En Computer Network, hay varias formas a través de las cuales los diferentes componentes se conectan entre sí. Topología de la red Es la forma que define la estructura, y cómo se conectan estos componentes entre sí.

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Tipos de topología de red

La disposición de una red que comprende nodos y líneas de conexión a través del emisor y el receptor se denomina Topología de la red . Las diversas topologías de red son:

• Topología punto a punto
• Topología de malla
• Topología de las estrellas
• Topología del bus
• Topología de anillo
• Topología de árbol
• Topología híbrida

Topología punto a punto

La topología punto a punto es un tipo de topología que funciona con la funcionalidad del remitente y el receptor. Es la comunicación más sencilla entre dos nodos, en la que uno es el emisor y el otro es el receptor. Punto a punto proporciona un gran ancho de banda.

Topología punto a punto

Topología de malla

En una topología de malla, cada dispositivo está conectado a otro dispositivo a través de un canal particular. En Topología de malla, los protocolos utilizados son AHCP (Protocolos de configuración ad hoc), DHCP (Protocolo de configuración dinámica de host), etc.

Topología de malla

Figura 1 : Cada dispositivo está conectado a otro a través de canales dedicados. Estos canales se conocen como enlaces.

• Supongamos que la cantidad N de dispositivos están conectados entre sí en una topología de malla, la cantidad total de puertos que requiere cada dispositivo es N-1. En la Figura 1, hay 5 dispositivos conectados entre sí, por lo tanto, la cantidad total de puertos requeridos por cada dispositivo es 4. La cantidad total de puertos requeridos = N * (N-1).
• Supongamos que hay N cantidad de dispositivos conectados entre sí en una topología de malla, entonces la cantidad total de enlaces dedicados necesarios para conectarlos es^norteC₂es decir, N(N-1)/2. En la Figura 1, hay 5 dispositivos conectados entre sí, por lo tanto, la cantidad total de enlaces necesarios es 5*4/2 = 10.

Ventajas de la topología de malla

• La comunicación es muy rápida entre los nodos.
• La topología de malla es robusta.
• La avería se diagnostica fácilmente. Los datos son confiables porque se transfieren entre los dispositivos a través de canales o enlaces dedicados.
• Proporciona seguridad y privacidad.

Inconvenientes de la topología de malla

• La instalación y configuración son difíciles.
• El costo de los cables es alto ya que se requiere cableado a granel, por lo que es adecuado para una menor cantidad de dispositivos.
• El costo de mantenimiento es alto.

Un ejemplo común de topología de malla es la columna vertebral de Internet, donde varios proveedores de servicios de Internet están conectados entre sí a través de canales dedicados. Esta topología también se utiliza en sistemas de comunicaciones militares y sistemas de navegación aérea.

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Para obtener más información, consulte Ventajas y desventajas de la topología de malla.

Topología de las estrellas

En Star Topology, todos los dispositivos están conectados a un único concentrador a través de un cable. Este centro es el nodo central y todos los demás nodos están conectados al nodo central. El concentrador puede ser de naturaleza pasiva, es decir, no un concentrador inteligente como los dispositivos de transmisión; al mismo tiempo, el concentrador puede ser inteligente, conocido como concentrador activo. Los concentradores activos tienen repetidores. Se utilizan cables coaxiales o cables RJ-45 para conectar las computadoras. En Star Topology, se utilizan muchos protocolos LAN Ethernet populares como CD (detección de colisiones), CSMA (acceso múltiple con detección de portadora), etc.

Topología de las estrellas

Figura 2 : Una topología en estrella que tiene cuatro sistemas conectados a un único punto de conexión, es decir, un concentrador.

Ventajas de la topología en estrella

• Si N dispositivos están conectados entre sí en una topología en estrella, entonces la cantidad de cables necesarios para conectarlos es N. Por lo tanto, es fácil de configurar.
• Cada dispositivo requiere solo 1 puerto, es decir, para conectarse al concentrador, por lo tanto, la cantidad total de puertos necesarios es N.
• Es Robusto. Si un enlace falla, sólo ese enlace afectará y no más que eso.
• Fácil identificación de fallas y aislamiento de fallas.
• La topología en estrella es rentable ya que utiliza un cable coaxial económico.

Inconvenientes de la topología en estrella

• Si falla el concentrador (hub) en el que se basa toda la topología, todo el sistema colapsará.
• El costo de instalación es alto.
• El rendimiento se basa en un concentrador único, es decir, un concentrador.

Un ejemplo común de topología en estrella es una red de área local (LAN) en una oficina donde todas las computadoras están conectadas a un concentrador central. Esta topología también se utiliza en redes inalámbricas donde todos los dispositivos están conectados a un punto de acceso inalámbrico.

Para obtener más información, consulte Ventajas y desventajas de la topología en estrella.

Topología del bus

La topología de bus es un tipo de red en el que cada computadora y dispositivo de red está conectado a un solo cable. Es bidireccional. Es una conexión multipunto y una topología no robusta porque si la red troncal falla, la topología colapsa. En la topología de bus, las conexiones LAN Ethernet siguen varios protocolos MAC (Control de acceso a medios) como TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha, etc.

Topología del bus

figura 3 : Una topología de bus con cable troncal compartido. Los nodos están conectados al canal mediante líneas de acometida.

Ventajas de la topología de bus

• Si N dispositivos están conectados entre sí en una topología de bus, entonces la cantidad de cables necesarios para conectarlos es 1, lo que se conoce como cable troncal, y se requieren N líneas de acometida.
• Los cables coaxiales o de par trenzado se utilizan principalmente en redes basadas en bus que admiten hasta 10 Mbps.
• El coste del cable es menor comparado con otras topologías, pero se utiliza para construir redes pequeñas.
• La topología de bus es una tecnología familiar ya que las técnicas de instalación y resolución de problemas son bien conocidas.
• CSMA es el método más común para este tipo de topología.

Inconvenientes de la topología de bus

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• Una topología de bus es bastante más simple, pero aun así requiere mucho cableado.
• Si el cable común falla, todo el sistema colapsará.
• Si el tráfico de la red es intenso, aumentan las colisiones en la red. Para evitarlo se utilizan diversos protocolos en la capa MAC conocidos como Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD, etc.
• Agregar nuevos dispositivos a la red ralentizaría las redes.
• La seguridad es muy baja.

Un ejemplo común de topología de bus es la LAN Ethernet, donde todos los dispositivos están conectados a un único cable coaxial o cable de par trenzado. Esta topología también se utiliza en redes de televisión por cable. Para obtener más información, consulte Ventajas y desventajas de la topología de bus.

Topología de anillo

En una topología en anillo, forma un anillo que conecta dispositivos con exactamente dos dispositivos vecinos. Se utilizan varios repetidores para la topología de anillo con una gran cantidad de nodos, porque si alguien quiere enviar algunos datos al último nodo en la topología de anillo con 100 nodos, entonces los datos tendrán que pasar a través de 99 nodos para llegar al número 100. nodo. Por lo tanto, para evitar la pérdida de datos, se utilizan repetidores en la red.

Los datos fluyen en una dirección, es decir, son unidireccionales, pero se pueden hacer bidireccionales al tener 2 conexiones entre cada Nodo de Red, se llama Topología de Anillo Dual. Topología en anillo, las estaciones de trabajo utilizan el protocolo Token Ring Passing para transmitir los datos.

Topología de anillo

Figura 4 : Una topología en anillo consta de 4 estaciones conectadas y cada una forma un anillo.

El método de acceso más común a la topología en anillo es el paso de token.

• Paso de fichas: Es un método de acceso a la red en el que se pasa un token de un nodo a otro.
• Simbólico: Es un marco que circula por la red.

Operaciones de topología en anillo

1. Una estación se conoce como monitor estación que asume toda la responsabilidad de realizar las operaciones.
2. Para transmitir los datos, la estación debe contener el token. Una vez realizada la transmisión, el token se liberará para que lo utilicen otras estaciones.
3. Cuando ninguna estación esté transmitiendo los datos, el token circulará por el anillo.
4. Hay dos tipos de técnicas de liberación de tokens: Lanzamiento anticipado de tokens libera el token justo después de transmitir los datos y Liberación de token retrasada libera el token después de recibir el acuse de recibo del receptor.

Ventajas de la topología en anillo

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• La transmisión de datos es de alta velocidad.
• La posibilidad de colisión es mínima en este tipo de topología.
• Barato para instalar y ampliar.
• Es menos costoso que una topología en estrella.

Inconvenientes de la topología en anillo

• La falla de un solo nodo en la red puede causar que falle toda la red.
• La resolución de problemas es difícil en esta topología.
• La adición o eliminación de estaciones intermedias puede alterar toda la topología.
• Menos seguro.

Para obtener más información, consulte Ventajas y desventajas de la topología en anillo.

Topología de árbol

Esta topología es la variación de la topología en estrella. Esta topología tiene un flujo jerárquico de datos. En Tree Topology, se utilizan protocolos como DHCP y SAC (Configuración automática estándar).

Topología de árbol

Figura 5 : En este, los distintos hubs secundarios están conectados al hub central que contiene el repetidor. Estos datos fluyen de arriba a abajo, es decir, del concentrador central al secundario y luego a los dispositivos o de abajo hacia arriba, es decir, de los dispositivos al concentrador secundario y luego al concentrador central. Es una conexión multipunto y una topología no robusta porque si la red troncal falla, la topología colapsa.

Ventajas de la topología de árbol

• Permite conectar más dispositivos a un único concentrador central, por lo que disminuye la distancia que recorre la señal para llegar a los dispositivos.
• Permite aislar la red y también priorizar desde diferentes computadoras.
• podemos agregar nuevos dispositivos a la red existente.
• Detección de errores y error de corrección son muy fáciles en una topología de árbol.

Inconvenientes de la topología de árbol

• Si el concentrador central falla, todo el sistema falla.
• El costo es alto debido al cableado.
• Si se agregan nuevos dispositivos, resulta difícil reconfigurarlos.

Un ejemplo común de topología de árbol es la jerarquía en una organización grande. En la parte superior del árbol se encuentra el CEO, quien está conectado con los diferentes departamentos o divisiones (nodos secundarios) de la empresa. Cada departamento tiene su propia jerarquía, y los gerentes supervisan diferentes equipos (nodos nietos). Los miembros del equipo (nodos hoja) están en la parte inferior de la jerarquía, conectados con sus respectivos gerentes y departamentos.

Para obtener más información, consulte Ventajas y desventajas de la topología de árbol.

Topología híbrida

Esta tecnología topológica es la combinación de todos los distintos tipos de topologías que hemos estudiado anteriormente. La topología híbrida se utiliza cuando los nodos pueden adoptar cualquier forma. Significa que pueden ser topologías individuales, como en anillo o en estrella, o pueden ser una combinación de varios tipos de topologías vistas anteriormente. Cada topología individual utiliza el protocolo que se analizó anteriormente.

Topología híbrida

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Figura 6 : La figura anterior muestra la estructura de la topología híbrida. Como se ve, contiene una combinación de todos los diferentes tipos de redes.

Ventajas de la topología híbrida

• Esta topología es muy flexible .
• El tamaño de la red se puede ampliar fácilmente mediante agregando nuevos dispositivos.

Inconvenientes de la topología híbrida

• Es un reto para diseñar la arquitectura de la Red Híbrida.
• Centros utilizados en esta topología son muy caro.
• El coste de infraestructura es muy alto al ser una red híbrida. Requiere mucho cableado y dispositivos de red. .

Un ejemplo común de topología híbrida es la red de un campus universitario. La red puede tener una columna vertebral de topología en estrella, con cada edificio conectado a la columna vertebral a través de un conmutador o enrutador. Dentro de cada edificio, puede haber una topología de bus o de anillo que conecte las diferentes salas y oficinas. Los puntos de acceso inalámbrico también crean una topología de malla para dispositivos inalámbricos. Esta topología híbrida permite una comunicación eficiente entre diferentes edificios al tiempo que proporciona flexibilidad y redundancia dentro de cada edificio.

Para obtener más información, consulte Ventajas y desventajas de la topología híbrida.