O que é topologia em anel: trabalho e suas aplicações

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O arranjo de rede que inclui nós, bem como linhas de conexão entre emissor e receptor, é conhecido como topologia de rede, que desempenha um papel fundamental no funcionamento de uma rede. Uma funcionalidade de rede depende principalmente da topologia. Existem diferentes tipos de topologias de rede disponíveis e cada tipo de topologia tem suas próprias estruturas, funcionalidades e seus aplicativos. Mas selecionar a topologia correta pode ajudar a aumentar o desempenho da rede e manter a topologia da rede, melhorando as taxas de transferência de dados e a eficiência energética. Este artigo discute um dos tipos de topologias de rede como topologia em anel – trabalhar com aplicativos.


O que é topologia em anel?

A definição de topologia de anel é; um tipo de topologia de rede em que cada dispositivo é simplesmente conectado a dois dispositivos adicionais em qualquer lado usando um cabo coaxial ou RJ-45 para formar um anel circular com os dispositivos conectados. Neste tipo de topologia, a transmissão de dados pode ser feita em uma única direção ao longo do anel que é chamado de anel unidirecional. Assim, os dados são transmitidos de um dispositivo para outro até chegar ao destino.



Como funciona a topologia em anel?

Em uma topologia em anel, cada dispositivo é simplesmente conectado a dois dispositivos de forma circular. Nesse tipo de topologia, os dados são transmitidos de um dispositivo para outro até que os dados cheguem ao seu destino. Os dados do nó transmissor para o destino são transmitidos usando tokens. Portanto, essa topologia também é chamada de topologia token ring.

  Funcionamento da topologia em anel
Funcionamento da topologia em anel

Essa topologia comanda todos os nós da rede a permanecerem ativos para transmissão de dados, por isso também é conhecida como topologia ativa. Se o não. de nós dentro da rede é grande, então os tokens precisam pular vários nós antes de atingir seu destino, e pode haver perda de dados. Para evitar essa perda de dados, são instalados repetidores para aumentar a força do sinal.



Na topologia em anel, a transmissão de dados entre diferentes nós inclui a seguinte etapa.

  • Os tokens vazios no anel circulam livremente da velocidade de 16Mbps até 100Mbps.
  • Esse token inclui espaços reservados para armazenamento de quadros de dados e também para o endereço do remetente ou do destinatário.
  • Se um nó transmissor deseja enviar uma mensagem, ele pega um token e o empacota com os dados, endereço MAC do nó receptor e seu próprio ID nos espaços equivalentes do token.
  • Este token preenchido é transmitido para o próximo nó dentro do anel. Depois disso, este próximo nó obtém o token e verifica se os dados transmitidos são copiados do quadro para o nó e o token é definido como zero e transmitido para o próximo nó, ou o token é transmitido para o próximo nó como está.
  • A etapa anterior é continuada até que os dados atinjam o destino correto.
  • Uma vez que o token chega ao remetente, ele descobre que o destinatário leu os dados e então separará a mensagem.
  • O token é reutilizado e pronto para ser usado por qualquer um dos nós da rede.
  • Se um nó estiver estacionário dentro do caminho da rede em anel e a comunicação for interrompida e a rede simplesmente suportar um anel duplo, os dados serão transmitidos na direção reversa em direção ao destino.

Protocolos em Topologia em Anel

Os protocolos populares usados ​​na topologia em anel são o Resilient Ethernet Protocol (REP) e o Device Level Ring (DLR) e o Media Redundancy Protocol, que são discutidos abaixo.

Protocolo Ethernet resiliente

REP é um protocolo de topologia em anel usado para fornecer uma abordagem para lidar com falhas, controlar loops e ajudar a aumentar o tempo de convergência normalmente de 15ms. Este protocolo de anel é usado principalmente apenas entre switches. Além disso, vários anéis REP também podem existir em um switch. Esse anel REP é organizado simplesmente alocando funções específicas de portas no switch, como Primário, Sem vizinho, Borda, Trânsito e Primário sem vizinho.

Anel de nível de dispositivo

O anel de nível de dispositivo é um tipo de protocolo de anel que é utilizado por dispositivos atuais da Rockwell Automation, como adaptadores de comunicação Ethernet/IP, inversores PowerFlex, controladores CompactLogix®, switches Stratix® e ControlLogix.

Este protocolo simplesmente permite que os dispositivos de automação sejam organizados dentro de um anel através de um tempo de junção inferior a 3ms. Este protocolo é muito simples de configurar e você precisa atribuir um supervisor de anel apenas para conectar o anel. Assim, o supervisor do anel simplesmente observa o anel para verificar as falhas.

Protocolo de redundância de mídia

O protocolo de redundância de mídia é usado em uma topologia de anel para evitar pontos únicos de falha, fornecendo 10 ms ou menos de tempo de recuperação, balanceamento de carga e tolerância a falhas. A forma como o protocolo de redundância de mídia funciona; um switch gerenciador de anel bloqueará todos os pacotes de transmissão em uma de suas duas portas de anel selecionadas para dividir o loop do switch. O tráfego de dispositivos conectados para os switches dentro do loop ainda terá uma pista entre eles, incluindo links redundantes, exceto o loop de switch prejudicial.

Características

o características da topologia em anel inclui o seguinte.

  • Nesta topologia, não. de repetidores são utilizados.
  • A transmissão de dados é unidirecional.
  • Os dados nesta topologia são transmitidos de forma sequencial bit a bit.
  • Melhora a fidelidade do link de comunicação. Se um único link quebrar, o outro estará preparado para comunicação.
  • É extremamente confiável para comunicação de longa distância porque cada nó dentro da rede funciona como um repetidor. Assim, o sinal não diminui sua força.
  • Nesta topologia, um dispositivo de reconhecimento embutido é obtido e é liberado simplesmente quando a rede completa sua comunicação.
  • A utilização de tokens nesta rede irá proibir a possibilidade de colisões ou comunicação cruzada porque simplesmente um único dispositivo tem carga de rede e dois dispositivos podem se comunicar ao mesmo tempo.

Diferença entre topologia em anel, topologia de barramento e topologia em estrela

As diferenças entre topologia em anel, barramento e estrela incluem o seguinte.

Topologia de anel

Topologia de barramento

Topologia em estrela

Neste tipo de topologia, cada nó é simplesmente conectado aos seus nós do lado direito e esquerdo.

Nesta topologia, todos os dispositivos são simplesmente conectados a um único cabo. Na topologia em estrela, todos os nós são simplesmente conectados a um Hub.

Esta topologia está disponível a um custo menor. É muito menos caro. Esta topologia é cara.
Os dados são transmitidos de nós para nós em modos de anel em uma única direção. Os dados são transmitidos através de um barramento. Os dados são transmitidos do hub para todos os nós.
Essa topologia é usada onde uma rede simples é necessária. Essa topologia é usada onde é necessária uma rede pequena, barata e frequentemente temporária que não depende de velocidades de transferência de dados extremamente altas. Esta topologia é usada em muitas redes pequenas e grandes.

A velocidade de transmissão de dados varia de 4 Mbps – 16 Mbps. A velocidade de transmissão de dados é de aproximadamente 10 a 100 Mbps.

A velocidade de transmissão de dados é de até 16Mbps.

Características

As características da topologia em anel incluem o seguinte.

  • Nesta topologia, se um computador estiver inativo, toda a rede estará inativa.
  • Se o cabo principal da rede estiver inativo, toda a rede estará inativa.
  • Um único computador pode transmitir dados por vez devido ao token.
  • O máximo de computadores na rede pode afetar toda a rede porque quando os computadores na rede aumentam, a rede fica lenta.

Vantagens e desvantagens

o vantagens da topologia em anel inclui o seguinte.

  • Os dados nesta topologia são transferidos em uma única direção, reduzindo assim a colisão de pacotes.
  • Um servidor de rede não é necessário para controlar a conectividade de rede.
  • Vários dispositivos podem ser conectados sem afetar o desempenho da rede.
  • Fácil de reconhecer e separar pontos únicos de falha.
  • Não há necessidade de um servidor para controlar a conectividade entre os nós dentro da topologia.
  • Esta topologia é muito barata para instalar e também expandir.
  • A velocidade de transferência de dados é alta.
  • Cada computador nesta topologia tem acesso equivalente aos recursos.
  • O reconhecimento de falhas é simples.
  • Em comparação com a topologia de barramento, o desempenho desta topologia é melhor em tráfego pesado devido à presença de tokens.

o Desvantagens da topologia em anel inclui o seguinte.

  • Este tipo de topologia é caro.
  • Em comparação com o topologia de barramento , o desempenho dessa topologia é lento.
  • A solução de problemas é difícil.
  • Essas topologias não são escaláveis.
  • Depende de um único cabo.
  • Toda a rede cairá se um nó cair.
  • Um token ou pacote de dados deve passar por todos os nós devido ao anel unidirecional,
  • Adicionar e remover qualquer nó em uma rede é muito difícil e também causa um problema na atividade da rede.

Aplicações/usos de topologia em anel

As aplicações da topologia em anel incluem o seguinte.

  • Essa topologia é usada na rede local e nas redes de longa distância.
  • Esse tipo de topologia é frequentemente usado no setor de telecomunicações e é comumente usado em redes de fibra SONET.
  • Ele é usado como um sistema de backup em várias empresas para sua rede existente.
  • Uma vez que a conexão é extraviada por meio de um nó, ela usa a capacidade bidirecional para rotear o tráfego de mais uma maneira.
  • É aplicável em instituições de ensino.

Assim, trata-se de uma visão geral de um anel topologia – funcionando com aplicativos. Os exemplos de topologia em anel são; SONET (significa Synchronous Optical Network) rede em anel, como um sistema de backup em muitas organizações para sua rede existente, etc. Aqui está uma pergunta para você, o que é topologia em estrela?