TOPOLIGÍAS DE RED

Una red es un conjunto de equipos informáticos interconectados entre sí.

En toda red, hay una parte física y otra parte lógica.

La parte física, está compuesta por todos los elementos materiales (hardware), y los medios de transmisión.

La parte lógica (software), son los programas que gobiernan o controlan esa transmisión y la información o datos que es transmitida.

Nosotros vamos a ver un tipo de clasificación de las redes, la clasificación de las redes según su topología, la llamada "Topología de las Redes"

Índice de Contenidos:

- ¿Qué es la Topología de Red?

- Topología o Red en Bus

- Topología o Red en Anillo

- Topología o Red en Estrella

- Topología o Red en Doble Anillo

- Topología o Red en Árbol

- Topología o Red en Malla

- Topología o Red Mixta o Hibrida

- Topología o Red Totalmente Conexa

¿Qué es la Topología de Red?

Se denomina topología de red a la forma en que se organizan los componentes de una red (cables, tarjetas de red, otros equipos, etc.)

Por lo tanto, es la forma, la apariencia de la red.

Topologías de una red = a la forma física que tienen los equipos y el cableado de la red.

Dependiendo de la disposición física, es decir la configuración espacial del equipo de red, se distingue las siguientes topologías:



La de malla y árbol también se usan bastante, como luego veremos

Hay otras topología llamada "topología lógica", a diferencia de la topología física anterior, representa cómo viajan los datos en las líneas de comunicación.

Las topologías lógicas más comunes son Ethernet, Token Ring y FDDI .

Esta topología lógica no la vamos a estudiar en esta página.

Red en Bus

Una red de Bus o en Bus es una arquitectura de comunicación donde la conexión de los equipos la proporciona un bus compartido por todos los usuarios.

Bus = Cable para transportar la información en las redes de ordenadores

En definitiva es un solo cable (bus) el que lleva la información de un sitio a otro de la red.

Para saber más visita: Tipos de Buses



Las redes de bus permiten conectar varios dispositivos de forma sencilla, pero causan problemas cuando dos máquinas quieren transmitir datos al mismo tiempo en el bus.

Los sistemas que utilizan una topología de bus normalmente tienen un árbitro que administra el acceso al bus.

Esta topología de bus se ha utilizado ampliamente por su bajo costo de instalación.

Es muy fácil conectar varias estaciones en la misma habitación, por ejemplo para conectar dos o tres ordenadores en casa.

Hoy en día, esta topología ya no es adecuada para redes grandes.

Ventajas Red en Bus :

- Fácil de implementar y expandir.

- Utilizable para redes temporales (fácil instalación).

- Tiene uno de los costos de red más bajos.

Desventajas Red en Bus:

- Longitud de cable y número de estaciones limitadas.

- Un cable roto puede interrumpir la red.

- Los costos de mantenimiento pueden ser significativos a largo plazo.

- El rendimiento se deteriora con la adición de estaciones.

- Baja seguridad de los datos que transitan por la red (todas las estaciones conectadas al bus pueden leer todos los datos transmitidos en el bus).

Cabe señalar que la tecnología “bus” todavía se utiliza ampliamente en la industria para conectar, por ejemplo, sensores a una unidad central (Autómata Programable o PLC, tarjeta electrónica, computadora, etc.).

Red en Anillo

Parece un bus pero que estaría cerrado sobre sí mismo: el último nodo está conectado al primero.

Nota: En redes cada uno de los componentes de una red es un nodo, y si la red es Internet, cada servidor constituye también un nodo.

Cada nodo tiene asignada una dirección que es una secuencia numérica única que lo identifica respecto a los demás dentro de la red a la que pertenezca.

Nodo puede ser un ordenador, pero también una impresora.

A veces se confunden nodo con host, un host solo se llama a los ordenadores de la red, no a los otros elementos.

En la red en anillo cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida de anillo.



Todas los nodos están interconectadas en un circuito cerrado.

Los datos viajan en una sola dirección, de un nodo al siguiente (no es de 2 direcciones).

Cada uno de los nodos se comunica por turno.

Utiliza el método de acceso a "token" (Token ring).

En ella existe una unidad de acceso de estación múltiple (MAU o MSAU)

Nota: este tipo ya no se usa.



Los datos pasan de una estación a otra siguiendo el anillo que cada vez regenera la señal.

El MAU determina qué estación puede transmitir, se transfiere a su vez a la siguiente estación.

Cuando la estación que envió los datos los recupera, los elimina de la red y pasa a la siguiente, y así sucesivamente ...

La topología de anillo se llama "topología activa" porque la señal eléctrica es interceptada y regenerada por cada máquina.

Ventajas Red en Anillo :

- Se reduce la cantidad de cable necesaria.

- El protocolo es sencillo, evita la gestión de colisiones.

- Tasa de utilización óptima del ancho de banda (cerca del 90%).

- Funciona mejor que una topología de bus con una gran carga de red.

- Es bastante fácil de instalar y reconfigurar, ya que agregar o quitar hardware solo requiere mover dos conexiones.

Desventajas Red en Anillo:

- La retirada o el fallo de un ordenador activo paraliza el tráfico de la red.

- El retraso de la comunicación es directamente proporcional al número de nodos de la red.

- Mover, agregar y modificar máquinas conectadas puede afectar la red.

Estas desventajas ya no lo son si es de doble anillo, como veremos después.

Red en Estrella

Los nodos de la red están todos conectados a un nodo central.

Utilizado en particular por las redes Ethernet actuales en RJ45, ahora es la topología de la mayoría de las redes.



La función de este nodo central es garantizar la comunicación entre los distintos equipos de red.

El nodo central suele ser un switch (conmutador) o un hubs (concentrador), aunque hoy en día suele ponerse siempre un switch.

Las estaciones u ordenadores envían a este nodo central los datos que:

- Si el nodo central es un hubs, envía los datos a todos los demás puertos de la red (concentrador)

- Si es un switch envía los datos solo al destinatario (conmutador).

Recuerda: un switch recibe un paquete, lo procesa para determinar su dirección de destino y lo reenvía a la dirección de destino revelada.

Lo importante es que para hablar con otra entidad u ordenador pasamos siempre por el equipo o nodo central.

El cable entre los diferentes nodos se denomina “pares trenzados” porque este cable que conecta las máquinas al switch generalmente comprende 4 pares de hilos trenzados y termina con conectores denominados RJ45.

Las ventajas de la red en estrella:

- fácil adición de posiciones.

- fácil localización de fallos.

- desconectar una conexión no paraliza el resto de la red.

- posible simplicidad del equipo a nivel de nodo: es el hub o switch el que es inteligente.

- posible evolución jerárquica del material. Puede moverse fácilmente un dispositivo en la red.

Los inconvenientes de la red en estrella:

- más cara que una red de topología de bus (compra del switch y tantos cables como nodos)

- si el switch está defectuoso, toda la red está inactiva.

- uso de múltiples routers switch para poder comunicarse entre diferentes redes o computadoras.

Red de Doble Anillo

El principio es el mismo que el de la topología de anillo, excepto que se agrega un anillo adicional que servirá como respaldo en caso de que falle el anillo principal.



La topología de doble anillo actúa como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa solamente uno por vez.

Uno de los anillos se utiliza para la transmisión y el otro actúa como anillo de seguridad o reserva, por si ocurre algún problema con el primero.

Una tecnología que utiliza esta topología es FDDI es la Interfaz de datos distribuidos por fibra.

Red de Árbol (o jerárquica)

Una topología de árbol o una topología de árbol o jerárquica se puede considerar como una colección de redes en estrella organizadas en un orden o jerarquía.

Esta red se divide en niveles.



El nivel superior, alto, está conectado a varios nodos de nivel inferior, en la jerarquía.

Estos nodos pueden conectarse ellos mismos a varios nodos de nivel inferior.

Como en la red en estrella convencional, los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo de un solo punto de una ruta de transmisión al nodo.

Si falla un enlace que conecta una rama, esa rama está aislada.

Si falla una conexión a un nodo, una sección completa de la red queda aislada del resto.

Red en Malla

La red en malla es una topología de red que califica las redes (cableadas o no) en las que todos los ordenadores están conectados entre pares sin una jerarquía central, formando así una estructura en forma de red.



Por tanto, cada nodo debe recibir, enviar y retransmitir datos.

Esto evita tener puntos sensibles, que en caso de fallo, aíslan parte de la red.

Si un nodo no funciona, sus vecinos usarán una ruta diferente.

Las redes de malla utilizan varias rutas de transferencia entre diferentes nodos.

Este método garantiza la transferencia de datos en caso de fallo del nodo.

La red de Internet se basa en una topología de malla (en la red de área amplia “WAN”, garantiza la estabilidad en caso de falla de un nodo).

Red Mixta o Híbrida

Se trata de dos tipos diferentes de topologías que son una mezcla de dos o más topologías.



Por ejemplo, si en una oficina de un departamento se usa topología en anillo y en otro se usa topología en estrella, la conexión de estas topologías dará como resultado una topología híbrida (topología en anillo y topología en estrella).

Es una combinación de dos o topologías, por lo que hereda las ventajas y desventajas de las topologías incluidas.

Ventajas de la topología mixta:

- Fiable ya que la detección de errores y la resolución de problemas son fáciles.

- Eficaz.

- Escalable, ya que podemos conectar otras redes informáticas con las redes existentes con diferentes topologías.

- Flexible.

Desventajas de la topología mixta:

- La detección de fallas es difícil.

- La instalación es difícil.

- El diseño es complejo, por lo que el mantenimiento es elevado y, por tanto, caro.

Red Totalmente Conexa

Es simplemente una topología de red, en la que hay un enlace directo entre todos los pares de sus nodos.

En una red que incluye los n nodos, siempre hay n (n-1) / 2 enlaces directos.



Las redes diseñadas con dicha topología suelen ser muy caras de configurar, pero siempre proporcionan un alto grado de confiabilidad, ya que hay muchas rutas para los datos, que es proporcionada por la gran cantidad de enlaces redundantes entre nodos.

Este tipo de topologías existentes se ve principalmente en aplicaciones militares.

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