Cisco CCNAv7 - Topologias de rede

Introdução

Uma mesma rede pode ser representada de duas maneiras, conforme o que se quer mostrar: onde as coisas estão ou como os dados circulam. Além disso, existem formas clássicas de organizar a ligação entre os dispositivos. Neste post, você vai ver as topologias física e lógica e as principais topologias de rede.

O que é topologia?

Topologia é a forma como os elementos de uma rede estão organizados e interligados. Em redes, o termo se divide em duas visões complementares: a física e a lógica.

Topologia física

Mostra a disposição real dos equipamentos e dos cabos, ou seja, onde cada coisa está instalada: em qual sala, andar, prédio ou rack; por onde passam os cabos; onde ficam os pontos de rede e os access points.

Para que serve: instalação, manutenção, cabeamento e planejamento da estrutura física.

Topologia lógica

Mostra como os dados fluem pela rede e como ela é organizada logicamente, sem se preocupar com a posição dos equipamentos: dispositivos, interfaces, esquema de endereçamento IP, quais dispositivos pertencem a cada rede e os caminhos entre as redes.

Para que serve: configuração, análise de tráfego, diagnóstico e planejamento do endereçamento.

Característica	Topologia física	Topologia lógica
Mostra	Onde estão os equipamentos e cabos	Como a rede é organizada e como os dados circulam
Foco	Localização e cabeamento	Endereçamento, interfaces e fluxo de dados
Informações típicas	Salas, andares, racks, trajeto de cabos	Endereços IP, redes, interfaces, nomes
Quem usa mais	Técnicos de instalação e manutenção	Administradores e analistas de rede
Muda quando	Um equipamento ou cabo é movido	A configuração da rede é alterada

Exemplo: uma pequena escola

Imagine uma escola com dois andares e três computadores, todos ligados a um único switch no térreo.

Topologia física (onde estão os equipamentos):

flowchart TD
  subgraph A1["1º andar"]
    P101["PC Sala 101"]
    P102["PC Sala 102"]
  end
  subgraph T["Térreo - Sala de equipamentos"]
    SW["Switch SW01"]
    R["Roteador"]
    PS["PC Secretaria"]
  end
  P101 --- SW
  P102 --- SW
  SW --- R
  SW --- PS

Topologia lógica (como a rede é organizada):

flowchart TD
  R["Roteador - Gi0/0: 192.168.10.1"] --- SW["Switch SW01 - Rede 192.168.10.0/24"]
  SW --- A["PC-Sala101 - 192.168.10.11"]
  SW --- B["PC-Sala102 - 192.168.10.12"]
  SW --- C["PC-Secretaria - 192.168.10.13"]

A física destaca andares e salas; a lógica destaca endereços IP e a rede à qual os dispositivos pertencem.

Note

Os endereços IP do exemplo pertencem a uma faixa privada, usada em redes locais. O endereçamento será estudado nos módulos 11 e 12.

Dica

Pense na física como a planta de uma casa (onde ficam os cômodos e a fiação) e na lógica como o organograma de quem mora nela (quem convive com quem e por onde se passa para chegar a cada cômodo).

A topologia física e a lógica de uma rede podem ser bem diferentes: computadores em andares distintos podem pertencer à mesma rede lógica, e computadores lado a lado, no mesmo switch, podem estar em redes lógicas separadas (com VLANs, assunto do curso SRWE). Em ambientes profissionais, convém manter os dois diagramas atualizados.

Principais topologias de rede

As topologias abaixo descrevem modelos clássicos de organização. Algumas são muito usadas hoje, outras fazem parte da história, mas todas ajudam a entender as redes modernas.

Barramento

Todos os dispositivos se conectam a um único cabo central, compartilhado por todos.

flowchart LR
  B["Barramento (cabo único)"]
  PC1["PC1"] --- B
  PC2["PC2"] --- B
  PC3["PC3"] --- B
  PC4["PC4"] --- B

Vantagens	Desvantagens
Pouco cabo e baixo custo	Se o cabo principal falha, a rede toda para
Simples de montar	Difícil de diagnosticar problemas
	Desempenho cai com muitos dispositivos

Uso atual: praticamente abandonada; foi comum nas primeiras redes Ethernet, com cabo coaxial.

Estrela

Todos os dispositivos se conectam a um ponto central, geralmente um switch.

flowchart TD
  SW["Switch"]
  PC1["PC1"] --- SW
  PC2["PC2"] --- SW
  PC3["PC3"] --- SW
  PC4["PC4"] --- SW

Vantagens	Desvantagens
Fácil de instalar e de expandir	O equipamento central é um ponto único de falha
Falha em um cabo afeta só aquele dispositivo	Usa mais cabos que o barramento
Fácil de diagnosticar

Uso atual: é a topologia mais usada nas LANs atuais, cabeadas e sem fio.

Estrela estendida (árvore)

Combina várias estrelas, interligadas por seus pontos centrais. Também é chamada de topologia em árvore ou hierárquica.

flowchart TD
  SC["Switch central"]
  R["Roteador"] --- SC
  SA["Switch A"] --- SC
  SB["Switch B"] --- SC
  PC1["PC1"] --- SA
  PC2["PC2"] --- SA
  PC3["PC3"] --- SB
  PC4["PC4"] --- SB

Vantagens	Desvantagens
Permite crescer a rede de forma organizada	Mais equipamentos e cabos
Uma falha fica isolada a uma parte da rede	O switch central é crítico
Adequada a prédios e campi

Uso atual: muito comum em redes de empresas, escolas e campi.

Anel

Cada dispositivo se conecta a dois vizinhos, formando um círculo fechado.

flowchart LR
  PC1["PC1"] --- PC2["PC2"]
  PC2 --- PC3["PC3"]
  PC3 --- PC4["PC4"]
  PC4 --- PC1

Vantagens	Desvantagens
Desempenho previsível	Falha em um ponto pode interromper o anel (sem anel duplo)
Todos têm acesso equilibrado	Difícil de expandir
	Diagnóstico mais complexo

Uso atual: pouco usada em LANs; aparece em redes de fibra de operadoras e em alguns ambientes industriais, normalmente com anel duplo para dar redundância.

Malha (mesh)

Os dispositivos possuem múltiplas conexões entre si. Na malha total (full mesh), todos se ligam a todos; na malha parcial (partial mesh), só alguns têm várias conexões.

Malha total (4 dispositivos):

flowchart LR
  A["A"] --- B["B"]
  A --- C["C"]
  A --- D["D"]
  B --- C
  B --- D
  C --- D

Malha parcial (4 dispositivos):

flowchart LR
  A["A"] --- B["B"]
  A --- C["C"]
  A --- D["D"]
  B --- C
  C --- D

Vantagens	Desvantagens
Alta redundância e confiabilidade	Custo alto de cabos e interfaces
Se um enlace falha, há caminhos alternativos	Complexa de configurar e manter
Bom desempenho	Cresce muito rápido em tamanho

Para n dispositivos, a malha total exige n × (n − 1) ÷ 2 enlaces:

Dispositivos	Enlaces
4	6
5	10
10	45
20	190

Uso atual: em pontos críticos, como o núcleo de redes corporativas, de operadoras e a própria Internet. Em geral usa-se malha parcial, pois a total fica cara demais.

Comparação das topologias

Topologia	Redundância	Custo	Facilidade de expansão	Uso atual
Barramento	Nenhuma	Baixo	Difícil	Praticamente extinta
Estrela	Baixa (ponto central único)	Médio	Fácil	Padrão em LANs
Estrela estendida	Média	Médio a alto	Fácil	Redes corporativas e campi
Anel	Média (com anel duplo)	Médio	Difícil	Operadoras e indústria
Malha	Alta	Alto	Complexa	Núcleo de redes e Internet

Atenção

Não existe uma topologia “melhor” em qualquer cenário. A escolha equilibra custo, desempenho, facilidade de manutenção e tolerância a falhas. Na prática, as redes reais combinam várias topologias.

Resumo

• Topologia física: localização real de equipamentos e cabos. Topologia lógica: organização da rede, com interfaces, endereços IP e redes.
• As duas visões se complementam, e a mesma rede pode ter topologias física e lógica bem diferentes.
• Barramento (extinta), estrela (padrão das LANs), estrela estendida (empresas e campi), anel (operadoras e indústria) e malha (alta redundância e alto custo).

Próximo passo

No próximo tópico, você vai conhecer os tipos comuns de redes, começando pelas redes de pequeno, médio e grande porte.