Simuladores de Redes

Tipos de simuladores de redes

Básicamente un simulador es un programa que trata de tener todas las reglas de funcionamiento de algo y las ejecuta intentando ser realista. El otro tipo de aplicaciones son los emuladores. En el mundo de los videojuegos es muy popular el término y ahora con la masificación de la virtualización también deja de ser extraño el término. Los emuladores, contrario a lo que hacen los simuladores, realmente pueden hacer justo lo que haría la máquina en cuestión. Para ser más precisos, un emulador es una máquina virtual que ejecuta lo que se le ordena exactamente igual que la máquina original. En éste caso, el emulador de enrutadores más conocido es GNS3.

Hay simuladores sin coste y desarrollados por empresas como Network visualizer.

GNS3

GNS3 es un emulador grafico de redes que le permitirá diseñar fácilmente topologías de red. Hasta este momento GNS3 soporta el IOS de routers, ATM/Frame Relay/switchs Ethernet y PIX firewalls.
Usted puede extender su red propia, conectándola a la topología virtual.

Los usuarios de Windows deben instalar el paquete Windows all-in-one.

Es gratis, cubre dispositivos que no cubre el packet tracer, no soporta servidores, necesita los IOS reales (esto si tiene coste).

PACKET TRACER

Es una herramienta les permite a los usuarios crear topologías de red, configurar dispositivos, insertar paquetes y simular una red con múltiples representaciones visuales. Packet Tracer se enfoca en apoyar mejor los protocolos de redes que se enseñan en el currículum de CCNA.
Este producto tiene el propósito de ser usado como un producto educativo que brinda exposición a la interfaz comando – línea de los dispositivos de Cisco para practica y aprender por descubrimiento.
Packet Tracer 5.3 es la última versión del simulador de redes de Cisco Systems, herramienta fundamental si el alumno está cursando el CCNA o se dedica al networking. En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego clickando en ellos se puede ingresar a sus consolas de configuración. Allí están soportados todos los comandos del Cisco IOS e incluso funciona el "tab completion". Una vez completada la configuración física y lógica de la red. También se puede hacer simulaciones de conectividad (pings, traceroutes, etc) todo ello desde las propias consolas incluidas.

NEST (Network Simulator Tesbed)
Simulador desarrollado por la Universidad de Columbia fue implementado en lenguaje C para plataformas UNIX, que cuenta con la posibilidad de que el usuario puede ejecutar sus propios comandos en dicho lenguaje, provee al usuario una simulación de redes distribuidas y protocolos básicos, posee una interfaz grafica para el mejor análisis del resultado de la simulación.

MaRS (Maryland Routing Simulator)
Simulador de eventos discretos enfocado al estudio de algoritmos de ruta en redes WAN que surgió en1990 en la Universidad de Maryland y es una evolución del simulador NetSim, está escrito en lenguaje C posee dos interfaces graficas Xlib y Motif.

REAL (Realistic and Large Network Simulator)
Software de carácter libre desarrollado por la Universidad de Cornell cuyo objetivo principal es el de estudiar el comportamiento de flujos y el esquema de control de congestión de redes de datos packet switched, usa lenguaje en C y posee una interfaz grafica denominada GUI. Este software de simulación no permite el estudio de sistemas o parámetros que no afecten en forma directa el flujo de conexiones TCP/IP en consecuencia es muy limitado a la hora de modelar un sistema real.

NCTUns 2.0 (Network Simulador/Emulador)
Desarrollado por el profesor S. Y. Wang en la Universidad de Harvard quien presento este simulador para obtener el título de Ph.D. en 1999.
Esta herramienta es tanto un simulador como un emulador el cual utiliza el mismo protocolo TCP/IP de la maquina donde está instalado brindando un mayor desempeño a la simulación, tiene la posibilidad de simular varias clases de redes como son las redes estructuras, WAN wireless, redes OBS entre otros, algunos de los protocolos que soporta están entre otros IEEE 802.11, IEEE 802.3, RIP, UDP, TCP.
Cuenta con una interfaz grafica GUI la que le permite al usuario dibujar y configurar la red deseada.

J-SIM (Java Simulator)
Desarrollado por las Universidades de Illinois y Ohio con el patrocinio de NSF, DARPA y CISCO.
J-sim es un simulador de red escrito en Java y posee una interfaz de script para la integración de diferentes lenguajes de script como Perl, Tcl o Python.
Este simulador es muy parecido al NS-2 ya que posee doble lenguaje Java pero realmente usa Jacl que es una extensión de java.

S3 (project / Scalable Simulation Framework)
Simulador patrocinado por DAPRA capaz de soportar tanto lenguaje en C++ como Java es altamente escalable y permite prácticamente todos los protocolos de internet, está basado en 5 clases ( Entity, inchannel, outchannel, process y event).
La interacción con la simulación se hace atreves de DML.

NS-2 (Network Simulator 2)
Software de carácter libre implementado para la simulación de redes basado en eventos discretos, que surgió a finales de 1980 y cuya base es el simulador de redes ""REAL""; que tiene la capacidad de simular tanto protocolos unicast como multicast, con mayor uso en la investigación de redes móviles ad-hoc, también tiene una gran variedad de protocolos tanto en redes estructuras como en redes wireless.

¿Para que se utiliza Packet Tracer?
Packet Tracer es la herramienta de aprendizaje y simulación de redes interactiva para los instructores y alumnos de Cisco CCNA. Esta herramienta les permite a los usuarios crear topologías de red, configurar dispositivos, insertar paquetes y simular una red con múltiples representaciones visuales. Packet Tracer se enfoca en apoyar mejor los protocolos de redes que se enseñan en el currículum de CCNA.
Este producto tiene el propósito de ser usado como un producto educativo que brinda exposición a la interfaz comando – línea de los dispositivos de Cisco para practicar y aprender por descubrimiento.
En este programa se crea la topología física de la red simplemente arrastrando los dispositivos a la pantalla. Luego clickando en ellos se puede ingresar a sus consolas de configuración. Allí están soportados todos los comandos del Cisco OS e incluso funciona el "tab completion". Una vez completada la configuración física y lógica de la net, también se puede hacer simulaciones de conectividad (pings, traceroutes, etc) todo ello desde las misma consolas incluidas.

Una de las grandes ventajas de utilizar este programa es que permite "ver" (opción "Simulation") cómo deambulan los paquetes por los diferentes equipos (switchs, routers, etc), además de poder analizar de forma rápida el contenido de cada uno de ellos en las diferentes "capas".

Es un programa de simulación muy realista.

EJEMPLO DE SIMULACIÓN

Ventana de Trabajo de Packet Tracer


1)
Quizás la parte mas copada del programa, aquí tenemos los equipos de redes(routers,switches,hubs, pc,etc) y también encontramos los conectores(es el icono del rayo), es decir, los cables para que los equipos se puedan conectar(cable derecho, cruzado, serial, etc).

¿Como agrego un equipo? Fácil, con solo hacer un clic en la categoría que necesitamos, seleccionar el equipo y ,por último, darle clic en el fondo blanco.

2)
En esta parte, encontramos los escenarios donde nos muestra información de los pdu’s enviados.

3)
Acá encontramos herramientas para poder modificar la topologia. Tenemos el cuadradito punteado con una flechaque sirve para arrastrar equipos, cambiar la interfaz a la cual se conectar los cables y muchas cosas mas. Contamos también con el icono de la mano que nos sirve para mover la topologia completa, está el icono del papel que sirve para poner anotaciones o colocar notas, es decir, si tenemos una topologia bastante grosa lo que podemos hacer con esta herramienta es agregar información que nos sea útil para no perdernos entre tanto lío de equipos, direcciones ips, etc.
La cruz roja sirve para eliminar equipos y cables y por ultimo los sobres. Hay 2, el primer sobre(icono de sobre cerrado) sirve para mandar un pdu simple y el otro cumple la misma función solamente que en éste último podemos configurarle el TTL, TOS y algunas otras cosas mas. Recomiendo que cuando quieran mandar un PDU usen el simple(icono de sobre cerrado).

4)
La ya conocida barra de menú, podemos hacer lo que hacemos con cualquier programa, guardar, salir, abrir, etc.

5)
Como vemos en la imagen hay 2 espacios de trabajo, uno lógico y otro físico. El espacio lógico es donde nosotros armamos la topologia, ya sea grande, chica, mediana y tenemos todo ahí. En cambio en el espacio físico, como es un programa que simula redes, podemos armar conexiones entre distintas zonas y lo que muestra es como seria en la vida real la red que estamos armando, básicamente se muestra eso. Generalmente se trabaja en el espacio lógico.

6)
Simplemente en esta parte es donde vamos a armar nuestra topolopia.

Ahora falta mencionar 2 iconos importantes que estan en la parte 2



Donde dice T y S, Tiempo real y Simulación, podemos hacer el seguimiento de los pdu. En el tiempo real cuando enviamos un pdu no vamos a poder ver en detalle lo que pasa, en cambio en simulación(nos abre el menú que esta en la imagen) podemos verlo y además podemos decirle que protocolos queremos ver. Si queremos solamente ver el protocolo ICMP( es el famoso ping) vamos a editar filtros y marcamos solamente ICMP.

¿Como crear una LAN en Packet Tracer?

El diseño de una red de LAN/WAN basado en switches y ruteadores Cisco sigue un proceso sistemático que consiste de 4 pasos bien definidos:


1. Diagramar la topología de la red en el Cisco Packet Tracer, levantar las interfaces físicas, y activar el clock rate de las conexiones seriales.

2. Elaborar el PLAN IP, ajustando las máscaras a la cantidad de IPs solicitados

3. Realizar la configuración IP de la red. verificar con el comando PING.

4. Configurar los protocolos de ruteo RIP, EIGRP, OSPF.

Para realizar una comunicación entre varias computadoras en una red LAN necesitamos de distintos componentes tales como los siguientes:
Computadoras o Laptops.
Tarjeta o Adaptador de Red instalado en las computadoras.
Un Switch o varios dependiendo del número de computadoras que conectemos.
Cable de conexión y transmisión de datos, UPT (Categoria5).
Conector Tipo RJ-45.

Conexión mediante el Cable




Configuración del Switch



Configuración de las Computadoras



Simulación de Envío de Archivos



Comprobación de haber realizado una conexión exitosa



Modos de operación en Packet Tracer
En el Modo Topology, se realizan tres tareas principales, la primera de ellas es el diseño de la red mediante la creación y organización de los dispositivos; por consiguiente en este modo de operación se dispone de un área de trabajo y de un panel de herramientas en donde se encuentran los elementos de red disponibles en Packet Tracer.

En la figura se identifican claramente 4 secciones: la primera consiste en la barra de

herramientas con la cual se puede crear un nuevo esquema, guardar una configuración, zoom, entre otras funciones.La segunda sección corresponde al área de trabajo, sobre la cual se realiza el dibujo del esquema topológico de la red.

La tercera es la sección correspondiente al grupo de elementos disponibles para la implementación de cualquier esquema topológico, el cual incluye: Routers, Switches, Cables para conexión, dispositivos terminales (PCs, impresoras, Servidores), Dispositivos Inalámbricos, entre otros.

La sección 4, lista el conjunto de elementos que hacen parte del dispositivo seleccionado en la sección 3. 

El conjunto de elementos que hacen parte de cada grupo de dispositivos es el siguiente:

Dentro del modo de operación topology, existe una herramienta que permite hacer de forma automática, las conexiones entre los dispositivos de la red, ésta opción se activa cuando se selecciona el Simple Mode (modo simple) y esta selección hace que el programa sea el que elija tipo de enlace, de acuerdo con la conexión que se va a realizar.

Cuando se desactiva el Simple Mode, el usuario debe seleccionar el enlace y los puertos de los dispositivos por los cuales se efectuará dicha conexión.

En el Modo Simulación, se crean y se programan los paquetes que se van a 

transmitir por la red que previamente se ha modelado.

Dentro de este modo de operación se visualiza el proceso detransmisión y recepción de información haciendo uso de un panel de herramientas que contiene los controles para poner en marcha la simulación.Una de las principales características del modo de operación simulation, es que permite desplegar ventanas durante la simulación, en las cuales aparece una breve descripción del proceso de transmisión de los paquetes; 

en términos de las capas del modelo OSI. 

En la siguiente figura se ilustra un 

ejemplo en el que se envía un paquete desde el PC0 al PC5:

Y finalmente el Modo de operación en tiempo real, está diseñado para enviar pings o mensajes SNMP, con el objetivo de reconocer los dispositivos de la red que están activos, y comprobar que se puedan transmitir paquetes de un hosts a otro(s) en la red.

Dentro del modo Realtime, se encuentra el cuadro de registro Ping log, en donde se muestran los mensajes SNMP que han sido enviados y se detalla además el resultado de dicho proceso; con base en este resultado se puede establecer cuál o cuales de los terminales de la red están inactivos, a causa de un mal direccionamiento IP, o diferencias en el tamaño de bits de los paquetes.

En la siguiente figura se ilustra claramente un ejemplo de una red, en donde se ingresa a uno de los equipos (PC5) y se hace PING al equipo PC0:

Tipos de routers utilizados en Packet Tracer

Cisco 1841

El Cisco 1841 Integrated Services Router ofrece dos 10/100 (100BASE-TX) puertos Ethernet fijos, dos tarjeta de interfaz WAN de alta velocidad (HWIC) ranuras integradas que son compatibles con la tarjeta de interfaz WAN (WIC) y / tarjetas de interfaz WAN de voz (VWIC ), y una ranura interna Módulo de integración avanzada (AIM).

Cisco 2620XM 

El Cisco 2620XM Router Multiservicio ofrece una plataforma de ranura del módulo de una red con un 10/100 (100BASE-TX) puerto fijo Ethernet, dos tarjeta de interfaz WAN (WIC) plazas integrados, y un módulo de integración avanzada (AIM) ranura.

Cisco 2621XM 

El Cisco 2621XM Router Multiservicio ofrece una plataforma de ranura del módulo de una red con dos 10/100 (100BASE-TX) puertos Ethernet fijos, dos tarjeta de interfaz WAN (WIC) plazas integrados, y un módulo de integración avanzada (AIM) ranura. 

El 2621XM compatible con los mismos módulos que el 2620XM apoya.

Cisco 2811 

El Cisco 2811 Integrated Services Router proporciona una ranura de red del módulo mejorado con dos 10/100 (100BASE-TX) puertos Ethernet fijos, cuatro de alta velocidad Tarjeta de interfaz WAN (HWIC) ranuras integradas que son compatibles con la tarjeta de interfaz WAN (WIC), Tarjetas Voz de interfaz (VIC) y tarjetas de interfaz de voz / WAN (VWIC), y el módulo de integración avanzada (AIM) ranuras duales. 

Tipos de switches utilizados en Packet Tracer 

SERIE 2950

La Serie Cisco Catalyst 2950 de conmutadores Ethernet inteligentes es una línea de dispositivos de configuración fija, apelables e independientes, que proporcionan conectividad Fast Ethernet y Gigabit Ethernet a velocidades de cable. Es una familia de switches de Cisco con los precios más accesibles.

SERIE 2950T-24


Cisco Catalyst 2950T-24 es un miembro de la familia Catalyst 2950 Series Switch Ethernet inteligente. Es un interruptor independiente de configuración fija, que proporciona la conectividad Fast Ethernet y Gigabit Ethernet de velocidad de cable para redes de tamaño medio.
No soporta módulos de complemento.

SERIE 2960-24TT

Cisco Catalyst 2960-24TT es miembro de la familia Catalyst 2960 Series Switch Ethernet inteligente. Es un interruptor independiente de configuración fija, que proporciona laconectividad Fast Ethernet y Gigabit Ethernet de velocidad de cable para redes detamaño medio.
No soporta módulos de complemento.

SWITCH-PT



El conmutador genérico interruptor-PT proporciona diez ranuras.
Puerto de una sola consola y un puerto auxiliar.

Dispositivos inalambricos utilizados en Packet Tracer

 

Access Point

Un Punto de Acceso Inalámbrico(Access Point) en redes de computadoras es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación alámbrica para formar una red inalámbrica. 

Router Inalámbrico

Un Ruter Inalámbrico es un dispositivo que realiza las funciones de un ruter, pero también incluye las funciones de un punto de acceso inalámbrico. Se utiliza comúnmente para proporcionar acceso a Internet o a una red informática. No se requiere un enlace por cable, ya que la conexión se realiza sin cables, a través de ondas de radio. 

Tipos de conexiones disponibles en Packet Tracer

CABLE DE CONSOLA
Conexiones de la consola se puede hacer entre las PC y los routers o switches. Ciertas condiciones deben cumplirse para que la sesión de consola desde el PC a la obra: la velocidad a ambos lados de la conexión debe ser el mismo, los bits de datos debe ser de 7 u 8 para ambos para ambos, la paridad debe ser el mismo, la parada bits debe ser de 1 ó 2 (pero no tienen por qué ser lo mismo), y el control de flujo puede ser cualquier cosa de cualquier lado.

CABLE RECTO
Este tipo de cable es el medio de Ethernet estándar para la conexión entre los dispositivos que operan en diferentes capas OSI (como HUB a router, un switch a un PC, un router al cubo). Puede ser conectada a los tipos de puertos siguientes:

• 10 Mbps de cobre (Ethernet)
• 100 Mbps de cobre (Fast Ethernet)
• 1000 Mbps de cobre (GigabitEthernet).

CABLE CRUZADO
Este tipo de cable es el medio de Ethernet para la conexión entre los dispositivos que operan en la misma capa de OSI (como el cubo a cubo, de PC a PC, PC a la impresora). Puede ser conectada a los tipos de puertos siguientes:

• 10 Mbps de cobre (Ethernet)
• 100 Mbps decobre (Fast Ethernet)
• 1000 Mbps de cobre (GigabitEthernet).

FIBRA ÓPTICA
Los medios de comunicación de fibra se utiliza para hacer conexiones entre puertos de fibra (100 Mbps o 1000 Mbps).

CABLE TELEFÓNICO
Conexiones de línea telefónica sólo puede hacerse entre dispositivos con puerto de módem. La aplicación estándar para las conexiones de módem es un dispositivo final (por ejemplo, un PC) de marcación en una nube de red.

CABLE COAXIAL
Los medios de comunicación coaxial se utiliza para hacer conexiones entre los puertos coaxiales como un módem por cable conectado a una nube de Packet Tracer.

SERIAL DCE Y SERIAL DTE
Conexiones en serie, a menudo utilizadas para las conexiones WAN, se debe conectar entre los puertos de serie. Se debe habilitar reloj en el lado DCE para que aparezca el protocolo de línea. El reloj DTE es opcional. Se puede decir qué extremo de la conexión es el lado DCE por el pequeño "reloj" icono situado junto al puerto. Si eliges el tipo de conexión en serie DCE y luego conectar dos dispositivos, el primer dispositivo será el lado DCE y el segundo dispositivo se ajustará automáticamente a la parte DTE. 

Dispositivos terminales

Son los últimos dispositivos de la conexión de red es decir, las PC de escritorio de una LAN o e el servidor de la misma, además de una impresora y un teléfono.

Ventajas y desventajas de Packet Tracer

Ventajas:

 Es una herramienta muy útil para la enseñanza de fundamentos teóricos sobre Redes de comunicaciones.

 Posee una interfaz de usuario muy fácil de manejar, e incluye documentación y tutoriales sobre el manejo del mismo.

 Permite ver el desarrollo por capas del proceso de transmisión y recepción de paquetes de datos de acuerdo con el modelo de referencia OSI.

 Permite la simulación del protocolo de enrutamiento RIP V2 y la ejecución del protocolo STP y el protocolo SNMP para realizar diagnósticos básicos a las conexiones entre dispositivos del modelo de la Red.

Desventajas:

 Sólo permite modelar Redes en términos de filtrado y retransmisión de
paquetes.

 No permite crear topologías de Red que involucren la implementación de
tecnologías diferentes a Ethernet tales como Frame Relay, ATM, XDSL,
Satelitales, telefonía celular entre otras.

 Ya que su enfoque es pedagógico, el programa se considera de fidelidad
media para implementarse con fines comerciales.

Reglas de interconexión entre dispositivos en Packet Tracer
Para realizar una interconexión correcta debemos tener en cuenta las siguientes reglas:

Cable Recto: Siempre que conectemos dispositivos que funcionen en diferente capa del modelo OSI se debe utilizar cable recto (de PC a Switch o Hub, de Router a Switch).

Cable Cruzado: Siempre que conectemos dispositivos que funcionen en la misma capa del modelo OSI se debe utilizar cable cruzado (de PC a PC, de Switch/Hub a Switch/Hub, de Router a Router).

Interconexión de Dispositivos

Una vez que tenemos ubicados nuestros dispositivos en el escenario y sabemos que tipo de medios se utilizan entre los diferentes dispositivos lo único que nos faltaría sería interconectarlos. Para eso vamos al panel de dispositivos y seleccionamos “conecciones” y nos aparecerán todos los medios disponibles.

1) Elige automáticamente el tipo de cable 2) Cable de consola 3) Cable recto 4) Cable cruzado 5) Fibra óptica

6) Cable telefónico 7) Cable coaxial 8) Cable serial DCE 9) Cable serial DTE

Una vez que seleccionamos el medio para interconectar dos dispositivos y vamos al escenario el puntero se convierte en un conector. Al hacer click en el dispositivo nos muestra las interfaces disponibles para realizar conexiones, hacemos click en la interface adecuada y vamos al dispositivo con el cual queremos conectar y repetimos la operación y quedan los dispositivos conectados.

Topologías de redes

TOPOLOGÍA DE BUS
Una Red o topologia en forma de Bus o Canal de difusión es un camino de comunicación bidireccional con puntos de terminación bien definidos. Cuando una estación trasmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacia todas las estaciones conectadas al Bus hasta llegar a las terminaciones del mismo. Así, cuando una estación trasmite su mensaje alcanza a todas las estaciones, por esto el Bus recibe el nombre de canal de difusión. Otra propiedad interesante es que el Bus actúa como medio pasivo y por lo tanto, en caso de extender la longitud de la red, el mensaje no debe ser regenerado por repetidores (los cuales deben ser muy fiables para mantener el funcionamiento de la red). En este tipo de topología cualquier ruptura en el cable impide la operación normal y es muy difícil de detectar. Por el contrario, el fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos a la red sin interrumpir su funcionamiento.





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.



Cada nodo escucha todo el trafico sobre la red y toma solo los datos dirigidos a él
La conexión y desconexión de nodos no requiere dividir el bus.
Los nodos defectuosos no afectan la operación del resto de la red.
Un solo medio de comunicación




En cada punto donde existe un ordenador, es necesario utilizar un conector en forma de T. Los conectores T tienen dos extremos que permiten enlazar el cable de la red y la salida de la T se conecta al ordenador.

La topología de BUS solo puede emplear cable coaxial cuya velocidad de transmisión es de 10 Mbps, los conectores tipo T son los BNC. Tendremos que poner la salida de la T en el adaptador (tarjeta) y conectarnos cada parte del cable en cada uno de los extremos de la T.




Ventajas

• Facilidad de implementación y crecimiento. 
• Faciles de instalar 
• Requiere menor cantidad de fisico
• 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.

TOPOLOGÍA DE ANILLO

La topología de anillo se compone de un solo anillo formado por computadoras y cables. 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, 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.




La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten toda la información que reciben y la envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token". El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable, a la computadora destino y esta envía un mensaje de vuelta diciendo que los datos se recibieron correctamente. La computadora que transmitió los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.

Cada computadora tiende estar unida de una forma única. Cuando algún mensaje es enviado, este viaja a través de computadora en computadora. Cada una de ellas examina la dirección de destino. Si el mensaje no está direccionado a ella, reenvía el mensaje a la próxima computadora, y así hasta que el mensaje encuentre la computadora destino. Si se daña el cable, la comunicación no es posible de adquirir.

La topología de anillo se caracteriza principalmente por un camino unidireccional cerrado que puede conectar todos los nodos, dependiendo del control de acceso al medio; se le brindan distintos nombres a esta topología, entre ellos esta:
Bucle: el cual se utiliza para designar anillos en los que el control de acceso está centralizado (una de las estaciones se encarga de controlar el acceso de la red).
Anillo: el cual se utiliza cuando el control de acceso está distribuido por toda la red. Como las características de uno y otro tipo de la red son prácticamente las mismas, utilizamos el término anillo para las dos.




En cuanto a la fiabilidad de esta topología de Anillo presenta las mismas características que la de la topología de Bus: la avería de una estación puede aislarse fácilmente, pero una avería en el cable inutiliza la red. Sin embargo, es más fácil de encontrar a este problema, ya que el cable está físicamente dividido por las estaciones.

En esta topología los nodos están unidos físicamente a un conector central (llamado concentrador de cables o centro de cableado) en forma de estrella, aunque se sigue conservando la lógica del anillo (los mensajes pasan por todos los nodos). Cuando varios nodos fallan, el concentrador separa el nodo dañado del resto del anillo, y permite que el funcionamiento continúe normalmente de una red.Un concentrador admite el orden de 10 nodos. Para formar o expandir un anillo se pueden conectar varios concentradores entre sí, de forma que los procedimientos de acceso sigan siendo los mismos.

En esta configuración para prevenir fallos se puede llegar a utilizar un anillo de protección o de respaldo. En realidad de esta forma se puede observar como un anillo proporciona un enlace de comunicaciones muy fiable y no solo se minimiza las posibilidades de fallos, sin que este quede aislado y localizado (fácil mantenimiento de la red).

Una vez llegado a su destino el paquete de datos, el protocolo de acceso al medio debe incluir mecanismos para retirar dicho paquete de datos.

En pocas palabras, una topología en anillo no es excesivamente difícil de instalar, aunque gaste más cable que una topología en bus, pero el coste de mantenimiento puede ser intolerable sin puntos centralizadores.

La combinación estrella/anillo puede proporcionar una topología muy fiable sin el coste exagerado de cable como estrella pura.

Diferencia de la topología en anillo con la topología en estrellaLa topología en anillo se diferencia principalmente en que la información o datos importantes no se concentran en una computadora central como lo hace la topología en estrella, además la topología en anillo tiene un dispositivo que le permite utilizar multi-computadoras en vez de enviar la información a la computadora central.



Ventajas de topología en anillo:

• La principal ventaja de la red de anillo es que se trata de una arquitectura muy sólida, que pocas veces entra en conflictos con usuarios.
• La mayor ventaja que posee es el costo, pues para crearla, basta con que los equipos cuenten con tarjetas de red y con que exista un cable coaxial que una un punto con otro.
• Si se poseen pocas estaciones puede obtenerse un rendimiento óptimo.
• El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras.
• Esta topología usa menos cable que la topología de estrella.
• Se puede operar a grandes velocidades, y los mecanismos para evitar colisiones son sencillos.

Desventajas de topología en anillo:

• La ruptura de algún cable o fallo de un nodo altera el funcionamiento de toda la red, al igual que las distorsiones afectan a toda la red.
• La topología en anillo utiliza más cable que la topología en bus pero menos que la topología en estrella.
• En algunos tipos de topología en anillo es necesario bajar todo el sistema para agregar nodos.
• Si se posee gran cantidad de estaciones el rendimiento decaerá.
• En algunos casos para conectar una máquina al sistema es necesario desconectarlo de varias máquinas.
• Posee una mayor lentitud en la transmisión de la señal, debido a que la información es repartida por todo el anillo.

En este tipo de topología hay una falla muy recurrente que es la de cuando una computadora deja de funcionar o es cortado o dañado el cable en alguna parte de la red esta deja de funcionar por que la información no puede circular en forma perfecta al haber dicha avería en ella y por eso no puede trabajar al 100% de sus funciones. Toda la información pasa a través de cada computadora hasta que la información llega a su máquina destinada y ella la utiliza para lo que la necesita. Este esquema de cables enseña un ahorro en comparación con el de la topología de estrella. La topología de anillo es muy fácil de expandir porque ella para conectar más computadoras, pero mientras se instalan más computadoras nuevas a esta red ella queda desactivada mientras esto ocurra, el mayor daño en ella podría hacerlo el espacio físico, ya que ella sin él no pueden ser enlazadas más computadoras a la red por qué no habría espacio para colocarla en la red.

TOPOLOGÍA DE ESTRELLA

En la topología de estrella, los equipos de la red están conectados a un hardware denominado concentrador. Es una caja que contiene un cierto número de sockets a los cuales se pueden conectar los cables de los equipos. Su función es garantizar la comunicación entre esos sockets.



A diferencia de las redes construidas con la topología de bus, las redes que usan la topología de estrella son mucho menos vulnerables, ya que se puede eliminar una de las conexiones fácilmente desconectándola del concentrador sin paralizar el resto de la red. El punto crítico en esta red es el concentrador, ya que la ausencia del mismo imposibilita la comunicación entre los equipos de la red.Sin embargo, una red con topología de estrella es más cara que una red con topología de bus, dado que se necesita hardware adicional (el concentrador).

Ventajas de la Topología Estrella:

• A comparación de las topologías Bus yAnillo, si una computadora se daña el cable se rompe, las otras computadoras conectadas a la red siguen funcionando.
• Agregar una computadora a la red es muy fácil ya que lo único que hay que hacer es conectarla al HUB o SWITCH.
• Tiene una mejor organización ya que al HUB o SWITCH se lo puede colocar en el centro de un lugar físico y a ese dispositivo conectar todas las computadoras deseadas.

Desventajas de la Topología Estrella:

• No es tan económica a comparación de la topología Bus o Anillo porque es necesario más cable para realizar el conexionado.
• Si el HUB o SWITCH deja de funcionar, ninguna de las computadoras tendrá conexión a la red.
• El número de computadoras conectadas a la red depende de las limitaciones del HUB o SWITCH.

La topología Estrella nació gracias a la tecnología informática. Es una de las mejores sin lugar a dudas debido a su organización.

TOPOLOGÍA DE ÁRBOL
La Topología de árbol es aquella topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. La conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas a diferencia de que no tienen nodo central. Tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.
La falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones. La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
Los problemas asociados a las topologías anteriores radican en que los datos son recibidos por todas las estaciones sin importar para quien vayan dirigidos lo que puede producir interferencia entre las señales cuando dos o más estaciones transmiten al mismo tiempo. Por lo que hay que establecer un identificador de estación destino y mantener la cooperación entre todas las estaciones.

TOPOLOGÍA DE TELARAÑA

Las topologías de telaraña están inmediatamente con el concepto de rutas. A diferencia de todas las topologías anteriores, los mensajes enviados en una red de telaraña pueden tomar cualquiera de las muchas rutas posibles para llegar a su destino.

Algunos WANs (Redes de Cobertura Amplia), como la internet emplean las rutas de telaraña. En cada parte de la telaraña existe un equipo de cómputo el cual recibe y envía información.
La ventaja de esta topología es la fiabilidad frente a fallas, si una computadora falla no afecta a las demás, tiene grandes posibilidades de reconfiguración y permite tráficos elevados de información con retardos pequeños.