La topología de red

TOPOLOGÍA DE RED

Se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. En otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico.

La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

TIPOS DE REDES

1.- PUNTO A PUNTO

Son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en clara oposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos. En una red punto a punto, los dispositivos en red actúan como socios iguales, o pares entre sí. Como pares, cada dispositivo puede tomar el rol de esclavo o la función de maestro.

• Las redes punto a punto son relativamente fáciles de instalar y operar. A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven más difíciles de coordinar y operar. Su eficiencia decrece rápidamente a medida que la cantidad de dispositivos en la red aumenta.

• Los enlaces que interconectan los nodos de una red punto a punto se pueden clasificar en tres tipos según el sentido de las comunicaciones que transportan:

• Simplex.- La transacción sólo se efectúa en un solo sentido.

• Half-dúpIex.- La transacción se realiza en ambos sentidos, pero de forma alternativa, es decir solo uno puede transmitir en un momento dado, no pudiendo transmitir los dos al mismo tiempo.

• FuIl-Dúplex.- La transacción se puede llevar a cabo en ambos sentidos simultáneamente. Cuando la velocidad de los enlaces Semi-dúplex y Dúplex es la misma en ambos sentidos, se dice que es un enlace simétrico, en caso contrario se dice que es un enlace asimétrico.

Características

• Se utiliza en redes de largo alcance WAN

• Los algoritmos de encaminamiento suelen ser complejos, y el control de errores se realiza en los nodos intermedios además de los extremos.

• Las estaciones reciben sólo los mensajes que les entregan los nodos de la red. Estos previamente identifican a la estación receptora a partir de la dirección de destino del mensaje.

• La conexión entre los nodos se puede realizar con uno o varios sistemas de transmisión de diferente velocidad, trabajando en paralelo.

• Los retardos se deben al tránsito de los mensajes a través de los nodos intermedios.

• La conexión extremo a extremo se realiza a través de los nodos intermedios, por lo que depende de su fiabilidad.

• La seguridad es inherente a la propia estructura en malla de la red en la que cada nodo se conecta a dos o más nodos.

• Los costes del cableado dependen del número de enlaces entre las estaciones. Cada nodo tiene por lo menos dos interfaces.

2.- RED EN BUS

Es aquella topología que se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Construcción

Los extremos del cable se terminan con una resistencia de acople denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus por medio de un acople de impedancias.

Es la tercera de las topologías principales. Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable. A diferencia de una red en anillo, el bus es pasivo, no se produce generación de señales en cada nodo o router.

Ventajas

Facilidad de implementación y crecimiento.

• Simplicidad en la arquitectura.

Desventajas

• Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal.

• Puede producirse degradación de la señal.

• Complejidad de reconfiguración y aislamiento de fallos.

• Limitación de las longitudes físicas del canal.

• Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.

• El desempeño se disminuye a medida que la red crece.

• El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).

• Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.

• Es una red que ocupa mucho espacio.

3.- RED EN ESTRELLA

Es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información. Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes de usuarios.

Ventajas

Si una computadora se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red aquel equipo.

• Posee un sistema que permite agregar nuevos equipos fácilmente.

• Reconfiguración Rápida.

• Fácil de prevenir daños y/o conflictos.

• Centralización de la red.

Desventajas

Si el Hub (repetidor) o switch central falla, toda la red deja de transmitir.

• Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.

• El cable viaja por separado del concentrador a cada computadora

4.- RED EN ANILLO

Es una topología de red en la que cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de traductor, pasando la señal a la siguiente estación.

En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones.

Ventajas

• El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras.

• El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red.

• Arquitectura muy sólida.

• Si un dispositivo u ordenador falla, la dirección de la información puede cambiar de sentido para que llegue a los demás dispositivos (en casos especiales).

Desventajas

Longitudes de canales (si una estación desea enviar a otra, los datos tendrán que pasar por todas las estaciones intermedias antes de alcanzar la estación de destino).

• El canal usualmente se degradará a medida que la red crece.

• Difícil de diagnosticar y reparar los problemas.

5.- RED MALLADA

Es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por distintos caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

Ventajas de la red en malla

• Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.

• No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.

• Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.

• Si falla un cable el otro se hará cargo del tráfico.

• No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.

• Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.

• Si desaparece no afecta tanto a los nodos de redes.

Desventajas de las redes en malla

El costo de la red puede aumentar en los casos en los que se implemente de forma alambrica, la topología de red y las características de la misma implican el uso de más recursos.

En el caso de implementar una red en malla para atención de emergencias en ciudades con densidad poblacional de más de 5000 habitantes por kilómetro cuadrado, la disponibilidad del ancho de banda puede verse afectada por la cantidad de usuarios que hacen uso de la red simultáneamente; para entregar un ancho de banda que garantice la tasa de datos en demanda y, que en particular, garantice las comunicaciones entre organismos de rescate, es necesario instalar más puntos de acceso, por tanto, se

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