La topología de una red es el arreglo físico o lógico en el cual los dispositivos o nodos de una red (e.g. computadoras, impresoras, servidores, hubs, switches, enrutadores, etc.) se interconectan entre sí sobre un medio de comunicación.
a) Topología física: Se refiere al diseño actual del medio de transmisión de la red.
b) Topología lógica: Se refiere a la trayectoria lógica que una señal a su paso por los nodos de la red.
Existen varias topologías de red básicas (ducto, estrella, anillo y malla), pero también existen redes híbridas que combinan una o más de las topologías anteriores en una misma red.
Topología de ducto (bus)
Una topología de ducto o bus está caracterizada por una dorsal principal con dispositivos de red interconectados a lo largo de la dorsal. Las redes de ductos son consideradas como topologías pasivas. Las computadoras "escuchan" al ducto. Cuando éstas están listas para transmitir, ellas se aseguran que no haya nadie más transmitiendo en el ducto, y entonces ellas envían sus paquetes de información. Las redes de ducto basadas en contención (ya que cada computadora debe contender por un tiempo de transmisión) típicamente emplean la arquitectura de red ETHERNET.
Las redes de bus comúnmente utilizan cable coaxial como medio de comunicación, las computadoras se contaban al ducto mendiante un conector BNC en forma de T. En el extremo de la red se ponia un terminador (si se utilizaba un cable de 50 ohm, se ponia un terminador de 50 ohms también).
Las redes de ducto son fácil de instalar y de extender. Son muy susceptibles a quebraduras de cable, conectores y cortos en el cable que son muy díficiles de encontrar. Un problema físico en la red, tal como un conector T, puede tumbar toda la red.
Topología de estrella (star)
En una topología de estrella, las computadoras en la red se conectan a un dispositivo central conocido como concentrador (hub en inglés) o a un conmutador de paquetes (swicth en inglés).
En un ambiente LAN cada computadora se conecta con su propio cable (típicamente par trenzado) a un puerto del hub o switch. Este tipo de red sigue siendo pasiva, utilizando un método basado en contensión, las computadoras escuchan el cable y contienden por un tiempo de transmisión.
Debido a que la topología estrella utiliza un cable de conexión para cada computadora, es muy fácil de expandir, sólo dependerá del número de puertos disponibles en el hub o switch (aunque se pueden conectar hubs o switchs en cadena para así incrementar el número de puertos). La desventaja de esta topología en la centralización de la comunicación, ya que si el hub falla, toda la red se cae.
Hay que aclarar que aunque la topología física de una red Ethernet basada en hub es estrella, la topología lógica sigue siendo basada en ducto.
Topología de anillo (ring)
Una topología de anillo conecta los dispositivos de red uno tras otro sobre el cable en un círculo físico. La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten los paquetes que reciben y los envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token". El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable. La computadora destino envía un mensaje (a la computadora que envió los datos) que de fueron recibidos correctamente. La computadora que transmitio los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.
Topología de malla (mesh)
La topología de malla (mesh) utiliza conexiones redundantes entre los dispositivos de la red aí como una estrategía de tolerancia a fallas. Cada dispositivo en la red está conectado a todos los demás (todos conectados con todos). Este tipo de tecnología requiere mucho cable (cuando se utiliza el cable como medio, pero puede ser inalámbrico también). Pero debido a la redundancia, la red puede seguir operando si una conexión se rompe.
Las redes de malla, obviamente, son mas difíciles y caras para instalar que las otras topologías de red debido al gran número de conexiones requeridas.
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TIPOS DE TOPOLOGIA
Topología de Bus / Linear Bus
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. Este cable recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como LocalTalk pueden utilizar esta topología.
Topología de Bus
Ventajas de la topología de Bus: · Es fácil conectar nuevos nodos a la red.
· Requiere menos cable que una topología estrella.
Desventajas de la topología de Bus:
· Toda la red se caería si hubiera una ruptura en el cable principal.
· Se requieren terminadores.
· Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red "cae".
· No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.
Topología de estrella / Star
En una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la red se conectan a un concentrador o hub.
Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador. Este controla realiza todas las funciones de red además de actuar como amplificador de los datos. Esta configuración se suele utilizar con cables de par trenzado aunque también es posible llevarla a cabo con cable coaxial o fibra óptica. Tanto Ethernet como LocalTalk utilizan este tipo de topología.
Topología estrella
Ventajas de la topología de estrella: · Gran facilidad de instalación.
· Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
· Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
Desventajas de la topología de estrella:
· Requiere más cable que la topología de bus.
· Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
· Se han de comprar hubs o concentradores.
Topología de Estrella cableada / Star-Wired Ring
Físicamente parece una topología estrella pero el tipo de concentrador utilizado, la MAU se encarga de interconectar internamente la red en forma de anillo. Esta topología es la que se utiliza en redes Token-Ring.
Topología de estrella cableada
La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la de bus. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un bus. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
Topología de árbol
Ventajas de la topología de árbol: · Cableado punto a punto para segmentos individuales.
· Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
Desventajas de la topología de árbol:
· La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.
· Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo.
· Es más difícil la configuración.
Se denomina topología de red a la forma geométrica en que están distribuidas las estaciones de trabajo y los cables que la conectan. Las estaciones de trabajo de una red se comunican entre sí mediante una conexión física, y el objeto de la topologías es buscar la forma mas económica y eficaz de conectarlas para, al mismo tiempo, facilitar la fiabilidad del sistema, evitar los tiempos de espera en la transmisión de datos, permitir un mejor control de la red y permitir de forma eficiente el aumento del número de ordenadores en la red.
Las formas mas habituales que nos podemos encontrar en estas redes informáticas son las siguientes:
Topología de red en bus
En ella todas las estaciones comparten el mismo canal de comunicaciones, toda la información circula por ese canal y cada una de ellas recoge la información que le corresponde. Es una de las más utilizadas y la podemos encontrar en las llamadas redes Ethernet.
Este tipo de red es sencillo de instalar, la cantidad de cable utilizada es mínima, tiene una gran flexibilidad a la hora de aumentar o disminuir el número de estaciones y el fallo de una estación no repercute en la red. Sin embargo, la ruptura de una cable puede dejarla totalmente inutilizada. Los inconvenientes que nos podemos encontrar en este tipo de red son:
• La longitud no puede sobrepasar los 2000 metros.
• No es demasiado segura ya que otros usuarios pueden recopilar información sin ser detectados.
• Al haber un único bus, aunque varias estaciones intenten transmitir a la vez, solo una de ellas podrá hacerlo. Esto supone que cuantas mas estaciones tenga la red, mas complicado será el control de flujo.
Topología de red en anillo
En ella todas las estaciones están conectadas entre si formando un anillo, de forma que cada estación sólo tiene contacto directo con otras dos.
En las primeras redes de este tipo los datos se movían en una única dirección, de manera que toda la información tenía que pasar por todas las estaciones hasta llegar a la de destino donde se quedaba. Las redes mas modernas disponen de dos canales y transmiten en direcciones diferentes por cada uno de ellos. Actualmente podemos encontrar este entorno en redes Token Ring de IBM.
Este tipo de redes permite aumentar o disminuir el número de ordenadores sin dificultad, pero a medida que aumenta el flujo de información, será menor la velocidad de respuesta de la red. Un fallo en una estación puede dejar bloqueada la red, pero un fallo en un canal de comunicaciones la dejará bloqueada en su totalidad, siendo difícil localizar el fallo.
Topología de red en estrella
Este tipo de red de ordenadores es de las más antiguas. Todas las estaciones de trabajo están conectadas directamente al servidor y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de él. Este método de topología permite añadir o quitar máquinas fácilmente.
Si se produce un fallo en alguna de las estaciones, no repercutirá en el funcionamiento general de la red, pero si el servidor falla, toda la red se vendrá abajo. El coste e implementación de este tipo de red de computadoras es caro debido a la gran cantidad de cableado y lo complejo de su estructura.
Topología estrella/bus
En esta topología se combinan dos tipos de red anteriormente mencionados. Un multiplexor de señal ocupa el lugar del ordenador central de la configuración en estrella, estando determinadas estaciones de trabajo conectadas a él, y otras conectadas en bus junto a los multiplexores.
Esta tipo de red ofrece ventajas en edificios que cuentan con grupos de trabajo separados por grandes distancias.
Como se ha visto, existen diferentes tipos de redes para unir ordenadores, estaciones de trabajo, servidores, y otros elementos informáticos y de red. Dependiendo del tipo de empresa o compañía, podremos encontrar un sistema u otro.
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