3. TOPOLOGIA DE REDES

3. Topologías Lógicas Y Topologías Físicas.

Hay varias maneras de conectar dos o más computadoras en red, para ello se utilizan cuatro elementos fundamentales: servidores de archivos, estaciones de trabajo, tarjetas de red y cables.

A ellos se le suman los elementos propios de cada cableado, así como los manuales y el software de red, a efectos de la instalación y mantenimiento.

Los cables son generalmente de dos tipos: UTP par trenzado y coaxial.

La manera en que están conectadas no es arbitraria, sino que siguen estándares físicos llamados topologías.
Dependiendo de la topología será la distribución física de la red y dispositivos conectados a la misma, así como también las características de ciertos aspectos de la red como: velocidad de transmisión de datos y confiabilidad del conexionado.

1. TOPOLOGÍA FÍSICAS:Es la forma que adopta un plano esquemático del cableado o estructura física de la red, también hablamos de métodos de control.

2. TOPOLOGÍA LÓGICAS:Es la forma de cómo la red reconoce a cada conexión de estación de trabajo.
Se clasifican en:

2.1 TOPOLOGÍA LINEAL O BUS:
Consiste en un solo cable al cual se le conectan todas las estaciones de trabajo. En este sistema una sola computadora por vez puede mandar datos los cuales son escuchados por todas las computadoras que integran el bus, pero solo el receptor designado los utiliza.

Ventajas: Es la más barata. Apta para oficinas medianas y chicas.

Desventajas: Si se tienen demasiadas computadoras conectadas a la vez, la eficiencia baja notablemente. Es posible que dos computadoras intenten transmitir al mismo tiempo provocando lo que se denomina “colisión”, y por lo tanto se produce un reintento de transmisión. Un corte en cualquier punto del cable interrumpe la red.

2.2TOPOLOGÍA ESTRELLA:
En este esquema todas las estaciones están conectadas a un concentrador o HUB con cable por computadora.
Para futuras ampliaciones pueden colocarse otros HUBs en cascada dando lugar a la estrella jerárquica.
Por ejemplo en la estructura CLIENTE-SERVIDOR: el servidor está conectado al HUB activo, de este a los pasivos y finalmente a las estaciones de trabajo.

Ventajas: La ausencia de colisiones en la transmisión y dialogo directo de cada estación con el servidor.
La caída de una estación no anula la red.

Desventajas: Baja transmisión de datos.

2.2.1 TOPOLOGÍA ANILLO EN ESTRELLA: se utilizan con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador o HUBs, mientras que a nivel lógico la red es un anillo.
2.2.2 TOPOLOGÍA BUS EN ESTRELLA: el fin es igual al anterior. En este caso la red es un bus que se cablea físicamente como una estrella mediante el uso de concentradores.
2.2.3 TOPOLOGÍA ESTRELLA JERÁRQUICA: esta estructura se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales. Por medio de concentradores dispuestos en cascadas para formar una red jerárquica.

2.3 TOPOLOGÍA ANILLO(TOKEN RING):
Es un desarrollo de IBM que consiste en conectar cada estación con otra dos formando un anillo.
Los servidores pueden estar en cualquier lugar del anillo y la información es pasada en un único sentido de una a otra estación hasta que alcanza su destino.
Cada estación que recibe el TOKEN regenera la señal y la transmite a la siguiente, por ejemplo en esta topología, esta envía una señal por toda la red, si la terminal quiere transmitir pide el TOKEN y hasta que lo tiene puede transmitir, si no está la señal la pasa a la siguiente en el anillo y sigue circulando hasta que alguna pide permiso para transmitir.

Ventajas: No existen colisiones, Pues cada paquete tienen una cabecera o TOKEN que identifica al destino.

Desventajas: La caída de una estación interrumpe toda la red. Actualmente no hay conexiones físicas entre estaciones, sino que existen centrales de cableado o MAU que implementa la lógica de anillo sin que estén conectadas entre si evitando las caídas.
Es cara, llegando a costar una placa de red lo que una estación de trabajo.

2.4 TOPOLOGÍA ÁRBOL:
En esta topología que es una generalización del tipo bus, el árbol tiene su primer nodo en la raíz y se expande hacia fuera utilizando ramas, en donde se conectan las demás terminales.

Esta topología permite que la red se expanda y al mismo tiempo asegura que nada más existe una ruta de datos entre dos terminales cualesquiera.

Ventajas El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal. Permite conectar mas dispositivos.

Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras. Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de concentradores secundarios. Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.
Cableado punto a punto para segmentos individuales. Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.

Desventajas Se requiere más 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.

2.5 TOPOLOGÍA MESH:
Es una combinación de más de una topología, como podría ser un bus combinado con una estrella.
Este tipo de topología es común en lugares en donde tenían una red bus y luego la fueron expandiendo en estrella.
Son complicadas para detectar su conexión por parte del servicio técnico para su reparación.
Dentro de estas topologías encontramos:

2.6 TOPOLOGIA MALLA:
Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable. Es una opción aplicable a las redes sin hilos (wireless) a las redes cableadas (wired) y a la interacción del software de los nodos.

Una red con topologia en malla ofrece una redundancia y fiabilidad superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado. Por ello cobran mayor importancia en el uso de redes inalámbricas ( por la no necesidad de cableado) a pesar de los inconvenientes propios del wireless.

En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topologia hibrida.esta conectada a un servidor que le manda otros computadores Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.

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 trafico. 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: Esta red es costosa de instalar ya que requiere de mucho cable. Aplicación práctica 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. Las conexiones instantáneas hechas por las computadoras portátiles reducirían la necesidad de una infraestructura externa tal como Internet para alcanzar todas las áreas, porque un nodo conectado podría compartir la conexión con los nodos próximos. 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. Éstas corresponden a un programa originalmente pensado en Estados Unidos conocido como One Laptop Per Child (OLPC).