Topología de Redes

TOPOLOGÍA DE REDES
Las topologías más corrientes para organizar las computadoras de una red son las de punto a punto, de bus, en
estrella y en anillo. La topología de punta a punta es la más sencilla, y está formada por dos ordenadores
conectados entre sí. La topología de bus consta de una única conexión a la que están unidos varios
ordenadores. Todas las computadoras unidas a esta conexión única reciben todas las señales transmitidas por
cualquier computadora conectada. La topología en estrella conecta varios ordenadores con un elemento
dispositivo central llamado hub. El hub puede ser pasivo y transmitir cualquier entrada recibida a todos los
ordenadores de forma semejante a la topología de bus o ser activo, en cuyo caso envía selectivamente las
entradas a ordenadores de destino determinados. La topología en anillo utiliza conexiones múltiples para
formar un círculo de computadoras. Cada conexión transporta información en un único sentido. La
información avanza por el anillo de forma secuencial desde su origen hasta su destino.
Las redes de área local (LAN, siglas en inglés), que conectan ordenadores separados por distancias reducidas,
por ejemplo en una oficina o un campus universitario, suelen usar topologías de bus, en estrella o en anillo.
Las redes de área amplia (WAN, siglas en inglés), que conectan equipos distantes situados en puntos alejados
de un mismo país o en países diferentes, emplean a menudo líneas telefónicas especiales arrendadas como
conexiones de punto a punto.
Cuando hablamos de topología de una red, hablamos de su configuración. Esta configuración recoge tres
campos: físico, eléctrico y lógico. El nivel físico y eléctrico se puede entender como la configuración del
cableado entre máquinas o dispositivos de control o conmutación. Cuando hablamos de la configuración
lógica tenemos que pensar en como se trata la información dentro de nuestra red, como se dirige de un sitio a
otro o como la recoge cada estación.
Así pues, para ver más claro como se pueden configurar las redes vamos a explicar de manera sencilla cada
una de las posibles formas que pueden tomar.
Entre los principales tipos de Topologías físicas tenemos:
• Topología de BUS / Linear Bus
• Topología de Estrella / Star
• Topología de Estrella Cableada / Star − Wired Ring.
• Topología de Arbol / Tree
Topología de BUS / Linear Bus
Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos loes elementos de una red.
Todos los Nodos de la Red están unidos a este cable. Este cable recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto
Ethernet como LocalTalk pueden utilizar esta topología.
En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y
conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o
servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos. Cada nodo
de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le
corresponde, la destinada a él.
Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra
parte, una ruptura del bus es difícil de localizar(dependiendo de la longitud del cable y el número de
terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema.
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Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso
utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de
un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar
una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso
afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su
transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada estación. Esta es una breve descripción
del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de
dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la parte básica para la construcción de redes
Ethernet y generalmente consiste de algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas,
administrativas u otras.
Ventajas de la topología de BUS:
• Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red
• Requiere menos cable que una topología estrella.
Desventajas de la topología de BUS:
• Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal.
• Se requiere terminadores.
• Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
• No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.
Topología de Estrella / Star
Es una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la red, estos se conectan a un concentrador o hub.
Los datos es estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red,
además actúa como amplificador de los datos.
Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al
nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella.
Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red deben pasar por el nodo principal, con
lo cual un fallo en él provoca la caída de todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo
afecta al nodo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio para cada terminal
adicional de la red. La topología de Estrella es una buena elección siempre que se tenga varias unidades
dependientes de un procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal requiere estar
accesando frecuentemente esta computadora. En este caso, todos los cables están conectados hacia un solo
sitio, esto es, un panel central.
Equipo como unidades de multiplexaje, concentradores y pares de cables solo reducen los requerimientos de
cableado, sin eliminarlos y produce alguna economía para esta topología. Resulta económico la instalación de
un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de una cable desde el panel
central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.
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Ventajas de la Topología Estrella:
• Gran facilidHad de instalación
• Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
• Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
• Inconvenientes de la Topología de Estrella.
• Requiere más cable que la topología de BUS.
• Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
• Se han de comprar hubs o concentradores.
Topología de Estrella Cableada / Star−Wired Ring
Físicamente parece una topología estrella pero el tipo de concentrador utilizado, la MAU se encarga de
interconectar internamente la red en forma de anillo.
Esta tipología es la que se utiliza en redes Token ring
Topología de Arbol / Tree
La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un
conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
Esta estructura de red se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las
futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales
analógicas de banda ancha.
Ventajas de la Topología de Arbol:
• Cableado punto a punto para segmentos individuales.
• Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
Desventajas de la Topología de Arbol:
• La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.
• Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
• Es más difícil su configuración.
Resumen topología físicas:
Cableado
Protocolo
Bus
Ethernet
Local Talk
Estrella
Par Trenzado
Estrella en Anillo
Token Ring
Arbol
Coaxial
Fibra Optica
Topología de Anillo
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Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados a él mediante enlaces punto a punto. La
información describe una trayectoria circular en una única dirección y el nodo principal es quien gestiona
conflictos entre nodos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de topología, un fallo en un
nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores
especiales, la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La topología de
anillo esta diseñada como una arquitectura circular, con cada nodo conectado directamente a otros dos nodos.
Toda la información de la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado. Este
esquema de cableado muestra alguna economía respecto al de estrella. El anillo es fácilmente expandido para
conectar mas nodos, aunque en este proceso interrumpe la operación de la red mientras se instala el nuevo
nodo. Así también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados: desconectar para
remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo lugar.
Combinadas
Cuando se estudia la red desde el punto de vista puramente físico aparecen las topologías combinadas.
Anillo en estrella
Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella
centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.
Bus en estrella
El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un bus que se cablea físicamente como una
estrella por medio de concentradores.
Estrella jerárquica
Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de
concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.
La topologia de una red de cable coaxial es una linea, una cadena de Computadores unidos a un único cable
mediante unas piezas en forma de T que salen de éste. Si el cable se rompe se interrumpe la comunicación en
toda la red, lo cual no ocurre si lo que se ha desconectado es sólo el extremo de la T que une al computador
con el cable, en cuyo caso sólo ese Computador pierde la comunicación con la red.
La topologia de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un
cable (que como explique medira menos de 100 metros de largo para cada Computador ). Cuando unos de
estos cables se rompe, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando
al resto.
La topologia de una red de cable de par trenzado es una estrella cuyo centro es el hub, del cual parte un
cable (que como explique medira menos de 100 metros de largo para cada Computador ). Cuando unos de
estos cables se rompe, la comunicación sólo queda interrumpida entre ese Computador y la red, no afectando
al resto.
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