Topologia em Barramento

Olá meu querido aluno(a),

Hoje vamos falar sobre a topologia de barramento. Topologia é um item que cai com bastante frequência nas provas que envolvem o assunto de redes de computadores. Nesse tipo de tolopologia, os nós da rede estão conectados por um backbone. E o que seria esse bakcbone ?

O nome backbone vem de espinha dorsal, isso porque ele faz o papel de sair ligando todas as máquinas de uma rede de computadores. Tipicamente, esse backbone é implementado por meio de um cabo coaxial  que é compartilhado por todos os nós da rede. Como há compartilhamento do backbone, topologia em barra forma uma conexão que chamamos de  multidrop. Nesse tipo de conexão,  uma mensagem enviada ao barramento é escutada por todos os nós da rede.

O cabo que liga um nó até o barramento é chamado de cabo transceptor. A conexão do computador com o barramento (cabo transceptor) é feita por meio de um transceptor-vampiro. Esse equipamento tem esse nome porque perfura a blindagem do cabo de backbone para conectar-se com núcleo metálico deste. No lugar do transceptor-vampiro, alternativamente, esse tipo de rede também pode ser formada por conectores em T que se ligam diretamente a uma placa de rede.

A topologia em barramento é de fácil instalação, pois basta que o backbone passe nas proximidades do nó para ser possível fazer a conexão. Assim, essa topologia usa uma quantidade menor de cabos que as topologias de malha e anel, por exemplo.

Essa topologia tem como desvantagem o fato de limitar o tamanho da rede. Uma rede em barra não pode crescer de forma indefinida. Por que? Porque à medida que o sinal vai se afastando do nó transmissor, ele vai perdendo potência. Então há uma distância máxima entre dois nós em uma rede em barramento. Note que, em regra, não há repetidores de sinal em uma rede em barramento.

Outras duas desvantagens dessa topologia é a dificuldade de reconfiguração da rede e também o isolamento de falhas.

A inserção dos transceptores-vampiros provoca reflexão do sinal, essa reflexa acaba degradando o sinal. Uma forma de diminuir essa degradação é liminar a quantidade e o espaçamento entre os dispositivos. Isso implica que para conseguir o desempenho máximo em uma rede em barra, é necessária uma configuração fixa. Ou seja, dado um conjunto de nós e suas posições, projeta-se o arranjo ótimo. Alterar a rede, ou seja, acrescentar/remover dispositivos implica em um novo projeto e inclusive na substituição do cabo de backbone.

Note que a ruptura (ou dano) no cabo backbone faz com que toda a rede pare de funcionar. Não se sabe exatamente pode houve a ruptura. Quando uma máquina transmite o sinal viaja até o ponto de dano e nesse ponto ocorre reflexão do sinal que é propagada como um ruído pelo cabo. Esse ruído destrói o sinal de comunicação.

Note que reflexão do sinal também ocorreria em uma rede em perfeito funcionamento. Para evitar o problema de reflexão, nas extremidades do backbone essa rede usa terminadores. O objetivo desses terminador é evitar que sinal retorno em forma de ruído (sobrepondo-se ao sinal original).

Por fim, note que a topologia em barramento implica na necessidade de um controle de acesso ao meio. Acesso ao meio nesse caso é cabo compartilhado (backbone). Se duas máquinas transmitissem ao mesmo tempo, os sinais provocariam interferências um nos outros. Isso é que chamamos de colisão. Ou seja, uma rede em barra deve ter um árbitro do barramento. Esse árbitro é que vai dizer de quem é vez de transmitir.

Para Tanenbaum, as redes de difusão ainda podem ser divididas em estáticas e dinâmicas. Essa classificação depende de como o canal é compartilhado entre as máquinas. Vejamos.

1. Alocação estática: o tempo de uso é divido em intervalos. Cada máquina transmite no seu intervalo. A alocação estática desperdiça a capacidade do canal quando uma máquina não tem nada a transmitir durante o intervalo de tempo.
2. Alocação dinâmica: a alocação é feita à medida que ocorre uma solicitação de transmissão por uma máquina.

Os métodos de alocação podem ainda serem divididos em: centralizados ou descentralizados. No método centralizado, existe apenas uma entidade (arbitro do barramento) que define quem irá transmitir. No método descentralizado, não há uma entidade central. Cada máquina tem um algoritmo para decidir se deve ou não transmitir naquele momento.

A topologia em barramento foi adotada nas primeiras LANs. Hoje o mais comum é usamos fisicamente uma topologia em estrela. A topologia em barramento ainda pode ser encontrada em redes industriais.