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.
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:
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.
Ventajas de la Topología Estrella:
Desventajas de la Topología Estrella:
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.
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.
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.
- 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).
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).
- 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 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.
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