Topologia de Red

Topología de red

Topología de red en árbol simple conectando varios computadores personales a través de un conmutador que está conectado a una estación de trabajo Unix, la cual tiene salida a Internet a través de un enrutador.

La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse. Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes o subredes tanto internas como externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.

La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.

Topologías físicas

Bus: La topología en BUS es una topología de red multipunto, en la cual los dispositivos se conectan a un mismo cable, uno tras otro.

En la topología en BUS, todos los dispositivos comparten el mismo medio, que en ese caso es el cable coaxial; por esta razón, los mensajes que se transmiten a través de este son atendidos por todos los demás dispositivos que lo comparten.

La topología en BUS se considera como una carretera por la que transitan todos los vehículos (paquetes o tramas) y que está limitada en distancia, dependiendo del tipo de cable y los conectores que se utilicen. Los conectores son resistencias que sirven para mantener constante la impedancia del cable para poder transmitir la información.

En la topología en BUS existen dos formas de conectar los dispositivos y éstas dependen del tipo de cable que se quiera usar. Los tipos de cable son conocidos como cable grueso y cable coaxial delgado, y la diferencia entre ellos es que uno puede medir hasta 500 m, mientras que el otro solamente mide hasta 185 m. Existen reglas sobre la distancia mínima que debe dejarse entre un dispositivo y otro. Para el caso del cable grueso, la distancia entre dispositivos es de 2.5 m, mientras que para el cable coaxial es de 1 m.

Una topología en BUS, con cable coaxial delgado, posee: terminadores y derivadores "T", los cuales se utilizan para poder seguir expandiendo la red cuando se requiera, con una resistencia interna para mantener la impedancia. En este tipo de conexión, la "T" se conecta directamente a la tarjeta de red y se requieren dos terminadores por segmento de red. La impedancia que debe tener el segmento es de 50 ohm. Un segmento de red es la distancia que hay entre dos terminadores; o bien, es el espacio que ocupa una red donde todos los dispositivos pueden interconectarse in necesidad de usar ningún tipo de equipo adicional para unirlos.

El número máximo de computadoras o dispositivos conectados a este tipo de topología es de 30; esto se debe al método de acceso que utiliza Ethernet.

Se pueden apreciar dos diferencias entre este tipo de topología y la topología en BUS de cable coaxial delgado. La primera consiste en que con cable coaxial grueso se puede abarcar más lugares, debido a que su distancia máxima es de 500 m. La segunda es que en este tipo de conexión no se usan "T", sino transceivers (transmisor receptor). Sin embargo, tienen algo en común, y es el uso de terminadores. Al igual que con el cable coaxial delgado, se requiere de dos terminadores para poder transmitir la información, y estos terminadores también son de 50 ohm, aunque de mayor tamaño.

El número máximo de dispositivos o computadoras conectadas a este tipo de topología es 100, esto se debe al método de acceso que utiliza Ethernet.

Anillo: Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada nodo examina la información que es enviada a través del anillo. Si la información no está dirigida al nodo que la examina, la pasa al siguiente en el anillo. La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.      

Estrella: Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.

La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son dirigidos a través del panel de control central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red.

Híbrida: La topología híbrida es el conjunto de todas las anteriores. 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.

Topologías lógicas

La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio.

La topología broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.

La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra (FDDI). Arcnet es una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de bus.