TOPOLOGIAS DE RED
Las
redes de ordenadores surgieron como una necesidad de interconectar los diferentes
host de una empresa o institución para poder así compartir recursos y equipos específicos.
Pero
los diferentes componentes que van a formar una red se pueden interconectar o
unir de diferentes formas, siendo la elegida un factor fundamental que va a
determinar el rendimiento y la funcionalidad de la red.
La
disposición de los diferentes componentes de una red se conoce con el nombre de
topología de la red. La topología idónea para una red concreta va a depender de
diferentes factores, como el número de host a interconectar, el tipo de acceso
al medio físico que deseemos, etc.
Podemos
considerar tres aspectos diferentes a la hora de considerar una topología:
1. La topología física, que es la
disposición real de los host y de los cables (los medios) en la red.
2. La topología lógica de una red
es la forma en que los Host se comunican a través del medio. Los dos tipos más
comunes de topologías lógicas son broadcast (Ethernet) y transmisión de tokens
(Token Ring).
La
topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia
todos los demás Host del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden
para utilizar la red, el orden es el primero que entra, el primero que se sirve.
Esta es la forma en que funciona Ethernet.
La
transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un Token eléctrico
de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el Token, eso significa
que el host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún
dato para enviar, transmite el Token hacia el siguiente host y el proceso se
vuelve a repetir.
3. La topología matemática, donde
los mapas de nodos y los enlaces a menudo forman patrones.
Las principales modelos de topología son:
Topología de bus
La
topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no
tiene ninguna otra conexión entre nodos. Físicamente cada host está conectado a
un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura
del cable hace que los Host queden desconectados.
La
topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas
las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea
que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede
representar una desventaja ya que es común que se produzcan problemas de
tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en varias partes.
Es
la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los
extremos.
Topología de anillo
Una
topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y
enlaces, en el que cada nodo está conectado solamente con los dos nodos
adyacentes. Los dispositivos se conectan directamente entre sí por medio de
cables en lo que se denomina una cadena margarita. Para que la información
pueda circular, cada estación debe transferir la información a la estación
adyacente.
Topología de anillo
doble
Una
topología en anillo doble consta de dos anillos concéntricos, donde cada host
de la red está conectado a ambos anillos, aunque los dos anillos no están
conectados directamente entre sí. Es análoga a la topología de anillo, con la
diferencia de que, para incrementar la confiabilidad y flexibilidad de la red, hay
un segundo anillo redundante que conecta los mismos dispositivos. La topología
de anillo doble actúa como si fueran dos anillos independientes, de los cuales
se usa solamente uno por vez.
Topología en 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.
Topología en estrella
extendida
La
topología en estrella extendida es igual a la topología en estrella, con la
diferencia de que cada nodo que se conecta con el nodo central también es el
centro de otra estrella. Generalmente el nodo central está ocupado por un hub o
un switch, y los nodos secundarios por hubs. La ventaja de esto es que el
cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben
interconectar con cualquier nodo central.
La
topología en estrella extendida es sumamente jerárquica, y busca que la
información se mantenga local. Esta es la forma de conexión utilizada
actualmente por el sistema telefónico.
Topología en árbol
La
topología en árbol es similar a la topología en estrella extendida, salvo en
que no tiene un nodo central. 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 en malla
completa
Topología de red
celular
La
topología 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.
Topología irregular
En
este tipo de topología no existe un patrón obvio de enlaces y nodos. El
cableado no sigue un modelo determinado; de los nodos salen cantidades variables
de cables. Las redes que se encuentran en las primeras etapas de construcción,
o se encuentran mal planificadas, a menudo se conectan de esta manera.
VENTAJAS Y
DESVENTAJAS DE LAS TOPOLOGIAS DE RED
TOPOLOGIA DE ESTRELLA
VENTAJAS
- La pérdida o falta de un nodo no afecta a la red.
- Se necesita de menos cable.
DESVENTAJAS
- Una ruptura en el cable principal puede causar el fallo total de la toda red.
- Es difícil encontrar un fallo en la red.
TOPOLOGIA DE BUS
VENTAJAS
- Facilidad de agregar o quitar nodos a la red.
- Fácil para manejar problemas.
- La falla de un nodo no afecta a toda la red.
DESVENTAJAS
- El dispositivo central aumenta el costo de la red.
- La falla del dispositivo central afecta a toda la red.
- La Topología estrella utiliza más cable que cualquier otra topología.
TOPOLOGIA DE ANILLO
VENTAJAS
- Se puede cubrir largas distancias respecto a otras topologías.
- Utilizan menos cable que la topología estrella.
DESVENTAJAS
- Una ruptura de cable o fallo de un nodo afecta a toda la red.
- La topología de anillo utiliza más cable que la de bus.
- En algunos tipos de topología de anillo es necesario bajar todo el sistema para agregar nodos.
- Si bien una topología cuesta un poco más que otra, la diferencia no es significativa. Los costos de una red están afectados por la selección de hardware. De cualquier manera se recomienda la utilización de la topología de estrella por su maniobrabilidad.
Las topologías LAN más comunes son:
* Ethernet: topología de bus lógica y en estrella física o
en estrella extendida.
* Token Ring: topología de anillo lógica y una topología
física en estrella.
* FDDI: topología de anillo lógica y topología física de
anillo doble.
