Barramento, anel, estrela e mesh explicado de um jeito que você nunca viu [TOPOLOGIA DE REDES]

topologia de rede em barramento anel estrela e Mex Esse é o assunto de mais um vídeo da série explicado de um jeito que você nunca viu antes nessa aula eu não vou te falar só o que que são essas topologias e qual que é a organização delas qual que é vantagem e desvantagem isso também mas eu vou te explicar como que tudo isso surgiu E como que você pode olhar para essas topologias de uma forma cronológica E como que isso se aplica nos seus estudos de uma forma geral em redes de computadores AL de Claro

sanar aquela dúvida que a gente fica quando fala assim ah mas você não usa mais essa topologia aqui por que que eu tô aprendendo sobre ela e também falar sobre os protocolos que estão envolvidos em cada uma dessas topologias além de considerar o fato de como que isso se encaixa em uma rede Lan ou uma rede onean Então se esse é o primeiro contato que você tá tendo com esse assunto de topologia de rede eu fico muito contente em ser eu professora Natani que vou te apresentar esse assunto e se você já sabe sobre isso

fica aqui que eu tenho certeza que eu vou te oferecer uma visão um pouquinho diferente e que vai ter algo nesse vídeo que vai te acrescentar nos seus estudos no seu conhecimento então para começar vamos falar um pouquinho sobre o que é topologia quando a gente fala de topologia a gente tá falando basicamente do layout físico de como as coisas os dispositivos os cabos como que toda essa Comunicação tá organizada mas não somente o layout físico porque quando a gente fala em topologia de rede a gente também às vezes precisa levar em consideração a forma

com que esses dados vão trafegar Entre esses dispositivos né Ó eu aqui tá trafegando entre o dispositivo ou seja qual que é o lugar que cada dispositivo tá como que eles estão organizados como que a gente pode olhar isso assim de cima para ver um desenho no chão ou seja do mesmo jeito que ah coloquei essa almofada aqui coloquei essa outra almofada aqui e tá aqui uma de cada lado quando a gente fala em rede de computadores a posição que tá esses computadores influencia nesse aspecto Geral de topologia de rede e não tem só uma

topologia tem várias E por que que existem várias topologias que a gente precisa estudar e aprender sobre para entender tudo isso é importante a gente ter em mente a história das redes de computadores Como que aconteceu toda essa comunicação Porque do mesmo jeito que a gente vessa da civilização na humanidade tudo começou ali com homens das cavernas até chegar o ponto que hoje você tá aí sentado na sua casa em que você tem um teto em que você tem água encanada Às vezes você tem um ar condicionado você tem água quente em casa você tem

fogão para fazer sua comida geladeira e tá assistindo uma vídeoaula pela internet no seu celular ou no seu computador tudo tem um curso de evolução e da mesma forma comunicação entre dispositivos a comunicação em redes de computadores e a forma com que ocorreu toda essa evolução entre a comunicação de dispositivos em uma rede de computadores impacta diretamente no desempenho da rede na segurança da rede e na escalabilidade da rede e por volta de 50 anos atrás surgiam as primeiras redes de computadores cabeadas em que surgiu com o Robert medcalf e o David bogs que trabalhavam

pra zerox e conectaram computadores pessoais lá da zerox por meio de um cabo coaxial em que eles chamaram essa comunicação de ether ethernet A partir dessa comunicação que eles fizeram que operava ali a 3 mbit por segundo Pira nessa velocidade surgiu o padrão fica etnet e o f etnet se você quer saber um pouquinho mais sobre esses padrões ethernet fica ethernet F ethernet internet fil de internet gigab internet 10 gab de internet tem outro vídeo aqui no canal em que eu destrincha todos esses padrões falando as diferenças como que surgiu também em uma ordem cronológica

além de explicar o que que significa isso de Ah era 3 MB por segundo até chegar ali em 1 GB por segundo 10 GB por segundo o que que isso quer dizer o Card tá aqui em cima no vídeo mas eu te sugiro terminar de asstir esse vídeo aqui depois você vai lá no outro de todo jeito eu vou deixar o vídeo lá no final também para você ser direcionado para ficar mais fácil seus estudos Ok pois bem esse padrão que eles criaram eles chamaram de ethernet e ele foi padronizado pela i3e como padrão 802.3

na época quando funcionava aí o fic ethernet e o Fin ethernet em que eram respectivamente o padrão 10 B 5 e o padrão 10 B2 eles funcionavam numa topologia de barramento que foi a primeira topologia aí desse contexto todo que a gente tá conversando que surgiu como que isso funcionava a gente tinha um único cabo coaxial central e os computadores os dispositivos eram conectados a esse cabo coaxial a diferença desses dois padrões do fi ethernet e do Fin ethernet se dá na comprimento máximo desse cabo sendo aí 200 ou 500 m e na maleabilidade desse

cabo mas o que que a gente tem em comum desses dois padrões todos os dois ali no final de da década de 70 início da década de 80 em que a gente tem esse cabo Central os dispositivos conectados a ele ou seja se um computador vai mandar uma mensagem para outro computador todos os computadores recebem essa mensagem se um computador tá mandando a mensagem e outro Tenta mandar ao mesmo tempo acontece uma colisão por quê Porque é um único meio de comunicação não tem como dois computadores dois dispositivos se comunicarem ao mesmo tempo ou seja

ele era Ralf duplex a informação só ia ou só vinha esse padrão e essa topologia foi muito interessante por quê foi a primeira forma que a gente teve ali de uma internet cabeada porém tinha os suas desvantagens e os seus defeitos primeiro deles a questão dessa colisão a gente não quer que dados que pacotes se percam ali no meio do caminho então se acontece uma colisão a gente perde aquela mensagem ela precisa ser reenviada Além disso considerando que todo mundo usa o mesmo meio de comunicação a gente tem uma largura de banda limitada ali para

todo mundo usar ao mesmo tempo como esse e-mail ele é compartilhado isso tem uma falta de segurança porque a mensagem o pacote a informação ela é enviada para todos os dispositivos que estão ali conectados a ele se um dispositivo falha se o cabo se rompe toda a rede é comprometida se a gente precisa adicionar no novo computador ou retirar o computador para manutenção essa rede também precisa ser interrompida para poder adicionar colocar outro ou para retirar e isso afeta a disponibilidade da rede quando a gente fala em escalabilidade nesse tipo de rede de barramento nessa

época tem essa limitação de um uma quantidade física que o cabo pode suportar ali entre 200 e 500 m lá dependendo do tipo da rede porque era o limite máximo que a gente tinha que os cabos conseguiam trabalhar para transmitir aquele sinal elétrico por meio daquele fio de cobre Então não dá pra gente ter uma conexão uan por meio disso hoje em dia a gente não usa isso Mais primeiro a gente não usa cabo coaxial para esse tipo de conexão mais e essa topologia emarr momento dessa forma com que com o cabo coaxial é algo

que tem muito mais desvantagens limitações do que propriamente a vantagem de ter a comunicação ali as opções que a gente tem hoje em dia são bem melhores do que isso esse padrão e essa topologia foi muito comum ali na década de 80 até metade da década de 90 em que era a forma que a gente tinha de ter essa comunicação entre dispositivos de forma barata e prática tudo isso funcionando com os protocolos ethernet do 10 base2 e o 10 B5 e também também com o protocolo csm CD que é o protocolo que organiza que garante

ali que vai diminuir a quantidade de colisões porque vai funcionar como um semáforo para garantir que os dispositivos se comuniquem só se o canal estiver Ocioso ou seja tem alguém transmitindo dado por aí não tem não Ah então vou falar tem alguém transmitindo dados tem tem tá usando aqui o meio de transmissão tá ocupado Ah tá então eu mando depois mais ou menos isso tem um outro vídeo aqui no canal que eu explico Como que funciona esse protocolo quando foi em 1984 a IBM introduziu a forma de comunicação por meio de um anel que chamou

de token ring que era o padrão i3e 802.5 em que essa comunicação ela ocorria justamente no formato circular por isso o nome anel Qual que é a diferença desse padrão dessa topologia em relação ao barramento que a gente acabou de falar primeira coisa ele utilizava o cabo de par trançado segunda coisa em vez de ter um meio de comunicação compartilhado entre de todo mundo era como se a gente tivesse várias pessoas dando a mão uma paraa outra porque cada computador tava ligado com o próximo e com o anterior Ou seja a comunicação ela chega e

sai de o mesmo computador de forma a fazer esse círculo e a informação ela caminhava em forma circular nisso e quando a gente fala em anel a gente utiliza toda essa analogia trazendo aqui a imagem em forma circular porque é mais fácil da gente compreender mas tem em mente que isso era organizado em entre andares entre salas então não necessariamente a forma física física física é um círculo certinho Tá mas a forma de comunicação tá ligada de forma a gente ter esse fluxo circular de informações e como que funcionava um computador manda informação e essa

informação vai percorrer de forma circular até encontrar o dispositivo que ele quer até encontrar o dispositivo de destino se não encontra o dispositivo de destino a mensagem ela percorre todo esse círculo até chegar no computador que enviou vai falar OK não consegui encontrar quem que eu precisava Então tá bom fazer o quê né fazer o quê vamos descartar o pacote a vantagem disso é que não tem mais colisão a gente não tem mais um meio compartilhado para poder ter essa possibilidade de alguém est falando e alguém ir lá e falar no meio do outro e

acabar cortando e ter essa colisão de informações Além disso para adicionar e remover dispositivos a rede também é interrompida porque precisa colocar alguém novo ali no círculo Então por mais que você tá numa roda de amigos todo mundo de mão dada ali brincando de ciranda cirandinha que seja para alguém entrar no círculo você precisa soltar a mão então o círculo se rompe para você adicionar outra pessoa na roda essa topologia essa forma de comunicação ela foi Popular ali na década de 80 como uma alternativa ao padrão de barramento com a Internet ali como fica ethernet

e fim ethernet porém a ethernet comutada Principalmente quando ele começou a a se utilizar o cabo de par trançado e o Hub que eu já vou falar em um segundo token ring parou de ser utilizado esse padrão de anel e um token Wing muito mais rápido que era chamado de fddi foi extinto e substituído pela ethernet comutada quando foi 1990 começou a surgir Então o que a gente chama do padrão de fato do i3e 802.3 em que é o 10 base T antes a gente tinha o 10 B 2 e o 10 base 5 e

agora a gente tem o 10 b t esse t vind de de Twisted que é o do par trançado só que não só isso A partir do momento que começou a utilizar o caba de par trançado na comunicação internet nesse momento a gente tinha um dispositivo Central que era o Hub para poder fazer essa comunicação a partir desse momento que a gente tem esse dispositivo Central como o Hub ali funcionando a gente tem uma topologia em Estrela Por que estrela porque a gente tem esse Ponto Central e todos os dispositivos são conectados a esse ponto

Central então fica parecendo uma estrela de fato quando a gente faz esse desenho que tá aqui na tela Apesar de que quando a gente coloca isso na prática não fica bem assim uma estrela literalmente o Hub ali no meio da sala com todo mundo cada um em um canto Mas é dessa forma que a comunicação flui Apesar de que o Hub ele a gente sabe que ele é um dispositivo que ele não tem inteligência Como assim ele não tem inteligência ele só retransmite a informação a informação chega em uma porta e ele manda essa informação

para todas as outras as portas ou seja apesar de desse momento a gente ter uma topologia em Estrela o funcionamento interno a parte lógica ali tá funcionando no formato de barramento porque a gente ainda tem o problema das colisões tanto é que é chamado de o barramento em uma caixa porque funciona exatamente do mesmo jeito com a diferença que tá passando por uma caixa ali no meio Então nesse momento a gente ainda Precisa de protocolo como csmd para poder controlar tudo isso e garantir que não haja colisões a diferença com o barramento além de fisicamente

estar disposto em formato de estrela apesar de funcionar como um barramento é que para adicionar e remover dispositivos já ficou muito mais fácil a rede ela não é mais interrompida se você precisa adicionar ou remover algum dispositivo considerando esse dispositivo Central então isso melhora muito a escalabilidade da rede eu fui pesquisar um pouquinho eu descobri que um dos primeiros hubs eu não consegui a informação se era o primeiro primeiro mesmo foi o Hub HP starlan que foi lançado em 1987 Só que lá no início de 1990 também começou os esforços para o desenvolvimento do Switch

como a gente conhece ele hoje o kalpana e sutch foi desenvolvido ali em 1990 e é curioso falar que uma porta dele apenas custava ali $500 é é mas vale lembrar que em 1990 a gente já tinha as bridges as pontes que funcionavam ali de forma segmentar redes que nada mais é do que como se fosse um Suit de duas portas apenas em que tem um outro vídeo aqui no canal em que eu falo um pouquinho mais sobre como é que funciona a bridge E como que isso se relaciona com o Switch o vídeo tá

aqui em cima no cart então nessa década de 90 essa comunicação já começa a melhorar ali com o uso de Hub e em determinado momento Esses hubs são substituídos pelo Switch que qual que é a diferença do HUB com o Switch o Switch ao contrário do HUB que não consegue filtrar nada ele só passa informação pra frente ele é um Fofoqueiro os Switch ele filtra ele sabe para quem que ele manda a informação o Switch Tem uma tabela acoplada a ele em que ele sabe em cada porta Qual o computador com base no endereço MAC

que tá conectado a ele dessa forma o Switch consegue encaminhar informação somente para o destino correto Então a partir do momento que a gente troca o Hub desse ponto central dessa topologia por um Suit a gente tem uma topologia em Estrela que funciona de fato como uma estrela a gente já tem uma segurança muito maior a gente tem a vantagem da escalabilidade que eu consigo adicionar e remover dispositivos facilmente e uma questão de segurança porque o Switch consegue filtrar esses pacotes e enviar os dados apenas para o destino correto e como quarta topologia a gente

tem a topologia em mecha topologia em malha que o que que isso quer dizer quer dizer que todos os dispositivos da rede estão totalmente conectados ou seja o mesmo computador ele vai est conectado com todos os outros ali então a gente tem um um gasto muito maior de link de comunicação um gasto muito maior de cabos utilizados para conectar todos esses dispositivos para garantir que haja uma redundância que quando a gente fala nessa rede em malha essa rede mexe é justamente isso que ela quer uma malha que tá totalmente conectada de forma a garantir essa

redundância e são comunicações diretas que dá para poder fazer essa comunicação muito mais rápido do que ter que passar por um ponto Central Qual que é a desvantagem disso a desvantagem é que isso é caro a gente precisa ter uma comunicação Entre todos os dispositivos para todos os lados Porém isso garante uma comunicação melhor em termos de redundância e de confiabilidade porque se um nó falha a gente ainda tem outros nós conectados que podem fazer aquela comunicação só que isso é muito mais caro e aonde que a gente consegue ver essa rede mexe como um

exemplo mais prático aí mais próximo da gente a gente tem o wi-fi em Mech em que é quando a gente tem esses dispositivos de wi-fi meche na nossa casa para poder distribuir esse sinal por vários cômodos eu não tô falando de um repetidor de sinal tô falando de wi-fi meche é outra coisa que vai est esses pontos de conexão wi-fi conectados entre si para garantir que aquela mesma rede aquele mesmo ssid esteja disponível ali com o wi-fi para todo aquele ambiente a gente precisa levar em consideração que nem sempre é possível a gente ter uma

rede em malha totalmente conectada nesse exemplo aqui da tela eu tô com 23 roteadores em que eu quero conectar eles no formato de malha Porém para ser uma malha totalmente conectada a gente teria um total de n x n - 1 div por 2 que é a fórmula que a gente tem para poder encontrar quantidade total de links de comunicação para ter essa rede totalmente conectada nesse caso aqui daria um total de 253 links de comunicação eu não consigo nem imaginar essa imagem aqui com 253 linhas conectando esses roteadores o que também é um custo

muito alto pra gente ter isso implementado de fato Então a gente tem a possibilidade de ter uma rede em malha parcialmente conectada Além disso essa rede em malha essa rede em mch também é utilizada aí como topologia quando a gente fala de rede de áa abrangente o aan rede sem fio e sistemas de automação residencial aí você me pergunta professora e aonde é que entra a rede mecha rede de malha nessa linha do tempo que você tá fazendo aí pra gente então não consegui uma data específica da mesma forma com que eu não consegui uma

data específica do uso do Switch de substituir o Hub pelo Switch quando a gente fala de substituir o Hub pelo Switch Eu imagino que tá ali no final da década de 90 início de 2000 para poder ter essa substituição e que a gente tem esse Switch como equipamento mais em conta com equipamento comum assim de usuário de rede local até porque se a gente parar para pensar ali no início dos anos 2000 Não era todo mundo que tinha um computador em casa né Não era todo local que tinha uma Lan House ali que você podia

ir e usar os computadores então aos poucos isso foi se popularizando ali de 2000 paraa frente e quando a gente fala dessas redes em malha também não tem uma data certa a gente pode falar que nessa questão de wi-fi Mech e de sistemas de automação residencial Isso já é algo mais recente tecnologia mais recente Porém quando a gente fala na rede malha essa questão da conexão One por malha a gente também já não consegue ter uma data específica porque quando a gente fala de internet de conexão de longa distância One isso aí é algo que

pode estar vindo acontecendo desde os primórdios ali da arpanet em que a gente tinha essa conexão entre diferentes Campos de Universidade aqui nessa imagem a gente pode ver como que era a arpanet quando ela foi lançada em 1969 a gente tem quatro nós apenas de comunicação já em 1970 no ano seguinte a gente já vê mais nós nessa comunicação e de forma que tá parcialmente conectada tem nó que tem três ou mais conexões e tem nó que tem apenas duas conexões e quando foi em 197 essa quantidade de nós Aumentou e quando foi 1984 essa

quantidade aumentou mais ainda olha a quantidade de nós que estão conectados aqui em alguns desses nós a gente vê uma quantidade maior de conexões a partir dele e alguns deles a gente vê uma quantidade menor de conexões então aqui dá pra gente ter uma noção de como é que foi surgindo tudo isso toda essa conexão em malha toda essa conexão dos primórdios da internet eu espero que você tenha conseguido compreender toda essa evolução de top to de redes não só saber o que que é cada topologia mas entender o seu lugar ali na comunicação e

na evolução dessa comunicação em rede de computadores e agora eu vou te convidar para testar o seu conhecimento aqui no canal tem um vídeo de um quiz de rede de computadores que tem 65 perguntas e que eu quero saber quantas perguntas você consegue acertar o vídeo tá aqui na tela Eu espero que você consiga acertar a maioria das questões Bons estudos e até o próximo vídeo