TOPOLOGIAS DE RED

Las topologías de red se refieren a cómo se encuentran organizados entre sí los diversos dispositivos y conexiones en la red. Se puede considerar la red como una ciudad y la topología como el mapa de rutas.

Así como hay muchas formas de organizar y mantener una ciudad, tal como asegurarse que las vías puedan facilitar el paso entre las partes de la ciudad que albergan más tráfico, existen varias formas de organizar una red.

Cada topología tiene sus ventajas y desventajas. De acuerdo a los requerimientos de la organización, ciertas configuraciones pueden ofrecer un mayor nivel de seguridad y conectividad.

Importancia

El diseño de la red es importante por varias razones. Principalmente, tiene un papel fundamental en qué tan bien y cómo funcionará la red.

Una topología de red bien administrada mejora la eficiencia de datos y de energía, que servirá para disminuir los costos de mantenimiento y operativos.

La disposición y el diseño de una red se exhibe a través de un diagrama creado por un software de topología de red.

Estos diagramas son fundamentales por ciertas razones, especialmente por la forma en que pueden brindar una representación visual de los diseños físicos y lógicos, permitiendo a los administradores, cuando están resolviendo problemas, poder ver las conexiones entre los dispositivos.

La manera en que se organiza una red puede componer o deshacer la conectividad, funcionalidad y protección de la red contra el tiempo de inactividad.

Tipos y sus características
– Topologías físicas

Se refiere al diseño de las interconexiones entre los dispositivos y las conexiones físicas de la red, como cable (DSL, Ethernet), microondas o fibra óptica.

Existen varias topologías físicas comunes, como se muestra en la siguiente ilustración y se describen posteriormente.

Red de bus

Cada dispositivo está conectado en serie a lo largo de una ruta lineal. Esta disposición se encuentra hoy principalmente en las redes de distribución cableada de banda ancha.


Red de estrella

En esta red, un dispositivo central está conectado directamente con todos los demás dispositivos. Las redes de área local (LAN) que utilizan conmutadores Ethernet, tales como la mayoría de las redes cableadas de oficina, tienen una configuración de estrella.


Red en anillo

En esta configuración los dispositivos están conectados en una red como un círculo. Unas redes enviarán la señal en un solo sentido y otras podrán enviar la señal en los dos sentidos.

Estas redes bidireccionales son más resistentes que las redes de bus, ya que la señal puede moverse en cualquier sentido para llegar a un dispositivo.


Red de malla

Esta red enlaza las conexiones con los dispositivos de tal manera que haya disponibles múltiples rutas entre al menos algunos puntos de la red.

Una red está parcialmente mallada cuando solo algunos dispositivos están conectados con otros, y totalmente mallada cuando todos los dispositivos tienen una conexión directa con todos los demás.

La malla para crear múltiples rutas aumenta la resistencia ante fallas, pero también aumenta el costo.


Red de árbol

Llamada también estrella de estrellas, es una red donde se conectan diferentes topologías de estrella en una configuración de estrella.

Muchas redes de conmutadores Ethernet grandes, tales como las redes entre diferentes centros de datos, está configurada como árbol.


Red híbrida

Es una mezcla de dos o más topologías. Por ejemplo, si en una oficina se usa topología de bus y en otra oficina topología en estrella, la conexión de estas dos topologías dará como resultado una topología híbrida: topología de bus y topología en estrella.

– Topologías lógicas

La topología lógica para una red es algo más estratégica y abstracta. Generalmente consiste en lograr comprender conceptualmente cómo y por qué la red está organizada de la forma en que está, y cómo se mueven los datos a través de ella. Se refiere a la relación lógica entre los dispositivos y las conexiones.

Una conexión lógica diferirá de una ruta física cuando la información pueda dar un salto invisible en puntos intermedios.

En las redes ópticas, los multiplexores ópticos (ADM) crean rutas ópticas lógicas, porque el salto ADM no es visible para los nodos del punto final.

Las redes compuestas por circuitos virtuales tendrán una topología física de acuerdo al ámbito real de conexión, tal como el cable, y una topología lógica basada en los circuitos.

En ciertas ocasiones, la topología lógica corresponde a la configuración tal como la ve el usuario, lo que significa la conectividad de la red.

Redes IP y Ethernet

Las dos redes más utilizadas hoy en día, IP y Ethernet, están totalmente entretejidas a nivel de conexión porque cualquier usuario puede conectarse con cualquier otro, a menos que se introduzca algún medio, tal como un firewall, para bloquear conexiones no deseadas.

La conectividad total es debida a los protocolos que se manejan en la red, tal como Ethernet, y no de la topología física de la red como tal. Por tal razón, para las personas cualquier topología física de red podrá parecer que está totalmente entrelazada.


Ejemplos:
Red de bus

Las topologías de red de bus basadas en cableado Ethernet son relativamente fáciles y económicas de instalar, aunque los tramos están limitados por la longitud máxima de cable disponible.

Por ejemplo, supongamos una red de bus que está compuesta por cuatro computadoras: PC-A, PC-B, PC-C y PC-D.

Si la PC-A envía datos a la PC-C, entonces todas las computadoras de la red recibirán estos datos, pero solo la PC-C los aceptará. Si la PC-C responde, solo la PC-A aceptará los datos devueltos.

Al unir dos cables de bus se puede lograr una expansión, pero esta topología funciona mejor con un número limitado de dispositivos, generalmente menos de doce dispositivos en un solo bus.


Red en estrella

Las topologías de red en estrella son comunes en las redes domésticas, donde el punto de conexión central puede ser un enrutador o concentrador de red.

Se usa generalmente el cableado Ethernet de par trenzado sin blindaje (UTP) para conectar los dispositivos al concentrador, aunque también se puede emplear cable coaxial o fibra óptica.

Si se confronta con la topología de bus, se tiene que una red en estrella necesita generalmente una mayor cantidad de cableado.
Red en anillo

Las topologías de red en anillo se encuentran con mayor frecuencia en las universidades, aunque también las usan algunas empresas comerciales.

Al igual que la topología de bus, esta topología ya no tiene vigencia en las redes recientes. IBM la implementó en principio para poder superar los inconvenientes existentes de la topología de bus.

Si se tiene conectados un gran número de dispositivos, deben usarse repetidores para “renovar” las señales de datos a medida que viajan a través de la red.
Red de malla

Las topologías de red de malla son típicas de Internet y de ciertas redes de área amplia (WAN).

Los datos se pueden transmitir a través de una lógica de enrutamiento, que se determina mediante criterios establecidos tales como “evitar enlaces rotos” o “la ruta con la distancia más corta”.
Red de árbol

A menudo se utiliza en las redes de área amplia (WAN). Son ideales para estaciones de trabajo ubicadas en grupos.

Puede fácilmente lograr y mantener la expansión de dispositivos al extender las topologías de bus y estrella.

La detección de errores también es sencilla, pero estos sistemas tienden a ser intensos en cables y costos de instalación.