¿QUÉ ES UNA TOPOLOGÍA Y QUÉ TIPOS DE TOPOLOGÍAS EXISTEN?

¿QUÉ ES UNA TOPOLOGÍA Y QUÉ TIPOS DE TOPOLOGÍAS EXISTEN?

La topología de red representa un conjunto de ordenadores comunicados entre sí para el intercambio de información, donde cada uno se denomina nodo. Las topologías pueden ser físicas o lógicas. Las topologías físicas: consiste en la configuración o disposición del cableado y equipos de comunicación. Las topologías lógicas: se definen cómo los datos que fluyen a través de la red. A continuación, se definen las posibles “figuras” que adoptan este tipo de sistemas:

 

TOPOLOGÍA EN BUS

Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como Local Talk pueden utilizar esta topología. El bus es pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.

Desventajas: Al existir un solo canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problema poniendo un bus paralelo alternativo, para casos de fallos o usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas.

Existen dos mecanismos para la resolución de conflictos en la transmisión de datos:

ü CSMA/CD: Son redes con escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas igual, por ello compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas desea transmitir debe escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a que termine, caso contrario transmite y se queda escuchando posibles colisiones, en este último espera un intervalo de tiempo y reintenta nuevamente.

 

ü Token Bus: Se usa un token (una trama de datos) que pasa de estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico. Cuando una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir sin el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema de colisiones que tiene el mecanismo anterior.

 

 

TOPOLOGÍA DE ANILLO

Topología de red en la que las estaciones se conectan formando un anillo. 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.

Cabe mencionar que si algún nodo de la red deja de funcionar, la comunicación en todo el anillo se pierde.

En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos falla, los datos pueden transmitirse por el otro.

 

 

 

TOPOLOGÍA DE ESTRELLA

La topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian todos los enlaces hacia los demás nodos. Por el nodo central, generalmente ocupado por un hub, pasa toda la información que circula por la red. La ventaja principal es que permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente. La desventaja principal es que si el nodo central falla, toda la red se desconecta.

El concepto de una red StarLAN es el mismo de una red Arcnet o la red tipo estrella de Novell con las siguientes características:

 

Ø Se comparten los periféricos instalados en el servidor.

Ø La conexión se hace a través de un Distribuidor Central de 12 puertos cada uno, y tiene interconexión con otros.

Ø Distribuidores Centrales a fin de poder conectar hasta 3 niveles de ellos.

Ø El servidor de la red puede ser una computadora basada, o una mini 3000 ó micro XE de Hewlette-Packard.

Ø Tiene posibilidad de conexión con otras computadoras.

Ø Para conectar una red tipo estrella, existen reglas en función al manejo mismo del distribuidor Central, el cual se encarga de hacer la comunicación entre las estaciones de trabajo y el servidor seleccionado.

Esta configuración presenta una buena flexibilidad a la hora de incrementar el número de equipos; además, la caída de uno de los ordenadores periféricos no repercute en el comportamiento general de la red. Sin embargo, si el fallo se produce en el ordenador central, el resultado afecta a todas las estaciones. El diagnóstico de problemas en la red es simple, debido a que todos los ordenadores están conectados a un equipo central.

 

 

TOPOLOGÍA EN ARBOL

La topología en árbol es una variante de la de estrella. Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central.

La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central. El controlador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de retransmitidos. 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.

VENTAJAS:

ü El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.

ü Permite conectar más dispositivos.

ü Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras.

ü Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios.

ü Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.

ü Cableado punto a punto para segmentos individuales.

ü Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

 

DESVENTAJAS:

ü Se requiere más cable.

ü La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.

ü Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.

ü Es más difícil su configuración.

 

 

En cambio, un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. El enlace troncal es un cable con varias capas de ramificaciones, y el flujo de información es jerárquico. Conectado en el otro extremo al enlace troncal generalmente se encuentra un host servidor.

 

 

TOPOLOGÍA DE MALLA

La topología en malla 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. Una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida (E/S).

 

FUNCIONAMIENTO

El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) están conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuración ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro se hará cargo del tráfico. Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red). Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable. Es una opción aplicable a las redes sin hilos (Wireless), a las redes cableadas (Wired) y a la interacción del software de los nodos. Una red con topología en malla ofrece una redundancia y fiabilidad superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado. Por ello cobran mayor importancia en el uso de redes inalámbricas (por la no necesidad de cableado) a pesar de los inconvenientes propios del Wireless. En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida, esta está conectada a un servidor que le manda otros computadores la información. Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.

VENTAJAS:

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

Ø No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.

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

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

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

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

DESVENTAJAS:

ü Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable.

 

TOPOLOGÍA DE RED CELULAR

Está compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro. La topología celular es un área geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines de la tecnología inalámbrica. En esta tecnología no existen enlaces físicos; sólo hay ondas electromagnéticas.

 

La ventaja obvia de una topología celular (inalámbrica) es que no existe ningún medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del vacío del espacio exterior (y los satélites). Las desventajas son que las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y violaciones de seguridad. Como norma, las topologías basadas en celdas se integran con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera o los satélites.