Topologías de Red


La topología en una red es las configuración adoptada por las estaciones de trabajo para conectarse entre si.

Topología Bus (Lineal)

Todas las estaciones se conectan directamente a un único canal físico (cable) de comunicación (bus). Según los sentidos posibles de transmisión, el bus puede ser unidireccional (principalmente buses de fibra óptica, los extremos del canal (cable) no están interconectados sino simplemente finalizados con un terminador de 50 ohmios, el terminador elimina automáticamente la señal de los extremos, es posible unir varios segmentos de buses en una configuración "multibus" siendo necesario utilizar repetidores de señal en el caso de grandes distancias.

El procedimiento de comunicación utilizando en los buse bidireccionales es el de difusión ("Broadcast") por el canal: Todas las estaciones de trabajo reciben simultáneamente el mensaje enviado, aunque solo es procesado por aquella a la que va dirigido. Al ser el bus un canal compartido existen dos problemas que deben ser resueltos a nivel de protocolo: Uno es que varios dispositivos intenten transmitir al mismo tiempo sobre el bus, produciéndose una colisión (se mezclan los mensajes y el resultado es incomprensible)

Por otro lado cuando una estación esté transmitiendo continuamente y monopolice la red. Para evitar eso, los mensajes se transmiten troceados en paquetes de datos más pequeños, haciendo una pausa entre los mismos para dar la oportunidad de transmitir a otras estaciones.



Topología en anillo (ring)

El medio de comunicación de una red en anillo , es que forma un bucle cerrado en el que se integran todas las estaciones de la red, mediante un pequeño repetidor que interrumpe el canal (nodo activo de regeneración de la señal), de modo que cada una de las estaciones mantienen la conexión con las otras adyacentes.

Los datos son transmitidos por el anillo de estación a estación en un solo sentido (Unidireccional), desde el origen al destino pasando por todas las estaciones intermedias que forman parte de esta topología.

En el anillo tanto el medio como cada uno de los nodos activos resultan absolutamente críticos. Existen mecanismos para reducir este riesgo, basado en la duplicación de los citados elementos críticos.

Otro riesgo de la topología en anillo, es el de la información caducada, ya que dada su estructura cerrada, al contrario de lo que sucede en el bus, la eliminación de esta no se produce automáticamente, sino que debe existir un mecanismo específico a cargo del emisor o del destinatario de una estación especial dedicada.



Topología Estrella

Es otra de las tres principales topologías. La red se une en un único punto, normalmente con control centralizado, como un concentrador de cable. Todas las estaciones se conectan al concentrador y las señales son distribuidas a todas las estaciones específicas del concentrador.

  • Árbol: 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.
  • Trama: Esta estructura de red es típica de las WAN, pero también se puede utilizar en algunas aplicaciones de redes locales (LAN). Las estaciones de trabajo están conectadas cada una con todas las demás.
  • 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 anivel lógico, la red es un anillo. La señal pasa de una estación a otra en círculo. La topología física en la que las estaciones parten de los concentradores o hubs. El token RIng 802.5 de IEEE es la principal topología de estrella/anillo.

Topología Bus en estrella

El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un bus que se cablea fisicamente como una estrella por medio de concentradores. Una red que tiene grupos de estaciones configuradas en estrella conectada con tramos largos de bus lineal.

Si todas las estaciones se encuentran en fila (como en un salón de clases o a lo largo de un pasillo en un edificio de oficinas), es una topología de Bus la cual utiliza cable coaxial ethernet. El 10BaseT de Ethernet es una topología de estrella/bus que utiliza cable par trenzado para conectar estaciones al concentrador central, la interrupción en un cable solo afecta la estación conectada al segmento del cable. En una red de bus ethernet y una red de estrella/bus ethernet, las señales de las estaciones son difundidas a todas las estaciones del mismo segmento.

A continuación listamos las diferentes formas de topología y la longitud máxima de los segmentos de cada una.

Topología de RED

Longitud Segmento Máximo

Ethernet de cable fino (Bus)

185 Mts (607 pies)

Ethernet de par trenzado (Estrella/Bus)

100 Mts (607 pies)

Token Ring de par trenzado (Estrella/Anillo)

100 Mts (607 pies)

ARCNET Coaxial (Estrella)

609 Mts (2000 pies)

ARCNET Coaxial (Bus)

305 Mts (1000 pies)

ARCNET de par trenzado (Estrella)

122 Mts (400 pies)

ARCNET de par trenzado (Bus)

122 Mts (400 pies)

InterRedes

Un nuevo concepto que ha surgido a partír de todos estos esquemas, es el concepto de InterRedes, que es el hecho de vincular redes como si se vincularan estaciones.

Este concepto, y las ideas que de este surgen, hace brotar un nuevo tipo especial de dispositivo que es un vinculador para interconectar redes entre sí (La tecnología de Intenet está basada en el concepto de InterRedes), es dispositivo en cuestión se denimina "dispositivo de interconexión". Es decir, lo que se conecta, son redes locales de trabajo.

Una red de interconexión consta de LANs de diferentes departamentos o sitios que se interconectan con Bridges o routers.

Un enlace central es utilizado a menudo en los entornos locales, como un edificio. Los servicios públicos como las empresas de telefonía, proporcionan enlaces de área metropolitana o de gran alcance utilizan las tres topologías.

Para estos tipos de redes son:
  • Una red de enlace central se encuentra generalmente en los entornos de oficina o campos, en los que las redes de los pisos de un edificio se interconectan sobre cables centrales. Los Bridges y los Routers gestionan el tráfico entre segmentos de red conectados.
  • Red de malla: Esta involugra o se efectúa a través de redes WAN, una red malla contiene múltiples caminos, si un camino falla o está congestionado el tráfico, un paquete puede utilizar un camino diferente hacia el destino. Los routers se utilizan para interconectar las redes separadas.
  • Red de estrella Jerárquica: Esta estructuras 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. Los concentradores configurados en estrellas por pisos o por departamentos están unidos por un concentrador central que maneja el tráfico de la interconexión de la red.
Mesh

Es la topología de redes donde cada ordenador esta conectado a todas los demas. Cada dispositivo tiene un enlace dedicado de punto a punto a todos los dispositivos que la componen. Cada dispositivo tiene (n-1) puertos de entrada/salida y se necesitan n (n-1) / 2 medios de transmisión para conectar n dispositivos. Ventaja: Eliminación de problemas de tráfico, privacidad y/o seguridad. Desventaja: cantidad de cableado y número de puertos requerido.

Arbol ("Tree")

Es una variación de la Estrella. Como en la estrella, los nodos en el árbol son enlazados a un hub central que controla el trafico en la red. Pero la mayoría de los dispositivos están conectados a hub secundarios que a su vez están conectados al hub central.