O que é topologia de rede? Um guia de introdução

O desempenho da rede é um aspecto essencial da eficiência organizacional e a topologia da rede é um dos fatores que a influenciam.

A maneira como cada dispositivo e link são organizados em uma rede e como os dados fluem por eles podem fazer ou interromper suas operações, pois afetam o desempenho, a segurança e a escalabilidade da rede.

Além disso, você precisa conhecer os meandros da rede se deseja que sua empresa sobreviva neste mercado altamente competitivo. E a topologia de rede é uma excelente maneira de entender isso.

Sem falar que hoje em dia um grande número de funcionários traz seus próprios dispositivos para o trabalho. Ele pode gerar muitas vulnerabilidades e também se torna difícil para os MSPs (provedores de serviços gerenciados) obter visibilidade da sua rede.

Portanto, se você implementar uma topologia de rede adequada, a detecção de dispositivos se torna fácil. Ele também agiliza a detecção de erros e a solução de problemas para manter a rede limpa e segura.

Este artigo discutirá a topologia de rede, seus tipos, importância e ferramentas para criar, gerenciar e monitorar a topologia de rede.

Vamos começar!

O que é topologia de rede?

Topologia de rede é um arranjo de vários componentes, como nós, links e dispositivos de uma rede e como eles interagem. Pode ser utilizado para definir como as diferentes redes de telecomunicações são organizadas, incluindo redes de computadores, redes de rádio de comando e controle e barramentos de campo industriais.

A topologia de rede ajuda nas visualizações de rede, monitoramento de dispositivos e diagnósticos de problemas em uma rede.

Se essa definição parece muito técnica para você, vamos dividir e cortar a palavra “topologia de rede” para entendê-la melhor.

Rede: Na computação, uma rede se refere a um arranjo de dois ou mais computadores, dispositivos ou nós que se comunicam por meio de uma conexão sem fio ou com fio.

Topologia: a forma como os nós interagem em uma rede é a topologia, que administra o fluxo de dados entre esses nós. A palavra "topologia" é tirada de palavras gregas:

Topo = Local

Logy = Estudo

Portanto, a topologia se refere a como os computadores estão conectados em uma rede, compartilhando informações. E a topologia de rede é como os computadores são organizados lógica ou fisicamente para compartilhar informações, atendendo a diferentes propósitos.

Exemplo: suponha que uma cidade seja uma rede de computadores, então seu roteiro pode ser a topologia. Você pode projetar a cidade de diferentes maneiras com várias orientações para estradas, de modo que partes importantes da cidade sejam facilmente acessíveis por estradas.

Na topologia de rede, existem duas maneiras de conectar os nós - lógica e fisicamente.

• Topologia de rede física: as conexões entre os nós podem ser feitas com cabos, fios, etc.
• Topologia de rede lógica: descreve como os computadores se comunicam internamente, os dados que fluem entre eles na rede e o caminho que eles percorrem. Isso é feito por meio da nuvem ou de recursos virtuais.

Tipos de topologia de rede

Você pode encontrar muitos tipos de topologia de rede para escolher com base no tamanho da rede, operações e objetivos de negócios. Vamos descobrir os principais tipos de topologia de rede.

Topologia de barramento

Também conhecida como backbone ou topologia de linha, a topologia de barramento organiza cada dispositivo da rede em um único cabo que acompanha a rede em uma direção. Nessa configuração, os dados também fluem linearmente ao longo da rota do cabo.

Vantagens

• É adequado para redes menores devido ao seu layout simples
• Este layout é flexível, expansível e confiável
• Dispositivos fáceis de conectar ou removê-los sem afetar outros dispositivos na mesma rede
• Usar um único cabo para transmitir dados entre dispositivos é econômico

Desvantagens

• Vulnerável a lentidão e falhas de rede
• Ele utiliza um único cabo para conectar todos os nós para transmissão de dados; portanto, toda a rede é afetada ou cai durante a falha do cabo.
• Consertar a rede é caro e demorado.
• Diminuição do desempenho da rede durante alto tráfego
• Não é possível transmitir dados em direções opostas ao mesmo tempo; portanto, não é adequado para grandes redes com mais transmissões de dados

Topologia em estrela

Essa topologia de rede é comum onde todos os nós ou dispositivos são conectados diretamente a um hub central por meio de cabos coaxiais, de fibra ótica ou de par trançado. O nó central atua como um servidor e é responsável por gerenciar a transmissão de dados repetidamente para evitar a perda de dados.

Vantagens

• Conveniente para gerenciar a rede a partir do hub
• Você pode adicionar, alterar ou remover dispositivos facilmente, sem impactar toda a rede.
• No caso de falha de um nó, a rede continua funcionando; portanto, confiável e seguro.
• Precisa de menos cabeamento para conexão
• Esse layout ajuda a identificar erros na rede facilmente para que você possa corrigi-los rapidamente.

Desvantagens

• Como o hub central gerencia a rede, o desempenho da rede depende de sua velocidade, desempenho e configuração.
• Caro para instalar e operar
• Se o computador central cair, toda a rede ficará inativa com ele
• Exige que você tome cuidado extra com o hub central para minimizar os problemas

Topologia de anel

Nesta configuração, todos os nós são conectados em um círculo. Aqui, a transmissão de dados ocorre em uma ou ambas as direções (half-duplex ou full-duplex). Half-duplex envolve a transmissão de dados em apenas uma direção, no sentido horário ou anti-horário.

No entanto, é possível converter a topologia em anel em uma topologia full-duplex ou dual-ring. Nesse caso, a transmissão de dados ocorre nas direções anti-horário e horário usando dois círculos concêntricos ou cabos conectando cada nó.

É usado quando o anel principal falha e ajuda a prevenir a perda de dados. Em uma topologia em anel, você pode escolher um nó para configurar sua rede e monitorar o restante dos dispositivos.

Vantagens

• Reduz o risco de colisão de pacotes devido ao fluxo circular de dados
• Alta velocidade devido à transmissão de dados em uma direção sem erros
• Adequado para tráfego intenso
• Mais segurança de dados na topologia de anel duplo
• Econômico para instalar
• Fácil de detectar problemas devido à conectividade ponto a ponto

Desvantagens

• Como os dados fluem em uma direção, se um nó falhar, toda a rede também falhará.
• Requer que você cuide de cada nó adequadamente.
• Se você adicionar mais dispositivos, podem ocorrer atrasos na comunicação, pois todos os nós compartilham largura de banda na rede, o que causa problemas de escalabilidade.
• Ao adicionar, reconfigurar ou remover nós, você precisa deixar a rede offline e programar tempos de inatividade também é caro.

Topologia de malha

A topologia em malha forma uma estrutura semelhante à da web, onde os dispositivos são mantidos em conexão ponto a ponto direta, dinâmica ou não hierarquicamente com o maior número possível de dispositivos para uma melhor transmissão de dados. Ou você pode dizer que eles estão conectados em malha completa ou malha parcial.

Em malha parcial, os dispositivos são interconectados com 2 a 3 conexões, enquanto a malha completa interconecta todos os dispositivos da rede.

Aqui, os dados fluem em dois métodos - roteamento e inundação. O modo como os nós utilizam a lógica de roteamento para descobrir a distância mais curta possível para chegar ao destino do pacote é o roteamento. Por outro lado, a forma como os dados são transmitidos para vários nós na rede sem lógica de roteamento está inundando.

Vantagens

• Oferece mais estabilidade e confiabilidade com a complexa interconexão de nós, tornando a rede resistente a falhas
• Mesmo se um nó cair, ele não coloca toda a rede offline
• Pode lidar com tráfego pesado, pois vários nós transmitem dados ao mesmo tempo
• Adicionar mais dispositivos não sobrecarregará sua rede nem afetará a transmissão de dados; portanto, mais escalabilidade

Desvantagens

• É complexo e demorado configurar, manter e gerenciar
• Devido a muitas conexões, você precisa de mais cabos; portanto, o custo aumenta

Topologia de Árvore

Um hub central funciona como um tronco de árvore na topologia de árvore e está conectado a outros dispositivos ou nós que se estendem para fora como galhos. A rede é organizada em uma hierarquia pai-filho.

A topologia em árvore deve ter no mínimo três níveis de hierarquia, onde dois nós conectados diretamente compartilham uma conexão mútua. Este arranjo combina topologias estrela e barramento, aproveitando as modas circular e linear, respectivamente. A topologia em árvore é usada em redes de longa distância (WANs) devido à maior escalabilidade e flexibilidade.

Vantagens

• O arranjo é fácil de gerenciar e manter
• Você pode adicionar ou remover nós sem impactar toda a rede
• A hierarquia pai-filho também torna mais fácil detectar erros e solucioná-los

Desvantagens

• O desempenho da rede depende muito dos nós centrais, gerenciando outros nós, como a topologia em estrela.
• Se o hub central falhar, as ramificações do nó se desconectam. No entanto, a conectividade dentro das filiais será mantida, mas não entre elas.
• Adicionar mais nós pode ser caro.
• Necessita de um número significativo de cabos que aumenta ainda mais a complexidade.

Topologia Híbrida

Como o nome sugere, a tecnologia híbrida combina várias topologias como topologia de barramento, topologia em estrela e topologia em anel.

Exemplos de topologia híbrida podem ser topologia em árvore que mistura topologias de barramento e estrela, anel em estrela, etc. Sua escolha e uso dependem da implantação e seus requisitos de rede, como desempenho desejado, número de nós, localização de nós e muito mais.

A topologia híbrida é comumente usada em grandes empresas com departamentos separados, tendo arranjos de rede personalizados com base em seu uso e necessidades de rede.

Vantagens

• A combinação de várias topologias oferece melhor escalabilidade, segurança de dados e confiabilidade.
• A flexibilidade de modificar as disposições com base nos requisitos da empresa
• Pode lidar com mais número de nós

Desvantagens

• Maior complexidade
• Você precisa cuidar das desvantagens que vêm com diferentes topologias
• Pode ser caro

Qual é a melhor topologia de rede?

Não há nada como a topologia de rede “perfeita”. Cada topologia de rede tem seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens, como vimos acima.

Então, como escolher?

Como cada organização é única, a escolha de uma topologia de rede depende muito de seus objetivos de negócios, necessidades e tamanho da rede. Portanto, sempre opte por aquele que pode beneficiar mais sua organização. Aqui estão alguns dos pontos que você pode considerar antes de fazer sua escolha:

Escalabilidade

Ao escolher uma topologia de rede, considere a escalabilidade da rede. Deve apoiar o crescimento organizacional com uma rede em expansão. Portanto, descubra qual topologia de rede oferece escalabilidade considerável para economizar seu tempo fazendo comparações intermináveis ​​ou ficando confuso.

Para isso, você pode considerar a topologia em estrela, pois permite adicionar, modificar e gerenciar nós com facilidade e impactos mínimos na rede.

Tipo de cabo

Conforme explicado acima, os nós em uma rede são conectados usando cabos coaxiais, de fibra ótica ou de par trançado. Vamos ver o que são:

• Os cabos coaxiais são feitos de fios isolados de cobre e têm boa largura de banda.
• Semelhante aos cabos coaxiais, os cabos de par trançado também usam fios isolados de cobre. Eles são econômicos, no entanto, com menos largura de banda se você compará-los com cabos coaxiais.
• Os cabos de fibra óptica são feitos de tubos finos de vidro ou plástico. Eles oferecem excelente desempenho com velocidade de transmissão de dados mais rápida do que cabos coaxiais ou de par trançado. Mas, eles também são caros para instalar, pois precisam de componentes extras, como receptores ópticos.

Portanto, você precisa considerar os prós e os contras de cada um desses cabos e escolher o que funcionaria melhor para você com base nas necessidades da sua rede, número e tipo de aplicativos que executaria, desempenho desejado e distância de transmissão.

Comprimento do cabo

Mais cabos significam mais complexidade. Também requer mais trabalho para configurar e instalar o arranjo de rede. Portanto, se sua organização for pequena, você pode procurar um arranjo menos complexo.

Topologias em estrela, barramento e anel são mais simples do que outras com um comprimento de cabo mais curto. Mas se sua organização é de grande escala, você pode procurar outras opções com base em suas necessidades.

Custo

O orçamento é um dos fatores mais importantes quando você deseja instalar uma topologia de rede. Ajudaria se você pensasse no custo total de instalação, gerenciamento e manutenção da rede e se você tem os recursos para atender a esse orçamento ou não.

Arranjos mais complexos requerem mais orçamento, tempo e mão de obra para instalar e gerenciar. Da mesma forma, verifique os custos de operação e manutenção relacionados a cada configuração, tipo de cabo, dispositivo, etc.

Portanto, calcule o custo médio, o desempenho de rede de que você precisa para sua organização e quanto orçamento você tem em mãos para selecionar a topologia de rede.

Por que a topologia de rede é crucial?

A topologia da rede desempenha um papel crucial na determinação do desempenho da rede. Inclui o quão bem ele funciona, quão forte são os nós e conexões na rede e quão bem ele protege contra interrupções frequentes ou perda de dados.

Vamos descobrir os benefícios da topologia de rede:

• Funcionamento adequado da rede: uma topologia de rede adequada ajuda a aumentar o desempenho organizacional, pois cada nó pode funcionar bem e contribuir para uma transmissão de dados mais rápida e suave.
• Ajuda a solucionar problemas rapidamente: A topologia de rede correta ajuda a localizar e solucionar problemas de rede de forma eficaz para que nada possa comprometer sua eficiência organizacional.
• Alocação eficaz de recursos: ajuda a alocar todos os recursos, como dispositivos, largura de banda, etc., de maneira eficaz em sua rede para manter a integridade da rede.
• Fácil de fazer alterações: com uma topologia de rede adequada, você está familiarizado com a estrutura e o design da rede. Ajuda a manipular o diagrama de rede com facilidade e você pode adicionar, remover ou reorganizar os nós da maneira que desejar.
• Gerenciamento de rede simplificado: com uma topologia de rede definida, a eficiência de seus dados aumenta, o que ajuda a reduzir despesas operacionais e de manutenção.

Como criar uma topologia de rede?

Portanto, você entende a importância da topologia de rede e deseja implementá-la em sua organização, mas como?

A resposta é criando diagramas de topologia e implementando-os em sua rede, instalando todos os nós, dispositivos e links em um arranjo específico.

Em primeiro lugar, você precisa projetar a topologia para ver como os dados fluem em sua rede. Ajuda a prever os erros que podem ocorrer em sua rede. Mesmo se ocorrer um erro, você pode solucioná-lo facilmente observando o diagrama e criar uma rede eficiente e simplificada.

Mas como você desenha um diagrama de topologia de rede?

Felizmente, você não precisa fazer isso manualmente. Existem várias ferramentas de topologia de rede disponíveis que você pode usar para desenhar, gerenciar e monitorar sua rede. Vejamos alguns dos melhores do mercado.

5 ferramentas para criar, monitorar e gerenciar rede

# 1. Mapeador de topologia de rede Solarwinds

Crie mapas de topologia de rede e mantenha-os atualizados usando o Network Topology Mapper da Solarwinds. Ele ajuda você a descobrir sua topologia de rede automaticamente usando ICMP, CDP, SNMP, WMI, Microsoft Hyper-V, VMware e muito mais.

Você pode criar mapas de topologia detalhados e abrangentes, editar detalhes de objetos de mapa facilmente e conectar dispositivos manualmente também. Além disso, o software permite que você crie vários mapas sem digitalizar novamente.

O Network Topology Mapper produz mapas e relatórios abrangentes com base nos dados coletados para economizar largura de banda, recursos e tempo. Você também pode exportar mapas para os formatos Microsoft Visio e PNG e PDF para distribuição. Além disso, está em conformidade com HIPAA, SOX e PCI.

Obtenha esta ferramenta por $ 1.570 e experimente-a GRATUITAMENTE por 14 dias.

# 2. Datadog

Visualize como o tráfego flui em sua rede híbrida ou baseada em nuvem com a ajuda da solução de monitoramento de desempenho de rede da Datadog. Compreenda os atributos de desempenho usando tags significativas legíveis por humanos que você pode filtrar por destino e origem.

Agrupe por contêineres individuais, equipes, centros de dados e relatórios sobre métricas críticas como retransmissões de TCP e volume de tráfego. O software permite solucionar erros de rede em uma única plataforma unificada. Você pode reduzir MTTR e MTTD, localizar logs, descobrir processos que resultam em mais tráfego e muito mais.

Rastreie padrões de tráfego caros e ineficientes usando um mapa ao vivo, revele dependências de rede e identifique as causas do consumo excessivo de largura de banda. O software vem com previsões baseadas em ML para encontrar saturação de largura de banda, monitorar dispositivos SNMP e muitas outras funcionalidades junto com mais de 450 integrações.

Há um plano GRATUITO disponível, enquanto os planos pagos começam em $ 15 / mês por anfitrião. Você também pode fazer um teste gratuito.

# 3. Microsoft Visio

O Microsoft Visio é uma ferramenta de mapa avançada, de nível empresarial e famosa, para criar diagramas de rede, incluindo gráficos e mapas com facilidade. Ele fornece dezenas de modelos pré-construídos, estênceis e diagramas iniciais que você pode acessar de seu aplicativo da web e de desktop.

Simplifique o projeto do sistema e defina a forma como as redes e dispositivos funcionam juntos usando diferentes modelos de rede, ferramentas de conector e formas. O software ajuda a transformar suas ideias em vida usando seus recursos robustos de fluxograma.

Colabore em tempo real adicionando membros de sua equipe e compartilhando com eles seus diagramas para uma melhor tomada de decisão, execução de processos e visualização de dados para aumentar a produtividade. Você também pode aprimorar os diagramas com gráficos e importar dados diretamente.

Você pode comprar o Microsoft Visio separadamente ou usá-lo como um complemento do MS Office 365.

# 4. Intermapper

Mapeie e gerencie toda a sua rede com um software de monitoramento de rede poderoso e fácil de usar - Intermapper. Você pode criar mapas de rede e monitorar sua rede com status codificados por cores. Eles também oferecem muitos ícones e opções de layout para criar diagramas exclusivos e personalizá-los.

O software envia alertas em tempo real por e-mail, texto, som, etc., em caso de qualquer problema e permite que você corrija antes que o usuário perceba. Você também pode localizar e documentar os dispositivos habilitados para IP conectados ao seu sistema em minutos.

Além disso, você pode desenhar submapas e mapas hierárquicos para mostrar áreas de rede como uma sala de aula, andar, etc. Também permite exportar seus mapas no formato .SVG. A ferramenta é útil na varredura de desempenho de rede e planejamento de capacidade e oferece relatórios em conformidade com SLA.

# 5. Lucidchart

O software de diagramação inteligente Lucidchart ajuda a criar diagramas de rede eficientes para tomar melhores decisões de negócios. É um aplicativo amigável e baseado na web com muitos recursos úteis para criar e distribuir diagramas.

Você também pode tentar Terrastruct para criar um diagrama de rede.

O Lucidchart permite que você veja ideias complexas de forma mais clara e rápida. Ele oferece mais poder com um pacote de colaboração que consiste em Lucidpark - seu quadro branco visual - para ajudá-lo a visualizar e construir mapas de rede.

Você pode usar seu recurso de arrastar e soltar, identificar ineficiências rapidamente e atualizar diagramas quando seu plano mudar. Esta ferramenta é escalável e permite incorporar arquiteturas de nuvem no Confluence para que sua equipe possa consultá-las.

Visualize o fluxo de dados e sua transformação enquanto monitora de onde eles vêm, como estão armazenados e para onde vão. A ferramenta se integra aos principais aplicativos, como Google Workspace, Atlassian, Slack, etc.

Conclusão

Espero que este guia introdutório à topologia de rede ajude você a entender seus principais conceitos, tipos, onde é usado e seu significado. Você também pode experimentar as ferramentas que mencionei para desenhar seu mapa de rede sozinho.

A seguir, aprenda sobre segurança de rede.