Questão de Redes de Computadores — Topologias de Redes — VUNESP 2023

Topologias de redes de sensores sem fio

Gabarito: letra A. A topologia em malha (mesh) é a que oferece redundância de rotas de comunicação, permitindo que cada nó sensor se comunique com os demais — exatamente o que a alternativa A afirma. As demais alternativas trocam as características das topologias: a árvore não mantém a sub-rede comunicando com o gateway se um roteador cair, a estrela não conecta cada nó a todos os demais, e a malha não tem "bom custo-benefício" por usar apenas transmissor sem receptor.

A topologia de uma rede descreve como os nós (dispositivos) estão interligados fisicamente ou logicamente. Em redes de sensores sem fio, a escolha da topologia impacta diretamente a redundância, o consumo de energia, a escalabilidade e a tolerância a falhas. A topologia em malha (mesh) é caracterizada por conexões ponto a ponto entre os nós, podendo haver múltiplos caminhos entre dois nós quaisquer. Quando todos os nós estão conectados a todos os demais, temos a malha totalmente conectada; na prática, é mais comum a malha parcialmente conectada, em que cada nó se conecta a alguns vizinhos, mas ainda assim existem rotas alternativas.

A grande vantagem da malha é a redundância: se um nó falhar ou um enlace cair, os dados podem ser roteados por outro caminho. Isso é essencial em redes de sensores, onde a falha de um nó é comum (bateria, ambiente hostil). Por outro lado, a malha exige que cada nó tenha capacidade de roteamento e, muitas vezes, múltiplos rádios, o que aumenta o custo e o consumo de energia. A alternativa E tenta inverter essa lógica ao afirmar que a malha tem "bom custo-benefício" porque os nós teriam apenas um transmissor, sem receptor — o que é absurdo, pois todo nó precisa de receptor para receber dados.

A topologia em estrela, por sua vez, centraliza a comunicação em um nó central (hub, switch ou gateway). Cada nó periférico se comunica apenas com o centro, e não com os demais diretamente. Isso simplifica o gerenciamento e reduz o custo, mas cria um ponto único de falha: se o centro cair, toda a rede para. A alternativa C erra ao dizer que na estrela "cada nó sensor se comunica com todos os demais" — isso é característica da malha totalmente conectada, não da estrela. A alternativa D também erra ao descrever a estrela como permitindo que cada nó se comunique com nós roteadores para chegar ao gateway; essa descrição se aproxima mais de uma topologia em árvore ou de uma malha com roteamento, não da estrela pura.

A topologia em árvore (ou cluster) é uma hierarquia de nós, em que nós roteadores agregam dados de nós sensores e os encaminham para um nó raiz (gateway). A alternativa B afirma que, se um nó roteador perder comunicação, toda a sub-rede que transmite para esse nó continua a se comunicar com o gateway — isso é falso, pois justamente o contrário: a sub-rede fica isolada, pois depende do roteador para alcançar o gateway. Essa é a principal desvantagem da árvore: a falha de um nó intermediário derruba todos os seus descendentes.

A pegadinha da questão está em inverter as características das topologias: a banca troca a redundância da malha pela fragilidade da árvore, e a comunicação direta entre todos os nós (malha) pela centralização da estrela. O candidato que confunde os conceitos acaba marcando uma alternativa incorreta. Para acertar, é preciso ter claro que:

• Malha (mesh): redundância de rotas, comunicação entre todos os nós (ou muitos deles), tolerante a falhas.

• Estrela: comunicação centralizada, ponto único de falha, nós periféricos não se comunicam diretamente.

• Árvore: hierarquia, falha de um nó intermediário isola a sub-rede.

Guarde essa distinção: é exatamente nela que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A alternativa descreve corretamente a topologia em malha (mesh): "possui redundância das rotas de comunicação, permitindo que cada nó sensor possa se comunicar com os demais". Na malha, existem múltiplos caminhos entre os nós, o que garante redundância e comunicação direta ou indireta entre todos. É a definição clássica de mesh.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que na topologia em árvore, se um nó roteador perder comunicação, a sub-rede que transmite para esse nó continua a se comunicar com o gateway. Isso é o oposto do que ocorre: na árvore, os nós dependem dos roteadores intermediários para alcançar o gateway. Se um roteador falha, todos os nós abaixo dele ficam isolados. A alternativa inverte o efeito da falha.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Diz que na topologia em estrela "cada nó sensor se comunica com todos os demais". Isso é característica da malha totalmente conectada, não da estrela. Na estrela, cada nó se comunica apenas com o nó central; os nós periféricos não têm comunicação direta entre si. A alternativa confunde estrela com malha.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Descreve a estrela como permitindo que cada nó se comunique com nós roteadores para fazer os dados chegarem ao gateway. Essa descrição se aproxima mais de uma topologia em árvore ou de uma malha com roteamento, não da estrela pura. Na estrela, a comunicação é exclusivamente com o nó central, não com múltiplos roteadores. A alternativa mistura conceitos de topologias diferentes.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que a malha (mesh) apresenta "bom custo-benefício, pelo fato de os nós sensores poderem ter apenas um transmissor, sem receptor". Isso é tecnicamente absurdo: todo nó de rede precisa de receptor para receber dados. Além disso, a malha geralmente tem custo mais alto devido à necessidade de múltiplos rádios e capacidade de roteamento. A alternativa tenta justificar um suposto baixo custo com uma premissa falsa.

Gabarito: letra A