TOPOLOGÍAS DE RED

¿QUÉ ES UNA TOPOLOGÍA?

La topología es la distribución lógica de los cables y dispositivos que conectan a los nodos en la red.

¿CÓMO SE TRANSPORTAN LOS DATOS?

Los datos se transportan sobre la red en una estructura llamada paquetes los cuales son fragmentos de un mensaje que es dividido en pequeñas unidades por la PC que recibe. Las distintas redes tienen formatos de paquetes diferentes pero la mayoría tienen dos partes, el encabezado y la carga útil.

ENCABEZADO: el encabezado es la primera parte del paquete, el cual contiene la información necesaria para la red. El encabezado identifica al nodo que envía el paquete (el nodo fuente) y proporciona la dirección del nodo que recibirá el paquete (el nodo destino). La red lee cada encabezado de paquete para determinar el lugar al que debe enviar el paquete y en algunos casos determinar el mejor camino para que llegue a su destino.

LA CARGA ÚTIL: son los datos reales que se transmiten entre los dos nodos (en el entorno de Internet los paquetes se conocen como datagramas).

TIPOS DE TOPOLOGÍAS

TOPOLOGÍA DE BUS

Red cuya topología 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. Todos los nodos están conectados en serie a ese cable. Un dispositivo especial llamado TERMINADOR , se conectan a los extremos inicial y final del cable para detener las señales de manera que no reboten a lo largo del cable.

VENTAJAS

Utiliza una cantidad mínima de cableado.Facilidad de implementación y

crecimiento.Simplicidad en la arquitectura.

DESVENTAJAS Una falla en la conexión puede hacer que toda la

red o parte de ella deje de funcionar. Hay un límite de equipo 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. El desempeño se disminuye a medida que la red

crece. El canal requiere ser correctamente cerrado

(caminos cerrados). Es una red que ocupa mucho espacio.

TOPOLOGÍA DE 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

Una conexión rota entre un nodo y un concentrador no afecta al resto de la red, simplemente queda fuera de la red.

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 concentrador falla, no podrán comunicarse todos los nodos conectados al concentrador.

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

El cable viaja por separado del concentrador a cada computadora.

TOPOLOGÍA DE ANILLO

Topología de red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, 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.

En un anillo doble (Token Ring), dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones (Token passing). Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos). Evita las colisiones.

VENTAJAS

No existe riesgo de colisión debido a que solo un paquete de datos viaja sobre el anillo a la vez.

El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras.

El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red.

Arquitectura muy sólida.

DESVENTAJAS

Cuando una parte del anillo falla, la red entera no podrá comunicarse.

Longitudes de canalesEl canal usualmente se degradará a

medida que la red crece.Difícil de diagnosticar y reparar los

problemas.

TOPOLOGÍA EN MALLA

La topología de 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 diferentes 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

La entrega de datos nunca puede fallar; si una conexión falla, existen otras formas de enviar los datos a su destino.

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

Si falla un cable el otro se hará cargo del trafico.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 Es muy costosa en su implementación. 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 incrementan los costos de implementación y puesta en marcha.

TOPOLOGÍA EN ÁRBOL

Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. La conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. La falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol.

VENTAJAS

Cableado punto a punto para segmentos individuales.

Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

DESVENTAJAS

Se requiere mucho cable.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.

TOPOLOGÍA MIXTA

Las topologías mixtas son aquellas en las que se aplica una mezcla entre alguna de las otras topologías : bus, estrella o anillo. Principalmente podemos encontrar dos topologías mixtas: Estrella - Bus y Estrella - Anillo. 

TOPOLOGÍA ESTRELLA-BUS

En la topología Estrella - Bus podemos ver una red en bus al que están conectados los hub’s de pequeñas redes en estrella. Por lo tanto, no hay ningún ordenador que se conecte directamente al bus. En esta topología mixta, si un ordenador falla, entonces es detectado por el hub al que está conectado y simplemente lo aísla del resto de la red. Sin embargo, si uno de los hub’s falla, entonces los ordenadores que están conectados a él en la red en estrella no podrán comunicarse y, además, el bus se partirá en dos partes que no pueden comunicarse entre ellas.

TOPOLOGÍA ESTRELLA-ANILLO En la topología Estrella - Anillo encontramos

que el cableado forma físicamente una estrella, pero el hub al que se conecta hace que la red funcione como un anillo. De esta forma, la red funciona como un anillo, pero con la ventaja de que si uno de los ordenadores falla, el hub se encarga de sacarlo del anillo para que éste siga funcionando. 

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Elaborado por: Paola Alejandra Orellana Cálix