Nos últimos anos, muito se tem discutido e falado sobre as novas e sofisticadas tecnologias de hardware e software de rede disponíveis no mercado. Entretanto existem alguns conceitos básicos, próprios do universo das redes de comunicação que, quando não são bem entendidos podem gerar alguma confusão. As topologias de redes são um exemplo dessa afirmativa.

Topologia de Rede

A topologia de uma rede descreve como é o layout do meio através do qual ocorre o tráfego de informações e também como os dispositivos estão conectados a ele. Refere-se ao relacionamento físico e lógico de cada nó da rede (cada ponto de conexão com a rede pode ser chamado de nó, independente da função do equipamento representado por ele), ou seja, a forma como estão dispostos. Temos aqui então uma divisão entre topologia lógica e topologia física:

A topologia lógica descreve como as informações devem transitar ao longo da rede, o formato dos dados, etc. É a forma como os protocolos (conjuntos de regras que organizam a comunicação) operam no meio físico;

A topologia física refere-se à disposição dos cabos e componentes do meio físico, descrevendo onde cada nó da rede está situado fisicamente em relação aos demais, como é feita a distribuição da mídia de conexão (cabeamento de cobre, fibra óptica, wireless, etc) e mostra a configuração geral da rede através da planta de localização dos equipamentos.

O ambiente de funcionamento também influencia na escolha da topologia de uma rede. Ambientes ruidosos e com problemas de segurança têm requisitos mais exigentes quanto ao número máximo de nós, a separação máxima e mínima entre nós e a taxa máxima de informação transmitida. Em alguns tipos de topologias, a ligação ao meio de transmissão é outro fator limitante ao número de nós que uma rede pode suportar, sendo que a escolha do protocolo de acesso é também diretamente influenciada por estes fatores. Alguns protocolos, por exemplo, levam em conta a distância máxima entre os nós da rede para seu perfeito funcionamento.

Topologias básicas

Por definição, as redes locais constituem-se de um conjunto de estações (nós) interligadas por um sistema de comunicação. Este sistema é composto por um arranjo topológico interligando os vários nós e por um conjunto de regras (protocolos) de forma a organizar a comunicação.

Os arranjos topológicos consistem em três topologias básicas: estrela, anel e barramento. Cada tipo de topologia lógica está normalmente associado a uma determinada topologia física, mas uma topologia física pode não necessariamente estar relacionada com a topologia lógica da rede.

Para compreender melhor como uma rede pode usar um tipo de topologia física e outro tipo de topologia lógica, podemos examinar uma rede Ethernet, que apresenta variações na sua topologia lógica e física.

O padrão Ethernet (IEEE 802.3) define uma topologia lógica em barramento e topologia física em estrela. Na verdade, internamente ao hub o fluxo dos dados ocorre linearmente, tal como a topologia barramento. É por isso que a topologia estrela do padrão Ethernet é dita uma topologia física (externamente). Por difundir broadcast para a rede, comporta-se como um barramento, mas normalmente usa cabeamento disposto em estrela. Isto significa dizer que essa rede é um barramento lógico, mas uma estrela física.

A escolha de uma ou outra topologia dependerá muito mais dos parâmetros do projeto da rede, obtidos através da análise dos seus objetivos e necessidades, do que propriamente da complexidade esperada para ela. Na escolha, obviamente, os custos de implementação devem ser considerados sempre, mas fatores como estabilidade, velocidade, confiabilidade, dispersão geográfica entre nós e o próprio tamanho da rede são os mais importantes. Por vezes, até são utilizadas várias topologias para se conseguir a melhor eficiência ao melhor preço.

Os fatores determinantes para a escolha da topologia lógica de uma rede incluem características básicas como taxas de transferência de dados, taxas de erros de transmissão, capacidade de enviar "broadcast" e protocolos simples. Já os fatores que terminam a escolha da topologia física de uma rede são a complexidade e os custos envolvidos na implantação da infra-estrutura. Por exemplo, a topologia física em barramento foi muito utilizada no início pelas redes que utilizavam cabos coaxiais, enquanto a topologia física em estrela é a mais comum hoje em dia nas redes que utilizam cabos de par trançado ou fibra óptica.