A arquitetura de rede, também conhecida como topologia, descreve o arranjo e a interconexão dos dispositivos dentro de uma rede. Embora o termo “layout” possa sugerir uma configuração física, a topologia de rede se refere, na verdade, à forma como os dispositivos se comunicam e interagem entre si, estabelecendo uma hierarquia de conexão.
Esta hierarquia pode ser concreta, como em redes cabeadas, ou virtual, em redes sem fio. Para usuários de redes Wi-Fi, a topologia é estabelecida automaticamente, sem necessidade de intervenção manual.
A topologia de rede define a maneira como os dispositivos são interligados e como eles se conectam ao ponto central que constitui a rede. Em alguns modelos, todos os dispositivos se ligam diretamente a um hub central que direciona o tráfego de dados. Em outros, cada dispositivo se conecta a dois outros na rede.
Modelos de Topologia de Rede
Existem cinco modelos gerais que as redes costumam adotar, embora seja raro encontrar uma rede que siga um único modelo de forma estrita. As redes geralmente são construídas combinando elementos de dois ou mais modelos.
Estes são os cinco modelos principais:
Topologia de Barramento
Imagine um ônibus percorrendo uma rota, fazendo paradas para embarcar ou desembarcar passageiros. Essa analogia ilustra a estrutura de uma topologia de barramento. Os dados viajam por uma única rota, e os dispositivos se conectam a esta rota em pontos específicos (nós). Quando os dados chegam ao nó correto, o dispositivo envia ou recebe informações.
A topologia de barramento é utilizada em pequenas redes cabeadas. A adição de muitos dispositivos não só dificulta o gerenciamento, como também causa a lentidão da rede.
Topologia de Anel
Em uma topologia de anel, cada dispositivo está ligado a dois outros dispositivos. Imagine um grupo de crianças de mãos dadas em volta de uma fogueira. Cada criança está conectada apenas a duas outras. Este é o conceito por trás da topologia de anel, onde cada dispositivo tem uma conexão direta com dois vizinhos.
O principal problema deste tipo de rede é que qualquer falha em um ponto causa a interrupção da rede inteira. A comunicação só é possível se todos os dispositivos estiverem com conexões ativas.
Topologia em Estrela
Na topologia em estrela, cada dispositivo se conecta a um ponto central, conhecido como hub. Pense nisso como assistir televisão em casa, onde cada televisor recebe seu próprio sinal do canal desejado. Ou imagine o sistema solar, com os planetas (dispositivos) orbitando o sol (hub), recebendo luz e calor.
Este tipo de topologia é comum em residências, onde computadores, celulares e tablets se conectam a um roteador, ou em cafés que oferecem Wi-Fi público, permitindo a conexão a uma rede maior. As vantagens são claras: fácil configuração, possibilidade de adicionar muitos dispositivos e simplicidade na adição ou remoção de dispositivos, sem afetar a rede.
Entretanto, como no sistema solar, a distância do dispositivo ao hub central (roteador), em uma rede sem fio, impacta a qualidade do sinal. Dispositivos mais distantes recebem um sinal mais fraco, assim como os planetas mais distantes recebem menos luz e calor.
Topologia em Árvore
A topologia em árvore combina elementos da topologia de barramento e estrela. A internet é um bom exemplo desse tipo de estrutura. Imagine uma cidade com cinco casas, cada uma com sua própria rede Wi-Fi, onde os dispositivos se conectam ao roteador usando uma topologia em estrela.
Os roteadores se conectam ao provedor de internet (ISP) usando uma topologia de barramento, ou seja, cada um possui sua própria posição na rede. Este é um exemplo simplificado, pois a conexão com a internet é bem mais complexa.
A topologia em árvore tem camadas hierárquicas, com níveis de acesso diferentes para cada dispositivo. É um modelo caro de implementar, sendo mais adequado para grandes empresas que precisam controlar o acesso à rede dentro de um edifício ou em várias localizações geograficamente dispersas.
Topologia de Malha
Na topologia de malha, cada dispositivo está conectado a todos os outros dispositivos da rede. Isso garante uma estrutura extremamente confiável e rápida, pois os dados não precisam percorrer longos caminhos para chegar ao destino, podendo ser enviados diretamente entre os dispositivos.
A implementação de uma rede de malha é mais cara e necessita de hardware específico. Apesar do custo, ela oferece maior velocidade, escalabilidade e é ideal para redes sem fio.
Quem Define a Topologia?
Para usuários domésticos, a topologia da rede é determinada pelo hardware fornecido pelo provedor de internet (ISP). A capacidade de alterar essa configuração é limitada, a menos que o usuário tenha experiência. É possível modificar a topologia da sua rede, mas não é tão simples quanto trocar o nome do Wi-Fi ou reiniciar o roteador. É um processo bem mais complexo.
Em redes locais (LAN), como em universidades e escritórios, o administrador da rede define a topologia que melhor atenderá às necessidades dos usuários. Isso inclui o projeto da topologia e a configuração do hardware. A compra de hardware inadequado pode gerar altos custos, tanto financeiros quanto de tempo. Uma escolha errada de topologia pode resultar em altos gastos com a substituição e em perda de tempo.