La topología de red es la representación geométrica de la relación entre todos los enlaces y los dispositivos que los enlazan entre sí (habitualmente denominados nodos). Es la disposición física en la que se conecta una red de ordenadores, 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: el cual es el diseño actual del medio de transmisión de la red.
b) Topología lógica: esta es la trayectoria lógica que una señal a su paso por los nodos de la red.
Las topologías más usadas son las LAN, el cual es el acrónimo inglés de Local Área Network, es decir, red de área local.
En las que podemos encontrar definiciones de red local como: “un sistema de transmisión de datos que permite compartir recursos e información por medio de ordenadores o redes de ordenadores”, “un sistema de comunicaciones capaz de facilitar el intercambio de datos informáticos, voz, multimedia, facsímile, vídeo conferencias, difusión de vídeo, telemetría y cualquier otra forma de comunicación electrónica”. Las redes locales surgieron de la necesidad de compartir de manera eficaz datos y servicios entre usuarios de una misma área de trabajo.
La característica de estas redes es que tienen una extensión geográfica reducida, “local”. Esta extensión suele ser inferior a los cinco kilómetros, pudiendo así abarcar desde una oficina o una empresa, hasta una universidad o un complejo industrial de varios edificios. Estas redes suelen utilizar la tecnología de broadcast, es decir, que todas las estaciones (una estación está formada por un computador terminal y una tarjeta de red) están conectadas al mismo cable, lo que permite que todos los dispositivos se comuniquen con el resto y compartan información y programas.
Las topologías más usadas son:
-bus o de ducto,
-estrella,
-estrella extendida,
-anillo,
-anillo doble,
-árbol,
-malla,
-mixta.
BUS O DE DUCTO
Una topología de bus es multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red.
Los nodos se conectan al bus mediante cables de conexión (latiguillos) y sondas. Un cable de conexión es una conexión que va desde el dispositivo al cable principal. Una sonda es un conector que, o bien se conecta al cable principal, o se pincha en el cable para crear un contacto con el núcleo metálico.
Entre las ventajas de la topología de bus se incluye la sencillez de instalación. El cable troncal puede tenderse por el camino más eficiente y, después, los nodos se pueden conectar al mismo mediante líneas de conexión de longitud variable. De esta forma se puede conseguir que un bus use menos cable que una malla, una estrella o una topología en árbol.
ESTRELLA
En la topología en estrella cada dispositivo solamente tiene un enlace punto a punto dedicado con el controlador central, habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí.
A diferencia de la topología en malla, la topología en estrella no permite el tráfico directo de dispositivos. El controlador actúa como un intercambiador: si un dispositivo quiere enviar datos a otro, envía los datos al controlador, que los retransmite al dispositivo final.
Una topología en estrella es más barata que una topología en malla. En una red de estrella, cada dispositivo necesita solamente un enlace y un puerto de entrada/salida para conectarse a cualquier número de dispositivos.
Este factor hace que también sea más fácil de instalar y reconfigurar. Además, es necesario instalar menos cables, y la conexión, desconexión y traslado de dispositivos afecta solamente a una conexión: la que existe entre el dispositivo y el concentrador.
ESTRELLA EXTENDIDA
En la topología en estrella extendida cada nodo que se conecta con el nodo central también es el centro de otra estrella. Generalmente el nodo central está ocupado por un hub o un switch, y los nodos secundarios por hubs.
La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo central. La topología en estrella extendida es sumamente jerárquica, y busca que la información se mantenga local.
ANILLO
En esta las estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo.
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 evita perdida de información debido a colisiones.
Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que esta en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde.
ANILLO DOBLE
Una topología en anillo doble consta de dos anillos concéntricos, donde cada host de la red está conectado a ambos anillos, aunque los dos anillos no están conectados directamente entre sí. Es análoga a la topología de anillo, con la diferencia de que, para incrementar la confiabilidad y flexibilidad de la red, hay un segundo anillo redundante que conecta los mismos dispositivos.
La topología de anillo doble actúa como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa solamente uno por vez.
ÁRBOL
El controlador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de retransmitidos.
Retransmitir las señales de esta forma amplifica su potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal. Los concentradores secundarios pueden ser activos o pasivos. Un concentrador pasivo proporciona solamente una conexión fisica entre los dispositivos conectados.
MALLA
En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta, una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida (E/S).
Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red. En primer lugar, el uso de los enlaces dedicados garantiza que cada conexión sólo debe transportar la carga de datos propia de los dispositivos conectados, eliminando el problema que surge cuando los enlaces son compartidos por varios dispositivos. En segundo lugar, una topología en malla es robusta. Si un enlace falla, no inhabilita todo el sistema.
Las topologías mixtas son aquellas en las que se aplica una mezcla entre alguna de las otras topologías: bus, estrella o anillo. Principalmente podemos encontrar dos topologías mixtas: Estrella - Bus y Estrella - Anillo.
CARACTERÍSTICAS DE LA REDES:
En la topología Estrella - Bus podemos ver una red en bus al que están conectados los hubs de pequeñas redes en estrella. Por lo tanto, no hay ningún ordenador que se conecte directamente al bus. En esta topología mixta, si un ordenador falla, entonces es detectado por el hub al que está conectado y simplemente lo aísla del resto de la red. Sin embargo, si uno de los hubs falla, entonces los ordenadores que están conectados a él en la red en estrella no podrán comunicarse y, además, el bus se partirá en dos partes que no pueden comunicarse entre ellas. En la topología Estrella - Anillo encontramos que el cableado forma físicamente una estrella, pero el hub al que se conecta hace que la red funcione como un anillo. De esta forma, la red funciona como un anillo, pero con la ventaja de que si uno de los ordenadores falla, el hub se encarga de sacarlo del anillo para que éste siga funcionando.
MEDIOS DE TRANSMISION.
El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales en un sistema de transmisión. Las transmisiones se realizan habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío.
Entre las características más importantes dentro de los medios de transmisión se encuentra la velocidad de transmisión, la distorsión que introduce en el mensaje, y el ancho de banda. En función de la naturaleza del medio, las características y la calidad de la transmisión se verán afectadas.
Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos, medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados.
Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con 3 tipos diferentes: Simplex, Half-Duplex y Full-Duplex.
También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo diferentes.
La topología en árbol es una variante de la de estrella. Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central. La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.
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