Topología de una red

23 de agosto de 2019

topologia de una red

Aproximación a la teoría de redes.

En el artículo anterior vimos unas definiciones sencillas de lo que es una red y para que sirven. Este artículo atañe al diseño de la infraestructura de red. Veremos las diferentes maneras posibles de conectar los nodos de la red. No entraremos en detalles de como funcionará internamente la red ni  (cableado, la configuración de los protocolos, tipos de nodos) ya que esto es parte de la arquitectura y no de la topología, pero de esto hablaré más adelante. (Lo escribiré de manera sencilla sin tantos tecnicismos, quiero que mi sobrina no se duerma al tercer párrafo). Entonces:

¿Qué es la topología de una red?

La topología de una red es la manera en que se llevan a cabo las conexiones entre dos o más nodos, tanto en el plano físico, como en el plano lógico.

  • La topología física: aplica a las conexiones de cableado físicas.
  • La topología lógica: aplica a las conexiones lógicas de protocolos que hacen funcionar la red.

Cada topología de red tiene sus ventajas y desventajas, por lo que no todas se puedes aplicar a todas las soluciones. Las más conocidas son:

Redes punto a punto

Es la topología básica, se trata de un enlace permanente entre dos puntos o nodos. Se utiliza enn telefonía convencional y en redes de largo alcance (WAN).

red punto a punto

Pros:

Su gran ventaja es la comunicación sin obstáculos entre los dos puntos y es muy fácil de configurar. Su costo es bajo dado que no se necesita dispositivos de red ni servidores dedicados. Los costos del cableado dependen del número de enlaces. Cada nodo tiene por lo menos dos interfaces.

Contras:

Todos los dispositivos pueden actuar como cliente y como servidor por lo que su administración no se puede centralizar. No son sistemas seguros ni escalables.

Redes en topología de bus o lineal

Una red en topología en bus es aquella red que tiene un único medio de comunicación al que se conectan todos los equipos. En una topología de bus cada nodo está conectado a un segmento común de cable de red que se coloca como un bus lineal, es decir un cable largo que va de un extremo a otro. El cable puede ser coaxial, par trenzado o fibra óptica.

red bus

Pros:

Su principal ventaja es que se puede implementar fácilmente y se puede ampliar con facilidad.

Contras:

La calidad de la señal depende de la longitud del cable y de la cantidad de nodos conectados, si añadimos nodos el desempeño de la red disminuye. Este tipo de red es eficaz para conexiones entre nodos ubicados en el centro, pero no lo es para los que están ubicados en los extremos ya que es muy probable existan colisiones con el envío de información desde otro equipo.

Redes en topología de anillo

En las topologías de anillo cada nodo está conectado únicamente al nodo anterior y al nodo posterior de tal modo que se forma una cadena de nodos se llega a cerrar formando un anillo. Para enviar información tiene que pasar por cada uno de los nodos porque es leída y reenviada por todos ellos.

Topología de red de anillo simple

 

 

El tráfico circula en un sentido, por lo que para enviar información a un equipo que esté un nodo atrás, el envío dará una vuelta completa en la red para llegar al destino. Para minimizar este problema se utiliza la topología de doble anillo, de tal modo así se puede usar un enlace u otro en función de la dirección hacia la que queremos enviar la información.

Topologia de doble anillo

 

Pros:

Se trata de una topología sencilla. Para añadir un nodo, hay que conectarlo con otros dos nodos. El sistema provee un acceso equitativo a todos los nodos donde cada dispositivo tiene acceso al token y la oportunidad de transmitir. Tiene mejor desempeño que una topología en bus. No requiere un nodo central para administrar la conectividad entre los dispositivos.

Contras:

El rendimiento decae al crecer la red porque los nodos tienen que esperar más tiempo para recibir el token, no lo hace tanto como una topología de bus.

Si un nodo falla, entonces la red falla por completo, no se pueden aislar los nodos y se dificulta en gran medida la detección y resolución de problemas porque simplemente vemos la red caída.

Otro punto a tener en cuenta es que la información transmitida será vista por todos los nodos de la red, por lo que se genera un importante problema de privacidad.

Redes en topologías en estrella

Una topología en estrella es una red donde todos los equipos están conectados a un único punto central que es el responsable de gestionar cada conexión y de distribuir el tráfico, se evitan las colisiones y se asegura la máxima eficiencia en las comunicaciones.

red estrella

Pros:

Las principales ventajas de este tipo de redes son su facilidad de implementación y de crecimiento. Solamente se necesita conectar los nuevos equipos al nodo central sin tener que actuar sobre el resto de la red. En el caso de fallo es fácil aislar el equipo con el problema. Por otro lado, la centralización total facilita los cambios administrativos y permiten realizar configuraciones en toda la red desde un único punto de gestión remoto.

Esta topología es la más usada como base para el diseño de redes de área local.

Contras:

Se necesita de mucho cableado. En caso de fallo del nodo central, toda la red se cae.

Redes en topologías híbridas o mixtas

Las redes en topologías híbridas o mixtas, son aquellas que tienen otras topologías de base en su estructura. Así pues, aunque usen las topologías básicas no pueden clasificarse como tal por lo que entran dentro de la categoría de topologías híbridas. Aunque las topologías híbridas por definición pueden presentar distintas configuraciones, existen algunas con características puntuales.

topologia hibrida

Redes en topologías de árbol

Las redes en topología de árbol o topología jerárquica son una sucesión de pequeñas topologías en estrella conectadas entre sí sin un único nodo central.

Esta topología de árbol es de uso común, sobre todo si incorpora diferentes zonas físicas, plantas de un edificio o varios edificios en una misma zona.

red arbol

Pros:

Es una topología soportada por multitud de vendedores de software y de hardware. Tiene una fácil resolución de problemas.

Contras:

Su configuración acarrea cierta dificultad. Se requiere mucho cableado y la medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.

Si el segmento principal se cae, entonces todo el segmento también cae. De igual manera, si se desconecta un nodo, todos los que están conectados a él se desconectarán también.

Redes en topologías de malla

En las redes en topologías de malla los equipos están conectados entre sí como si fueran una topología de anillo, pero el patrón de conexión no se limita únicamente a los equipos, ni tienen por qué cerrarse en un anillo.

red malla abierta

Una topología de red en malla completa

Es una topología en malla en la que existe un enlace punto a punto entre todos los terminales. Estos tipos de redes son muy utilizadas por los grandes operadores de telecomunicaciones para dar servicio WAN, aunque no es obligatorio y podemos diseñar cualquier tipo de topología en función de nuestras necesidades y preferencias.

red malla completa

Pros:

Las redes en malla pueden prescindir del enrutamiento manual, o apenas requerir atención para el mantenimiento de éste. Si alguno de los enlaces entre dos nodos adyacentes falla, entonces los nodos adyacentes propagarán un cambio en la tabla de rutas, notificando a los nodos contiguos que hubo un cambio en la red.

Contras:

Para esta topología de red se ha de prever una mayor cantidad de recursos que repercute en el costo

¿Cómo se elige una topología de red?

Eso es lo que me preguntó mi sobrina después de contarle todo lo anterior. Realmente no se suelen dar las condiciones perfectas para poder aplicar directamente una topología concreta, por lo que se deben adoptar soluciones mixtas donde se utilicen combinaciones de las opciones básicas. ¿Eso es todo? me pregunto. y la verdad que no, el diseño de una red no es elegir un dibujo, se deben considerar aspectos tales como recorridos del cableado, número de empalmes, conexiones y dispositivos de red. Como la instalación se llevará a cabo en varias etapas, sería necesario un plano detallado, un listado de materiales con sus costos, etc, pero esto lo seguimos en otro post porque mi sobrina ya se dispersó y se puso a ver el Instagram…

Gracias por leer.

Celica G.

Mi nombre es Celica G. Soy Design Thinker. Artista Plástica. Escritora. Fotógrafa Técnica constructora y Técnica especialista en IT

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