplo possui dois anéis concêntricos em vez de um, e os anéis enviam dados em direções opostas. O segundo anel é usado quando há falha no primeiro, e esse tipo de rede é frequentemente usado para suportar infraestruturas críticas.

Em uma rede em estrela, todos os nós estão conectados a um hub central. Os nós estão posicionados ao redor desse hub central em uma forma que se assemelha a uma estrela.

Esse tipo de topologia facilita a resolução de problemas com um nó específico. Se um único nó falhar, o restante da rede não é afetado. Dito isso, se o hub central falhar, toda a rede também falha. Em uma rede em estrela, o desempenho de toda a rede depende do hub central e das conexões com ele.

É útil pensar em uma topologia de árvore como uma combinação de uma rede de barramento e uma rede em estrela. Em uma topologia de árvore, você ainda tem um hub central que conecta tudo, mas em vez de nós únicos que se ramificam a partir desse nó raiz central, há outras redes em estrela. Essa topologia permite que mais dispositivos se conectem a um centro de dados central, o que acelera o fluxo de dados. Assim como em uma rede em estrela, identificar problemas com nós individuais é relativamente fácil.

As topologias em árvore têm as mesmas desvantagens das redes em barramento e em estrela, ou seja, a vulnerabilidade a um único ponto de falha. Se a conexão central falhar, tudo falha.

Em uma rede em malha, cada dispositivo está conectado a pelo menos outro nó na rede. Em uma rede de malha completa, cada nó está conectado a todos os outros nós. Em uma rede de malha parcial, apenas alguns nós estão conectados diretamente entre si, enquanto outros precisam passar por nós adicionais para alcançar o nó de destino.

Como os nós podem se comunicar diretamente entre si, em vez de através de um hub central, a comunicação em uma rede em malha é frequentemente muito rápida. Um grande exemplo de uma rede em malha é a própria internet, onde cada computador é um nó em uma rede fornecida por diferentes provedores de serviços de internet que também se conectam entre si. Provedores de malha como o NYC Mesh usam uma rede em malha para fornecer internet sem fio em uma das cidades mais populosas dos Estados Unidos.

Como as redes em malha têm várias rotas pelas quais as informações podem viajar, elas são mais resilientes do que muitas outras topologias e podem continuar funcionando se um nó ou conexão falhar. As redes em malha também oferecem maior segurança, se um nó for atacado ou comprometido, ele pode ser substituído.

No entanto, as redes em malha costumam ser caras de configurar, exigindo muitos cabos para estabelecer as conexões. Mesclar vários caminhos também pode tornar a instalação complicada e gerar custos de manutenção mais altos do que em outros tipos de topologias.

Uma topologia de rede híbrida é qualquer tipo de rede que usa uma combinação de topologias. Uma rede em árvore que combina uma rede em estrela e uma rede em barramento é um tipo de topologia híbrida.

As redes híbridas oferecem flexibilidade e ajudam as organizações a projetar uma topologia que atenda especificamente às suas necessidades. No entanto, criar uma arquitetura de rede personalizada pode ser desafiador e exigir mais cabos e dispositivos de rede, aumentando os custos de manutenção.