La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. En otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos.
Topología de red Punto a Punto
Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en clara oposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos. En una red punto a punto, los dispositivos en red actúan como socios iguales, o pares entre sí. Como pares, cada dispositivo puede tomar el rol de esclavo o la función de maestro. En un momento, el dispositivo A, por ejemplo, puede hacer una petición de un mensaje / dato del dispositivo B, y este es el que le responde enviando el mensaje / dato al dispositivo A.
· Las redes punto a punto son relativamente fáciles de instalar y operar. A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven más difíciles de coordinar y operar. Su eficiencia decrece rápidamente a medida que la cantidad de dispositivos en la red aumenta.
· Los enlaces que interconectan los nodos de una red punto a punto se pueden clasificar en tres tipos según el sentido de las comunicaciones que transportan:
· Simplex.- La transacción sólo se efectúa en un solo sentido.
· Half-dúpIex.- La transacción se realiza en ambos sentidos,pero de forma alternativa, es decir solo uno puede transmitir en un momento dado, no pudiendo transmitir los dos al mismo tiempo.
· FuIl-Dúplex.- La transacción se puede llevar a cabo en ambos sentidos simultáneamente. Cuando la velocidad de los enlaces Semi-dúplex y Dúplex es la misma en ambos sentidos, se dice que es un enlace simétrico, en caso contrario se dice que es un enlace asimétrico.
Características:
· Se utiliza en redes de largo alcance WAN
· Los algoritmos de encaminamiento suelen ser complejos, y el control de errores se realiza en los nodos intermedios además de los extremos.
· Las estaciones reciben sólo los mensajes que les entregan los nodos de la red. Estos previamente identifican a la estación receptora a partir de la dirección de destino del mensaje.
· La conexión entre los nodos se puede realizar con uno o varios sistemas de transmisión de diferente velocidad, trabajando en paralelo.
· Los retardos se deben al tránsito de los mensajes a través de los nodos intermedios.
· La conexión extremo a extremo se realiza a través de los nodos intermedios, por lo que depende de su fiabilidad.
· La seguridad es inherente a la propia estructura en malla de la red en la que cada nodo se conecta a dos o más nodos.
· Los costes del cableado dependen del número de enlaces entre las estaciones. Cada nodo tiene por lo menos dos interfaces.
Topología en bus
Una red o topología en forma de bus o canal de difusión es un camino de comunicación bidireccional con puntos de terminación bien definidos y se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado troncal o backbone), esto quiere decir que todos los dispositivos comparten el mismo medio para comunicarse entre sí.
Características:
1. Requiere terminadores (los terminadores se utilizan al final del trocal para que los datos no se pierdan o revoten)
2. Utilizan los conectores "T" (funcionan para poner una terminal y la señal siga en el troncal)
3. Requiere menos cable que otras topologías
4. Si utilizan cable coaxial grueso: su velocidad de transmisión es de 10 Mb/s, tiene una segmentación de 500 mts., 2.5 mts. de distancia entre cada nodo por lo que tiene un máximo de 200 ordenadores y sus terminadores son de 50 ohm.
5. Si utilizan cable coaxial fino: su velocidad de transmisión es de 10 Mb/s, su segmentación máxima es de 185 mts., una distancia de 1 m. entre un nodo y otro por lo que tiene un máximo de 185 ordenadores y sus terminadores son de 50 ohm.
6. Su número máximo de computadoras es de 30 por conexión
Topología en estrellaSe 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 éstas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes de usuarios.Una red en 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 éste. 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.
Características:
-Todos los nodos están conectados a un concentrador
-Topología lógica de Broadcast
-Algunos utilizan el cable coaxial fino, pero comúnmente se utiliza el UTP
Topología en anillo o circular
Una red en anillo es una topología de red en la que cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de traductor, 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.
Características:
Ø Arquitectura sólida. Pocas veces entra en conflicto con usuarios.
Ø El sistema provee un acceso equitativo para todos los ordenadores.
Ø El cable forma un bucle cerrado formando un anillo.
Ø Todos los ordenadores que forman parte de esa red se conectan a ese anillo.
Ø Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectado a él mediante enlaces punto a punto.
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 distintos 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. 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 inalámbricas (
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 de las redes sin hilos.
Características:
1. Computadoras interconectadas con todas las demás
2. Su velocidad varía de acuerdo al medio que utilice
3. Tiene un enlace punto a punto
Topología en árbol
La red en árbol es un topología de reden la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, 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. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.
La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías en estrella. 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.
Características:
1) La mayoría de dispositivos se conectan a un concentrador secundario que a su vez, se conecta a un concentrador central.
2) Puede estar configurado punto a punto y multipunto según sea la necesidad del usuario.
3) Es una variación de la red de bus y la red de estrella.
Topologia hibrida
Topología híbrida, las redes pueden utilizar diversas tipologías para conectarse, como por ejemplo en estrella
La topología híbrida es una de las más frecuentes y se deriva de la unión de varios tipos de topologías de red, de aquí el nombre de híbridas. Ejemplos de topologías híbridas serían: en árbol, estrella-estrella, bus-estrella, etc.
Su implementación se debe a la complejidad de la solución de red, o bien al aumento en el número de dispositivos, lo que hace necesario establecer una topología de este tipo. Las topologías híbridas tienen un costo muy elevado debido a su administración y mantenimiento, ya que cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada.
Características:
· Comúnmente utilizan dos tipos de topologías híbridas (topología estrella-bus y estrella-anillo)
· Su diseño se basa en la combinación de otras topologías
· Estan conectadas a un concentrador
