La topologia o forma lógica
de una red se
define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo
individuales; por muros, suelos y
techos del edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar
cuál topología es la más apropiada para una situación dada.
La topología en una red es la
configuración adoptada por las estaciones de trabajo para conectarse entre sí.
RED EN 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.
Ventajas
Si un PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera
de la red ese PC.
Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.
Fácil de prevenir daños o conflictos.
Centralización de la red.
Desventajas
Si el nodo 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.
RED EN 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.
Ventajas
El sistema provee un acceso equitativo para todas las
computadoras.
El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la
red.
Arquitectura muy sólida.
Entra siempre en conflictos.
Desventajas
Longitudes de canales
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).
RED EN BUS
Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información
que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan.
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:
el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como
Local Talk pueden utilizar esta topología.
El bus es pasivo, no
se produce regeneración de las señales
en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la información
y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro
de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de tiempo
al azar, después intenta retransmitir la información
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 reconfiguración 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.
RED EN ÁRBOL
Árbol: Esta estructura se utiliza en aplicaciones de televisión
por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras
de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de
redes locales analógicas de banda ancha.
Desventajas
Se requiere mucho cable.
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 con él.
Es más difícil su configuración.
Ventajas
Cableado punto a punto para segmentos individuales.
Soportado por multitud de vendedores de software y de
hardware.
RED EN MALLA
Red de Malla: Esta involucra o se efectúa a través de redes
WAN, una red malla contiene múltiples caminos, si un camino falla o está
congestionado el tráfico, un paquete puede utilizar un camino diferente hacia
el destino. Los routers se utilizan para interconectar las redes separadas.
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.
Desventajas
El costo de la red puede aumentar en los casos en los que se
implemente de forma alámbrica, la topología de red y las características de la
misma implican el uso de más recursos.
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.
Híbridas: El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan
algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas.
Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de
facilitar la administración
de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador,
mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.
"Bus" en Estrella: El fin es igual a la topología
anterior. En este caso la red es un "bus" que se cablea físicamente
como una estrella por medio de concentradores.
Estrella Jerárquica: Esta estructura
de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por
medio de concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.
Las tres topologías
utilizadas para estos tipos
de redes son:
Red de Enlace Central: Se encuentra generalmente en los
entornos de oficina
o campos, en los que las redes de los pisos de un edificio se interconectan
sobre cables centrales. Los Bridges y los Routers gestionan el tráfico entre
segmentos de red conectados.
Red de Malla: Esta involucra o se efectúa a través de redes
WAN, una red malla contiene múltiples caminos, si un camino falla o está
congestionado el tráfico, un paquete puede utilizar un camino diferente hacia
el destino. Los routers se utilizan para interconectar las redes separadas.
Red de Estrella Jerárquica: Esta estructura de cableado se
utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales, por medio de
concentradores dispuestos en cascada para formar una red jerárquica.
CSMA/CD:
Son redes con escucha de colisiones. Todas las estaciones son consideradas
igual, es por ello que compiten por el uso del canal, cada vez que una de ellas
desea transmitir debe escuchar el canal, si alguien está transmitiendo espera a
que termine, caso contrario transmite y se queda escuchando posibles
colisiones, en este último espera un intervalo de tiempo y reintenta de nuevo.
Token Bus: Se usa un token (una trama de datos) que pasa de
estación en estación en forma cíclica, es decir forma un anillo lógico. Cuando
una estación tiene el token, tiene el derecho exclusivo del bus para transmitir
o recibir datos por un tiempo determinado y luego pasa el token a otra
estación, previamente designada. Las otras estaciones no pueden transmitir sin
el token, sólo pueden escuchar y esperar su turno. Esto soluciona el problema
de colisiones que tiene el mecanismo anterior.
Token Ring: La estación se conecta al anillo por una unidad
de interfaz (RIU), cada RIU es responsable de controlar el paso de los datos
por ella, así como de regenerar la transmisión y pasarla a la estación
siguiente. Si la dirección
de la cabecera de una determinada transmisión indica que los datos son para una
estación en concreto,
la unidad de interfaz los copia y pasa la información a la estación de trabajo
conectada a la misma.Se usa en redes de área local con o sin prioridad, el
token pasa de estación en estación en forma cíclica, inicialmente en estado
desocupado. Cada estación cundo tiene el token (en este momento la estación
controla el anillo), si quiere transmitir cambia su estado a ocupado, agregando
los datos atrás y lo pone en la red, caso contrario pasa el token a la estación
siguiente. Cuando el token pasa de nuevo por la estación que transmitió, saca
los datos, lo pone en desocupado y lo regresa a la red.
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