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Topologías de redes informáticas – javatpoint

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La topología define la estructura de la red de cómo todos los componentes están interconectados entre sí. Hay dos tipos de topología: topología física y lógica.

La topología física es la representación geométrica de todos los nodos de una red.

Topologías de redes informáticas


Topología del bus

Topologías de redes informáticas

  • La topología del bus está diseñada de tal manera que todas las estaciones están conectadas a través de un solo cable conocido como cable backbone.
  • Cada nodo está conectado al cable principal mediante un cable de derivación o directamente conectado al cable principal.
  • Cuando un nodo quiere enviar un mensaje a través de la red, envía un mensaje a la red. Todas las estaciones disponibles en la red recibirán el mensaje tanto si se ha direccionado como si no.
  • La topología de bus se utiliza principalmente en redes estándar 802.3 (ethernet) y 802.4.
  • La configuración de una topología de bus es bastante más simple en comparación con otras topologías.
  • El cable troncal se considera un «Carril único» a través del cual se transmite el mensaje a todas las estaciones.
  • El método de acceso más común de las topologías de bus es CSMA (El cargador Envia multiples accesos).

CSMA: Es un control de acceso a los medios que se utiliza para controlar el flujo de datos de modo que se mantenga la integridad de los datos, es decir, que los paquetes no se pierdan. Hay dos formas alternativas de manejar los problemas que ocurren cuando dos nodos envían los mensajes simultáneamente.

  • CD de CSMA: CD de CSMA (Detección de colisiones) es un método de acceso utilizado para detectar la colisión. Una vez que se detecta la colisión, el remitente dejará de transmitir los datos. Por lo tanto, funciona en «recuperación después de la colisión«.
  • CSMA CA: CSMA CA (prevención de colisiones) es un método de acceso que se utiliza para evitar la colisión comprobando si el medio de transmisión está ocupado o no. Si está ocupado, el remitente espera hasta que el medio esté inactivo. Esta técnica reduce efectivamente la posibilidad de colisión. No funciona en «recuperación después de la colisión».

Ventajas de la topología de bus:

  • Cable de bajo costo: En la topología de bus, los nodos se conectan directamente al cable sin pasar por un concentrador. Por tanto, el coste inicial de instalación es bajo.
  • Velocidades de datos moderadas: Los cables coaxiales o de par trenzado se utilizan principalmente en redes basadas en bus que admiten hasta 10 Mbps.
  • Tecnología familiar: La topología de bus es una tecnología familiar, ya que las técnicas de instalación y resolución de problemas son bien conocidas y los componentes de hardware están fácilmente disponibles.
  • Fallo limitado: Una falla en un nodo no tendrá ningún efecto en otros nodos.

Desventajas de la topología de bus:

  • Cableado extenso: Una topología de bus es bastante más simple, pero aún requiere mucho cableado.
  • Solución de problemas difíciles: Requiere equipo de prueba especializado para determinar las fallas del cable. Si ocurre alguna falla en el cable, interrumpiría la comunicación para todos los nodos.
  • Interferencia de señal: Si dos nodos envían los mensajes simultáneamente, las señales de ambos nodos chocan entre sí.
  • Reconfiguración difícil: Agregar nuevos dispositivos a la red ralentizaría la red.
  • Atenuación: La atenuación es una pérdida de señal que conduce a problemas de comunicación. Los repetidores se utilizan para regenerar la señal.

Topología en anillo

Topologías de redes informáticas

  • La topología de anillo es como una topología de bus, pero con extremos conectados.
  • El nodo que recibe el mensaje de la computadora anterior lo retransmitirá al siguiente nodo.
  • Los datos fluyen en una dirección, es decir, son unidireccionales.
  • Los datos fluyen en un solo bucle continuamente conocido como bucle sin fin.
  • No tiene extremos terminados, es decir, cada nodo está conectado a otro nodo y no tiene un punto de terminación.
  • Los datos en una topología de anillo fluyen en el sentido de las agujas del reloj.
  • El método de acceso más común de la topología en anillo es pase de fichas.
    • Transferencia de token: Es un método de acceso a la red en el que el token se pasa de un nodo a otro.
    • Simbólico: Es un marco que circula por la red.

Trabajo de paso de Token

  • Un token se mueve por la red y se pasa de una computadora a otra hasta que llega al destino.
  • El remitente modifica el token poniendo la dirección junto con los datos.
  • Los datos se pasan de un dispositivo a otro hasta que coincide la dirección de destino. Una vez que el dispositivo de destino recibe el token, envía el acuse de recibo al remitente.
  • En una topología de anillo, se utiliza un token como portador.

Ventajas de la topología en anillo:

  • Administración de redes: Los dispositivos defectuosos se pueden eliminar de la red sin desconectarla.
  • Disponibilidad de producto: Se encuentran disponibles muchas herramientas de hardware y software para la operación y el monitoreo de la red.
  • Costo: El cableado de par trenzado es económico y de fácil acceso. Por lo tanto, el costo de instalación es muy bajo.
  • De confianza: Es una red más confiable porque el sistema de comunicación no depende de una sola computadora host.

Desventajas de la topología en anillo:

  • Solución de problemas difícil: Requiere equipo de prueba especializado para determinar las fallas del cable. Si ocurre alguna falla en el cable, interrumpiría la comunicación para todos los nodos.
  • Falla: La avería en una estación conduce al fallo de toda la red.
  • Reconfiguración difícil: Agregar nuevos dispositivos a la red ralentizaría la red.
  • Demora: El retraso de la comunicación es directamente proporcional al número de nodos. Agregar nuevos dispositivos aumenta el retraso de la comunicación.

Topología de las estrellas

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  • La topología en estrella es una disposición de la red en la que cada nodo está conectado al concentrador, conmutador o computadora central.
  • La computadora central se conoce como servidor, y los dispositivos periféricos conectados al servidor se conocen como clientela.
  • Se utilizan cables coaxiales o cables RJ-45 para conectar las computadoras.
  • Los concentradores o conmutadores se utilizan principalmente como dispositivos de conexión en un topología de estrella física.
  • La topología en estrella es la topología más popular en la implementación de redes.

Ventajas de la topología en estrella

  • Solución de problemas eficiente: La resolución de problemas es bastante eficiente en una topología en estrella en comparación con la topología de bus. En una topología de bus, el administrador tiene que inspeccionar los kilómetros de cable. En una topología en estrella, todas las estaciones están conectadas a la red centralizada. Por lo tanto, el administrador de la red tiene que ir a la estación única para solucionar el problema.
  • Control de red: Las funciones complejas de control de red se pueden implementar fácilmente en la topología en estrella. Cualquier cambio realizado en la topología en estrella se acomoda automáticamente.
  • Fallo limitado: Como cada estación está conectada al concentrador central con su propio cable, la falla en un cable no afectará a toda la red.
  • Tecnología familiar: La topología en estrella es una tecnología familiar ya que sus herramientas son rentables.
  • Fácilmente ampliable: Se puede expandir fácilmente ya que se pueden agregar nuevas estaciones a los puertos abiertos en el concentrador.
  • Económico: Las redes de topología en estrella son rentables ya que utilizan un cable coaxial económico.
  • Altas velocidades de datos: Admite un ancho de banda de aproximadamente 100 Mbps. Ethernet 100BaseT es una de las redes de topología en estrella más populares.

Desventajas de la topología en estrella

  • Un punto central de falla: Si el concentrador o conmutador central se apaga, todos los nodos conectados no podrán comunicarse entre sí.
  • Cable: A veces, el enrutamiento de cables se vuelve difícil cuando se requiere una cantidad significativa de enrutamiento.

Topología de árbol

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  • La topología de árbol combina las características de la topología de bus y la topología en estrella.
  • Una topología de árbol es un tipo de estructura en la que todas las computadoras están conectadas entre sí de manera jerárquica.
  • El nodo superior en la topología del árbol se conoce como nodo raíz, y todos los demás nodos son descendientes del nodo raíz.
  • Solo existe una ruta entre dos nodos para la transmisión de datos. Por lo tanto, forma una jerarquía de padres e hijos.

Ventajas de la topología de árbol

  • Soporte para transmisión de banda ancha: La topología de árbol se utiliza principalmente para proporcionar transmisión de banda ancha, es decir, las señales se envían a largas distancias sin ser atenuadas.
  • Fácilmente ampliable: Podemos agregar el nuevo dispositivo a la red existente. Por lo tanto, podemos decir que la topología de árboles se puede expandir fácilmente.
  • Fácilmente manejable: En la topología de árbol, toda la red se divide en segmentos conocidos como redes en estrella que se pueden administrar y mantener fácilmente.
  • Detección de errores: La detección y corrección de errores son muy fáciles en una topología de árbol.
  • Fallo limitado: La avería en una estación no afecta a toda la red.
  • Cableado punto a punto: Tiene cableado punto a punto para segmentos individuales.

Desventajas de la topología de árbol

  • Solución de problemas difícil: Si ocurre alguna falla en el nodo, entonces será difícil solucionar el problema.
  • Alto costo: Los dispositivos necesarios para la transmisión de banda ancha son muy costosos.
  • Falla: Una topología de árbol se basa principalmente en el cable del bus principal y una falla en el cable del bus principal dañará la red en general.
  • Reconfiguración difícil: Si se agregan nuevos dispositivos, será difícil reconfigurarlos.

Topología de malla

Topologías de redes informáticas

  • La tecnología de malla es una disposición de la red en la que las computadoras están interconectadas entre sí a través de varias conexiones redundantes.
  • Hay varias rutas de una computadora a otra.
  • No contiene el conmutador, concentrador ni ninguna computadora central que actúe como un punto central de comunicación.
  • Internet es un ejemplo de topología de malla.
  • La topología de malla se utiliza principalmente para implementaciones WAN donde las fallas de comunicación son una preocupación crítica.
  • La topología de malla se utiliza principalmente para redes inalámbricas.
  • La topología de malla se puede formar usando la fórmula:
    Número de cables = (n * (n-1)) / 2;

Donde n es el número de nodos que representa la red.

La topología de malla se divide en dos categorías:

  • Topología de malla completamente conectada
  • Topología de malla parcialmente conectada

Topologías de redes informáticas

  • Topología de malla completa: En una topología de malla completa, cada computadora está conectada a todas las computadoras disponibles en la red.
  • Topología de malla parcial: En una topología de malla parcial, no todas las computadoras, excepto algunas, están conectadas a aquellas computadoras con las que se comunican con frecuencia.

Ventajas de la topología de malla:

De confianza: Las redes de topología de malla son muy confiables, ya que cualquier falla en el enlace no afectará la comunicación entre las computadoras conectadas.

Comunicación rápida: La comunicación es muy rápida entre los nodos.

Reconfiguración más sencilla: Agregar nuevos dispositivos no interrumpiría la comunicación entre otros dispositivos.

Desventajas de la topología de malla

  • Costo: Una topología de malla contiene una gran cantidad de dispositivos conectados, como un enrutador, y más medios de transmisión que otras topologías.
  • Gestión: Las redes de topología de malla son muy grandes y muy difíciles de mantener y administrar. Si la red no se monitorea cuidadosamente, la falla del enlace de comunicación no se detecta.
  • Eficiencia: En esta topología, las conexiones redundantes son altas, lo que reduce la eficiencia de la red.

Topología híbrida

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  • La combinación de varias topologías diferentes se conoce como Topología híbrida.
  • Una topología híbrida es una conexión entre diferentes enlaces y nodos para transferir los datos.
  • Cuando dos o más topologías diferentes se combinan juntas, se denomina topología híbrida y si topologías similares están conectadas entre sí, no dará como resultado una topología híbrida. Por ejemplo, si existe una topología de anillo en una sucursal del banco ICICI y la topología de bus en otra sucursal del banco ICICI, la conexión de estas dos topologías dará como resultado una topología híbrida.

Ventajas de la topología híbrida

  • De confianza: Si ocurre una falla en cualquier parte de la red no afectará el funcionamiento del resto de la red.
  • Escalable: El tamaño de la red se puede expandir fácilmente agregando nuevos dispositivos sin afectar la funcionalidad de la red existente.
  • Flexible: Esta topología es muy …

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