TOPOLOGIAS DE RED

Una topología de red es la estructura de equipos, cables y demás componentes en una red. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". 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.

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.

Existen cinco topologías básicas:

1.- Bus. Los equipos están conectados a un cable común compartido.

2.- Estrella. Los equipos están conectados a segmentos de cable que se extienden desde una ubicación central, o concentrador.

3.- Anillo. Los equipos están conectados a un cable que forma un bucle alrededor de una ubicación central.

4.- Malla. Los equipos de la red están conectados entre sí mediante un cable.

5.- Híbrida. Dos o más topologías utilizadas juntas.

 TOPOLOGIA DE BUS

Una red en bus es aquella topología que se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. Los dos extremos del cable deben tener terminadores.Todos los adaptadores de red reciben el paquete de datos. 

CONSTRUCCIÓN DE LA TOPOLOGIA DE BUS 

Los extremos del cable se terminan con una resistencia de acople denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus por medio de un acople de impedancias.

VENTAJAS 

• Facilidad de implementación y crecimiento.
• Simplicidad en la arquitectura.

 DESVENTAJAS 

• Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal.
• Puede producirse degradación de la señal.
• Complejidad de re configuración y aislamiento de fallos.
• Limitación de las longitudes físicas del canal.
• Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
• El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
• El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
• Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
• Es una red que ocupa mucho espacio.

TOPOLOGIA DE ESTRELLA 

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 este. Se utiliza sobre todo para redes locales.

El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes de usuarios.

VENTAJAS

• Si una computadora se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red aquel equipo.
• Posee un sistema que permite agregar nuevos equipos fácilmente.
• Re configuración Rápida.
• Fácil de prevenir daños y/o conflictos.
• Centralización de la red.

DESVENTAJAS 

• Si el Hub (repetidor) o switch central falla, toda la red deja de transmitir.
• Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.
• El cable viaja por separado del concentrador a cada computadora.

TOPOLOGIA EN ANILLO

Una red en anillo es una topología de red en la que cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida.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.

 Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos). Evita las colisiones.

VENTAJAS 

• El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras.
• El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red.
• Arquitectura muy sólida.

DESVENTAJAS

• Longitudes de canales (si una estación desea enviar a otra, los datos tendrán que pasar por todas las estaciones intermedias antes de alcanzar la estación de destino).
• El canal usualmente se degradará a medida que la red crece.
• Difícil de diagnosticar y reparar los problemas.
• Si una estación o el canal falla, las restantes quedan incomunicadas (circuito unidireccional).

TOPOLOGIA  DE 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.

FUNCIONAMIENTO

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).

Es una opción aplicable a las redes sin hilos (wireless), a las redes cableadas (wired) y a la interacción del software de los nodos.

En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida.

VENTAJAS 

• Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos.
• No puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
• Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás servidores.
• Si falla un cable el otro se hará cargo del tráfico.
• No requiere un nodo o servidor central lo que reduce el mantenimiento.
• Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.
• Si desaparece no afecta tanto a los nodos de redes.

DESVENTAJAS

En el caso de implementar una red en malla para atención de emergencias en ciudades con densidad poblacional de más de 5000 habitantes por kilómetro cuadrado, la disponibilidad del ancho de banda puede verse afectada por la cantidad de usuarios que hacen uso de la red simultáneamente; para entregar un ancho de banda que garantice la tasa de datos en demanda y, que en particular, garantice las comunicaciones entre organismos de rescate, es necesario instalar más puntos de acceso, por tanto, se incrementan los costos de implementación y puesta en marcha.

APLICACIÓN DE LA PRACTICA

Un proyecto del MIT que desarrolla "one hundred dollar laptops" para las escuelas en países en desarrollo planea utilizar establecimiento de una red de malla para crear una infraestructura robusta y barata para los estudiantes que recibirán los ordenadores portátiles.

Actualmente sólo se ha implementado este sistema en un país entero en todo el mundo. A través del Plan Ceibal, Uruguay ha hecho posible el sueño de miles de sus niños entregando una laptop a cada uno de ellos.

TOPOLOGIA HÍBRIDA

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.

 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.

VENTAJAS

• Si falla algún nodo no le pasa nada a la red
• Rapidez de acceso a la red

DESVENTAJAS

• Si el concentrador principal se cae, se viene abajo toda la red.
• Su costo de implementación es muy elevado.

CARACTERÍSTICAS

• Comúnmente utilizan dos tipos de topologías híbridas (topología estrella-bus y estrella-anillo).
• Su diseño se basa en la combinación de otras topologías.
• Están conectadas a un concentrador.