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DisciplinaDisciplina: : Comunicação de Dados IV

Topologias

Profa. Débora Christina Muchaluat Saade

[email protected]

TopologiasTopologias

Profa. Débora Christina Muchaluat SaadeProfa. Débora Christina Muchaluat Saade

deboramsdeborams@[email protected]

Departamento de Engenharia de Telecomunicações Departamento de Engenharia de Telecomunicações -- UFFUFF

2

Comunicação de Dados IVComunicação de Dados IV

TopologiaTopologia

Enlace (link)Enlace (link)NóNó

3


TiposTipos dede LigaçãoLigação

Ponto a Ponto

Multi-Ponto

4


FormasFormas dede UtilizaçãoUtilização do do MeioMeio ((Sentido da TransmissãoSentido da Transmissão))

ou

Simplex

Half-duplex

Full-duplex

5


SistemaSistema dede ComunicaçãoComunicação

�� Redes Geograficamente DistribuídasRedes Geograficamente Distribuídas((WANsWANs -- Wide Area Networks)Wide Area Networks)

�� Redes LocaisRedes Locais((LANsLANs -- Local Area Networks)Local Area Networks)

�� Redes MetropolitanasRedes Metropolitanas((MANsMANs -- Metropolitan Area Networks)Metropolitan Area Networks)

�� Redes de AcessoRedes de Acesso

�� Redes PessoaisRedes Pessoais((PANsPANs -- Personal Area Networks)Personal Area Networks)

6


TopologiasTopologias: : WANsWANs

QualQual aa melhormelhor forma deforma deinterligar os módulos interligar os módulos processadores processadores considerando que eles considerando que eles estãoestão aa centenas ou centenas ou milharesmilhares dede quilômetros quilômetros unsuns dos dos outrosoutros ??

7


Topologia Totalmente LigadaTopologia Totalmente Ligada

8


Redes Geograficamente Distribuídas Redes Geograficamente Distribuídas

Custo de Comunicação ElevadoCusto de Comunicação Elevado

Circuitos para satélitesCircuitos para satélites

Enlaces de microondasEnlaces de microondas

Cabos de longa distânciaCabos de longa distância

9


AnelAnel

10



Velocidade Velocidade de de transmissãotransmissão??Confiabilidade Confiabilidade do do meiomeio??

Custo de Comunicação ElevadoCusto de Comunicação Elevado

Circuitos para satélitesCircuitos para satélites

Enlaces de microondasEnlaces de microondas

Cabos de longa distânciaCabos de longa distância

11


Topologia Parcialmente LigadaTopologia Parcialmente Ligada

PBX

Central

PBX

RedeRede TelefônicaTelefônica

PBX

Central

PBX


PBX

Central

PBX


PBX

Central

PBX


PBX

Central

PBX


PBX

Central

PBX


18


ComutaçãoComutação dede CircuitosCircuitos

�� Estabelecimento Estabelecimento da Conexãoda Conexão((RoteamentoRoteamento))

�� TransferênciaTransferência dedeInformaçãoInformação

�� DesconexãoDesconexão

Fases

Um caminho permanece dedicado entre origeme destino durante todo o tempo de conexão

Um caminho permanece dedicado entre origeme destino durante todo o tempo de conexão

B

DA

EC

19


Comutação de CircuitosComutação de Circuitos

Mensagem

T

1 2 3 4

Estabelecimento da Conexão

Término da Conexão

Tempo de Propagação

Transmissão da Mensagem

Tempo deTransmissão

20


ComutaçãoComutação dede CircuitosCircuitos

��NecessidadeNecessidade dede estabelecimentoestabelecimento de de conexãoconexão((roteamentoroteamento nono momento da conexãomomento da conexão))

��CanalCanal dedicadodedicado

��Endereçamento necessário apenas na conexãoEndereçamento necessário apenas na conexão

��RetardoRetardo dede transferênciatransferência dos dadosdos dados constanteconstante

CaracterísticasCaracterísticas

21


ComutaçãoComutação dede MensagensMensagens

�� ÉÉ necessárionecessário umumcabeçalhocabeçalhoemem cada mensagem cada mensagem para identificaçãopara identificação dedeendereço endereço dede origemorigem ee destinodestino

AC

EB

A

B

C

D

E

22


� Roteamento� Armazenamento

A

B

C

D

E

ACEB


23


1 2 3 4

T

Mensagem

Cabeçalho

Mensagem

Mensagem

Comutação de MensagensComutação de Mensagens

24



��Não existe faseNão existe fase dede estabelecimentoestabelecimento dede conexão conexão nemnem dede desconexãodesconexão

��StoreStore--andand--ForwardForward��Cada mensagem possui cabeçalhoCada mensagem possui cabeçalho comcom

informações necessárias ao seu encaminhamentoinformações necessárias ao seu encaminhamento�� Introduz grandes atrasos nas mensagensIntroduz grandes atrasos nas mensagens


25


ComutaçãoComutação dede PacotesPacotes

2EB 1EB

1 AC2AC3AC

� É necessário umcabeçalho em cada pacote para identificação deendereço de origem e de destino

A

B

C

D

E

26


A

B

C

D

E

1 AC

3AC

1EB

2AC

2EB

� Cada pacote podeser roteado de formaindependente

� É necessário armazenartemporariamente os pacotes em nós intermediários


27


1 AC 3AC

2EB

2AC

1EB

A

B

C

D

E


� Os pacotes podem chegar fora de seqüênciano destino

28


A

B

C

D

E

3 AC 2AC

1EB

1AC

2EB


Sequenciação

29


Transmissão dos Pacotes

1 2 3 4

11

22

33

Cabeçalho

Dados

Comutação de PacotesComutação de Pacotes

11

22

33

11

22

33T

30



��Não há necessidadeNão há necessidade dede estabelecimentoestabelecimento dedeconexãoconexão

��CanalCanal compartilhadocompartilhado

��Endereçamento necessárioEndereçamento necessário emem todos os pacotestodos os pacotes

��RetardoRetardo dede transferênciatransferência dos dados édos dados é uma uma variável aleatóriavariável aleatória


31


FormatoFormato dodo PacotePacote

InformaçãoInformaçãoOrigemOrigemDestinoDestino SeqSeq

CabeçalhoCabeçalhoouou

OverheadOverhead

Parte útilParte útilouou

PayloadPayload

Podem existir mais overheads:Podem existir mais overheads:Prioridade, detecção e correção de erros, segurançaPrioridade, detecção e correção de erros, segurança

32


Rede Geograficamente DistribuídaRede Geograficamente Distribuída

�� RoteamentoRoteamento�� ArmazenamentoArmazenamento�� DetecçãoDetecção dede erroserros dede

transmissãotransmissão�� RetransmissãoRetransmissão�� SeqüenciaçãoSeqüenciação

33


Equipamento deComunicação de Dados

Fronteira doSistema deComunicaçãoEquipamento

Terminal deDados


34


RJ RJ

MGSP

SP

Redes Geograficamente DistribuídasRedes Geograficamente Distribuídas

35


DTE

DCEs

Equipamentos de Comutaçãode Dados (DSEs)


Fronteira da Sub-Redede Comunicação

NomenclaturaNomenclaturaITUITU

36



HOSTsHOSTs

EquipamentosEquipamentos de de ComutaçãoComutaçãode Dados (Gateways)de Dados (Gateways)

NomenclaturaNomenclaturaInternetInternet

ISPsISPs

37



38



39


Possíveis Razões para as SubPossíveis Razões para as Sub--DivisõesDivisões

��Permitir a convivência de diferentes...Permitir a convivência de diferentes...•• regras de comunicação (protocolos)regras de comunicação (protocolos)•• tecnologiastecnologias

��AplicarAplicar o o métodométodo de “de “dividir para conquistardividir para conquistar””•• roteamento hierárquicoroteamento hierárquico•• facilitar a administração e permitir diferentes facilitar a administração e permitir diferentes

entidades administrativasentidades administrativas

40


Domínios, Redes e InterDomínios, Redes e Inter--RedesRedes

Backbonemundial

Backbonenacional

Rede local ouRede de acesso

Diferentes níveis de provedor

41



CustoCusto dede Comunicação ElevadoComunicação ElevadoCircuitos para satélitesCircuitos para satélitesEnlaces deEnlaces de microondasmicroondasCabosCabos dede longa distâncialonga distância

REDES PÚBLICASREDES PÚBLICAS

42


Topologias em Redes Locaise Metropolitanas

Topologias em Redes Locaise Metropolitanas

43


Topologias em LANs e MANsTopologias em LANs e MANs

Qual a melhor forma de Qual a melhor forma de interligar os módulos interligar os módulos processadores processadores considerando que eles considerando que eles estão a, no máximo, estão a, no máximo, alguns poucos alguns poucos quilômetros uns dos quilômetros uns dos outros?outros?

44


Redes Locais e MetropolitanasRedes Locais e Metropolitanas

Custo de Comunicação BaixoCusto de Comunicação Baixo

AltasVelocidades

BaixasTaxas de Erro

45



46



47



48


EstrelaEstrela

49


EstrelaEstrela

A

F

B

C

DE

50


A

F

B

C

DE

EstrelaEstrela

51


EstrelaEstrela

A

F

B

C

DE

53


AnelAnel

54


AnelAnel

55


Anel com Repetidor InternoAnel com Repetidor Interno

56


AnelAnel

Interface do Anel

57


Interface do Anel

Anel com Repetidor ExternoAnel com Repetidor Externo

58


Estaçãoem Falha

EstaçãoAtiva

Relés de BypassRelés de Bypass

59


Interface do Interface do AnelAnel

DoAnel

DoAnel

DoAnel

Para o Anel

Para o Anel

Para o Anel

Modo Escuta Modo TransmissãoModo Bypass

60


Concentrador PassivoConcentrador Passivo

61


Concentrador AtivoConcentrador Ativo

62


Anel Primário

Anel de ConcentradoresAnel de Concentradores

63


Duplo AnelDuplo Anel

64


Duplo Anel com Concentradores AtivosDuplo Anel com Concentradores Ativos

AnelSecundário

AnelPrimário

Repetidor

65



AnelSecundário

AnelPrimário

FALHA

66



AnelSecundário

AnelPrimário

FALHA

67


Múltiplos AnéisMúltiplos Anéis

B B

69


BarraBarra

70


BarraBarra

71


Ligação PontoLigação Ponto--aa--PontoPonto

72


ZZ00 ZZ 00

Casamento de Impedâncias

Ligação PontoLigação Ponto--aa--PontoPonto

73


Ligação MultipontoLigação Multiponto

74


ZZ00 ZZ00


75



76


Barra DuplaBarra Dupla

77


Expansão da BarraExpansão da Barra

78


Expansão da BarraExpansão da Barra

79


BarraBarra--Estrela: HUBSEstrela: HUBS

80


Múltiplos ConcentradoresMúltiplos Concentradores

82


Hubs e SwitchesHubs e Switches

Hub ou Switch

83


SwitchesSwitches

Porta de10 Mbps

Porta de10 Mbps

Porta de10 Mbps

Porta de10 Mbps

Porta de10 Mbps

Porta de10 Mbps

Porta de10 Mbps

Porta de100 Mbps

Via de AltaVelocidade

Cut-throughx

Store-and-Forward

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