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La
topología de una red determina la forma en que los diversos
nodos estarán interconectados.
Redes LAN, MAN y WAN
Un
criterio para clasificar redes de ordenadores es el que se
basa en su extensión geográfica, es en este sentido en el que
hablamos de redes LAN, MAN y WAN, aunque esta documentación se
centra en las redes de área local (LAN), nos dará una mejor
perspectiva el conocer los otros dos tipos: MAN y WAN.
Son redes
de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de
extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo. Se
usan para conectar computadoras personales o estaciones de
trabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar
información. Están restringidas en tamaño, lo cual significa
que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se
conoce, lo que permite cierto tipo de diseños (deterministas)
que de otro modo podrían resultar ineficientes. Además,
simplifica la administración de la red. Suelen emplear
tecnología de difusión mediante un cable sencillo al que están
conectadas todas las máquinas operan a velocidades entre 10 y
100 Mbps. Tienen bajo retardo y experimentan pocos errores.
Son una
versión mayor de la LAN y utilizan una tecnología muy similar.
Actualmente esta clasificación ha caído en desuso, normalmente
sólo distinguiremos entre redes LAN y WAN.
Redes de
Área Amplia (WAN)
Son redes
que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene
una colección de máquinas dedicadas a ejecutar los programas
de usuarios (hosts). Estos están conectados por la red que
lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de host
acceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser por
tanto redes punto a punto.
La subred
tiene varios elementos:
-
Líneas de comunicación: Mueven bits de una máquina a otra.
-
Elementos de conmutación: Máquinas especializadas que
conectan dos o más líneas de transmisión. Se suelen llamar
encaminadores o routers.
Cada host
está después conectado a una LAN en la cual está el
encaminador que se encarga de enviar la información por la
subred.
Una WAN
contiene numerosos cables conectados a un par de encaminadores.
Si dos encaminadores que no comparten cable desean
comunicarse, han de hacerlo a través de encaminadores
intermedios. El paquete se recibe completo en cada uno de los
intermedios y se almacena allí hasta que la línea de salida
requerida esté libre.
Se pueden
establecer WAN en sistemas de satélite o de radio en tierra en
los que cada encaminador tiene una antena con la cual poder
enviar y recibir la información. Por su naturaleza, las redes
de satélite serán de difusión.
Topología
Se
entiende por topología de una red local la distribución física
en la que se encuentran dispuestos los ordenadores que la
componen. De este modo, existen tres tipos, que podíamos
llamar "puros". Son los siguientes:
Esta
topología se caracteriza por existir en ella un punto central,
o más propiamente nodo central, al cual se conectan todos los
equipos, de un modo muy similar a los radios de una rueda.
De esta
disposición se deduce el inconveniente de esta topología, y es
que la máxima vulnerabilidad se encuentra precisamente en el
nodo central, ya que si este falla, toda la red fallaría. Este
posible fallo en el nodo central, aunque posible, es bastante
improbable, debido a la gran seguridad que suele poseer dicho
nodo. Sin embargo presenta como principal ventaja una gran
modularidad, lo que permite aislar una estación defectuosa con
bastante sencillez y sin perjudicar al resto de la red.
Para
aumentar el número de estaciones, o nodos, de la red en
estrella no es necesario interrumpir, ni siquiera parcialmente
la actividad de la red, realizándose la operación casi
inmediatamente.
La
topología en estrella es empleada en redes Ethernet y ArcNet.
En la
topología en bus, al contrario que en la topología de
Estrella, no existe un nodo central, si no que todos los nodos
que componen la red quedan unidos entre sí linealmente, uno a
continuación del otro.
El
cableado en bus presenta menos problemas logísticos, puesto
que no se acumulan montones de cables en torno al nodo
central, como ocurriría en un disposición en estrella. Pero,
por contra, tiene la desventaja de que un fallo en una parte
del cableado detendría el sistema, total o parcialmente, en
función del lugar en que se produzca. Es además muy difícil
encontrar y diagnosticar las averías que se producen en esta
topología.
Debido a
que en el bus la información recorre todo el bus
bidireccionalmente hasta hallar su destino, la posibilidad de
interceptar la información por usuarios no autorizados es
superior a la existente en una Red en estrella debido a la
modularidad que ésta posee. La red en bus posee un retardo en
la propagación de la información mínimo, debido a que los
nodos de la red no deben amplificar la señal, siendo su
función pasiva respecto al tráfico de la red. Esta pasividad
de los nodos es debida mas bien al método de acceso empleado
que a la propia disposición geográfica de los puestos de red.
La Red en
Bus necesita incluir en ambos extremos del bus, unos
dispositivos llamados terminadores, los cuales evitan los
posibles rebotes de la señal, introduciendo una impedancia
característica (50 Ohm.)
Añadir
nuevos puesto a una red en bus, supone detener al menos por
tramos, la actividad de la red. Sin embargo es un proceso
rápido y sencillo.
Es la
topología tradicionalmente usada en redes Ethernet.
El anillo, como su
propio nombre indica, consiste en conectar linealmente entre
sí todos los ordenadores, en un bucle cerrado. La información
se transfiere en un solo sentido a través del anillo, mediante
un paquete especial de datos, llamado
testigo,
que se transmite de un nodo a otro, hasta alcanzar el nodo
destino.
El
cableado de la red en anillo es el más complejo de los tres
enumerados, debido por una parte al mayor coste del cable, así
como a la necesidad de emplear unos dispositivos denominados
Unidades de Acceso Multiestación (MAU) para implementar
físicamente el anillo.
A la hora
de tratar con fallos y averías, la red en anillo presenta la
ventaja de poder derivar partes de la red mediante los MAU's,
aislando dichas partes defectuosas del resto de la red
mientras se determina el problema. Un fallo, pues, en una
parte del cableado de una red en anillo, no debe detener toda
la red. La adición de nuevas estaciones no supone una
complicación excesiva, puesto que una vez más los MAU's aíslan
las partes a añadir hasta que se hallan listas, no siendo
necesario detener toda la red para añadir nuevas estaciones.
Dos
buenos ejemplos de red en anillo serían Token-Ring y FDDI
(fibra óptica)
Son las
más frecuentes y se derivan de la unión de topología "puras":
estrella-estrella, bus-estrella, etc.
Hay dos clases de tipologías:
·
Topología Física: La forma física en que se
encuentran conectadas las computadoras de la red.
·
Topología lógica: La cual determina la forma en
que las señales fluyen por la red
Las topologías más comunes son:
1.
Topología en 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"
Ventajas
de la topología de Bus
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.
2. Topología de Estrella
Las computadoras se encuentran conectadas a un dispositivo
central llamado HUB o concentrador.
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.
Figura 3: Topología en 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.
Inconvenientes 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
3. Topología de Arbol
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.
Ventajas de la topología de
árbol
·
Cableado punto a punto para segmentos
individuales.
·
Soportado por multitud de vendedores de
software y de hardware.
Inconvenientes 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.
Figura 4:
Topología de árbol
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