TIPOLOGIAS DE REDES

La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. En otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos.

BUS:

Una red en bus es aquella topología que se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Topología de red en la que todas las estaciones están conectadas a un único canal de comunicaciones por medio de unidades interfaz y derivadores. Las estaciones utilizan este canal para comunicarse con el resto.

La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos.  Físicamente cada host está conectado a un cable común, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.

La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. Sin embargo, puede representar una desventaja, ya que es común que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden paliar segmentando la red en varias partes. Es la topología más común en pequeñas LAN, con hub o switch final en uno de los extremos.

Los sistemas de bus, como Ethernet o la mayoriía de los sistemas de banda ancha, emplean un cable bidireccional con trayectorias de avance y regreso sobre el mismo medio, o bien emplean un sistema de cable doble o dual para lograr la bidireccionalidad.

Ventajas de red en bus:

• Facilidad de implementación y crecimiento.
• Simplicidad en la arquitectura.
• Es una red que no ocupa mucho espacio.

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.

Estrella:

Una red en estrella es una red de computadoras donde las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se hacen necesariamente a través de ese punto (conmutador, repetidor o concentrador). Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información. Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central “activo” que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.

Se utiliza sobre todo para redes locales (LAN). La mayoría de las redes de área local que tienen un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El punto o nodo central en estas sería el switch o el hub, por el que pasan todos los paquetes de usuarios.

Es la topología utilizada por la plataforma de Google.

Ventajas

• Posee un sistema que permite agregar nuevos equipos fácilmente.
• Reconfiguración rápida.
• Fácil de prevenir daños y/o conflictos, ya que no afecta a los demás equipos si ocurre algún fallo.
• Centralización de la red.
• Fácil de encontrar fallos

Desventajas

• Si el hub(repetidor) o switch central falla, toda la red deja de transmitir.
• Es costosa, ya que requiere más cables que las topologías en bus o anillo.
• El cable viaja por separado del concentrador a cada computadora.

La topología estrella es una de las topologías más populares de un LAN (Local Área Network).  Es implementada conectando cada computadora a un Hub central.  El Hub puede ser Activo, Pasivo o Inteligente.  Un hub activo es solo un punto de conexión y no requiere energía eléctrica.  Un Hub activo (el más común) es actualmente un repetidor con múltiples puertos; impulsa la señal antes de pasarla a la siguiente computadora.  Un Hub Inteligente es un hub activo, pero con capacidad de diagnóstico, puede detectar errores y corregirlos.

En una red estrella típica, la señal pasa de la tarjeta de red (NIC) de la computadora que está enviando el mensaje al Hub y este se encarga de enviar el mensaje a todos los puertos.  La topología estrella es similar a la Bus, todas las computadoras reciben el mensaje, pero solo la computadora con la dirección, igual a la dirección del mensaje puede leerlo.

Anillo

Una red en anillo es una topología de anillo en la que cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida de anillo. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de traductor, pasando la señal a la siguiente estación.

En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones.

En un anillo doble (Token Ring), dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones (Token passing). Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos).

Ventajas

• El sistema provee un acceso equitativo para todas las computadoras.
• El rendimiento no decae cuando muchos usuarios utilizan la red.
• Arquitectura muy sólida.
• Facilidad para la fluidez de datos.
• Sistema operativo caracterizado con un único canal

Desventajas

• 
  Longitudes de canales (si una estación desea enviar a otra, los datos tendrán que pasar por todas las estaciones intermedias antes de alcanzar la estación de destino).
• El canal usualmente se degradará a medida que la red crece.
• Difícil de diagnosticar y reparar los problemas.
• Si se encuentra enviando un archivo podrá ser visto por las estaciones intermedias antes de alcanzar la estación de destino.
• La transmisión de datos es más lenta que en las otras topologías (Estrella, Malla, Bus, etc), ya que la información debe pasar por todas las estaciones intermedias antes de llegar al destino.

Anillo Doble

La topología de anillo doble es igual a la topología de anillo, con la diferencia de que hay un segundo anillo redundante que conecta los mismos dispositivos para incrementar la fiabilidad y flexibilidad de la red, cada dispositivo de red forma parte de dos topologías de anillo independiente.

La topología de anillo doble actúa como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa solamente uno por vez

Ventajas

• Es la de redundancia porque si falla el primer anillo queda el segundo. 
• incrementa la confiabilidad y la flexibilidad de la red.

Desventaja

• El costo, ya que se duplica la infraestructura necesaria.

Malla

En esta topología todas las computadoras están interconectadas entre sí por medio de un tramado de cables. Esta configuración provee redundancia porque si un cable falla hay otros que permiten mantener la comunicación.

Muchas veces la topología malla se va a unir a otra topología para formar una topología híbrida. En las redes de malla las computadoras están conectadas entre si, de modo que no existen un una privilegio de un computador sobres otros, refiriéndose a la concentración del trafico de comunicación.

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.

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 tráfico.
• 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.
• Si desaparece no afecta tanto a los nodos de redes.

Desventajas

• 
  El costo de la red puede aumentar en los casos en los que se implemente de forma alámbrica, la topología de red y las características de la misma implican el uso de más recursos.
• Es más costosa que las demás topologías debido a que utilizan mayor cantidad de cableado
• Tanto su instalación, configuración y mantenimiento son muy difíciles debido a que los ordenadores deben estar conectados entre sí.

Árbol

La topología de árbol es la red en que los nodos están colocados en forma de árbol, desde una visión topológica, la conexión de árbol es parecida a una serie de redes en estrellas interconectadas salvo en que no tiene un nodo central, en cambio tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.

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.
• Permite conectar mas 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

• Es mas difícil su configuración.
  
• Requiere mas 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.