TOPOLOGIA DE REDES

KAMILA ALZATE PEREZ 10-3

QUE ES UNA TOPOLOGIA

La topología de red se define como la cadena de comunicación que los nodos conforman una red usada para comunicarse.

la topología estética, se puede dar una topología lógica a la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.

En algunos casos se puede usar la palabra arquitectura en un sentido relajado para hablar a la vez de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado.

EJEMPLOS DE TOPOLOGIA Un ejemplo claro de esto es la topología de árbol, la cual es llamada así por su apariencia estética, por la cual puede comenzar con la inserción del servicio de internet desde el proveedor, pasando por el router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los hosts (estaciones de trabajo, pc o como quieran llamarle), el resultado de esto es una red con apariencia de árbol porque desde el primer router que se tiene se ramifica la distribución de internet dando lugar a la creación de nuevas redes y/o subredes tanto internas como externas

EXPLICAR CADA UNAS DE LAS TOPOLOGIAS

*TOPOLOGIA DE BUS:

Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos loes elementos de una red. Todos los Nodos de la Red están unidos a este cable. Este cable recibe el nombre de "Backbone Cable". Tanto Ethernet como LocalTalk pueden utilizar esta topología.En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cual es la que le corresponde, la destinada a él. Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra parte, una ruptura del bus es difícil de localizar(dependiendo de la longitud del cable y el número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema.

Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Esta es una breve descripción del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la parte básica para la construcción de redes Ethernet y generalmente consiste de algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas, administrativas u otras.

*Ventajas de la topología de BUS:- Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red- Requiere menos cable que una topología estrella*Desventajas de la topología de BUS:- Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal.- Se requiere terminadores.- Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.- No se debe utilizar como única solución en un gran edificio. 

*TOPOLOGIA DE ESTRELLA: Es una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la red, estos se conectan a un concentrador o hub.Los datos es estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella. Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red deben pasar por el nodo principal, con lo cual un fallo en él provoca la caída de todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo afecta al nodo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio para cada terminal adicional de la red. La topología de Estrella es una buena elección siempre que se tenga varias unidades dependientes de un procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal requiere estar accesando frecuentemente esta computadora. En este caso, todos los cables están conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.

Equipo como unidades de multiplexaje, concentradores y pares de cables solo reducen los requerimientos de cableado, sin eliminarlos y produce alguna economía para esta topología. Resulta económico la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de una cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.

*VENTAJAS DE LA TOPOLOGIA ESTRELLA:- Gran facilidad de instalación- Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.- Facilidad para la detección de fallo y su reparación.- Inconvenientes de la Topología de Estrella.- Requiere más cable que la topología de BUS.- Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.- Se han de comprar hub o concentradores.

*DESVENTAJAS DE LA TOPOLOGIA ESTRELLA:- No es tan económica a comparación de la topología bus o anillo porque es necesario mas cable para realizar el conexionados.- si el hub o swich deja de funcionar ninguna de las computadoras tendrá conexión ala red.

*Topología de Estrella Cableada / Star-Wired Ring:

Físicamente parece una topología estrella pero el tipo de concentrador utilizado, la MAU se encarga de interconectar internamente la red en forma de anillo.Esta tipología es la que se utiliza en redes Token ring

*TOPOLOGIA ARBOL:La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.

Esta estructura de red se utiliza en aplicaciones de televisión por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estructuras de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de banda ancha .

*Ventajas de la Topología de Árbol: - Cableado punto a punto para segmentos individuales.

- Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.*Desventajas de la Topología de Árbol: - 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.

- Es más difícil su configuración.

*TOPOLOGIA ANILLO:

Topología de red en la que las estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo.

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 evita perdida de información debido a colisiones.

Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que esta en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde.

Ventajas de la topología anillo:

-Fácil de instalar y reconfigurar.

- Para añadir o quitar dispositivos , solamente hay que mover dos conexiones.

-Arquitectura muy compacta, y muy pocas veces o casi nunca tiene conflictos con los otros usuarios.

- La conexión provee una organización de igual a igual para todas las computadoras.

-El rendimiento no se declina cuando hay muchos usuarios conectados a la red. 

Desventajas de la topología anillo:

-Restricciones en cuanto a la longitud del anillo y también en cuanto a la cantidad de dispositivos conectados a la red.

-Todas las señales van en una sola dirección y para llegar a una computadora debe pasar por todas las del medio.

- Cuando una computadora falla, altera a toda la red.

*TOPOLOGIA MIXTA:Las topologías mixtas son aquellas en las que se aplica una mezcla entre alguna de las otras topologías : bus, estrella o anillo. Principalmente podemos encontrar dos topologías mixtas: Estrella - Bus y Estrella - Anillo. En una topología mixta, se combinan dos o más topologías para formar un diseño de red completo. Raras veces, se diseñan las redes utilizando un solo tipo de topología. Por ejemplo, es posible que desee combinar una topología en estrella con una topología de bus para beneficiarse de las ventajas de ambas.Importante: En una topología híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al resto de la red.Normalmente, se utilizan dos tipos de topologías híbridas: topología en estrella-bus y topología en estrella-anillo.En estrella-bus: En una topología en estrella-bus, varias redes de topología en estrella están conectadas a una conexión en bus. Cuando una configuración en estrella está llena, podemos añadir una segunda en estrella y utilizar una conexión en bus para conectar las dos topologías en estrella. En estrella-anillo: En la topología en estrella-anillo, los equipos están conectados a un componente central al igual que en una red en estrella. Sin embargo, estos componentes están enlazados para formar una red en anillo.Al igual que la topología en estrella-bus, si un equipo falla, no afecta al resto de la red. Utilizando el paso de testigo, cada equipo de la topología en estrella-anillo tiene las mismas oportunidades de comunicación. Esto permite un mayor tráfico de red entre segmentos que en una topología en estrella-bus.

*VENTAJAS DE LA TOPOLOGIA MIXTA:Combina las ventajas de las que disponen otras redes

*DESVENTAJAS DE LA TOPOLOGIA MIXTAPuede ser difícil de configurar, dependiendo de la complejidad de las redes a

combinar.

TOPOLOGIA MALLA:La topología de red malla es una topología de red en la que cada nodo  está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por distintos caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor  tiene sus propias conexiones con todos los demas servidores

*VENTAJAS DE TOPOLOGIA MALLA

- Fiabilidad

- Seguridad

- Estabilidad

- Menor coste de mantenimiento

- Autoregenerable

*DESVENTAJAS DE TOPOLOGIA MALLA

- 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.- Duplicado de recursos(cableado redundante, cada nodo implica mucho más cable) Longitud de cable y número de nodos limitados.- Los costes de mantenimiento pueden aumentar a largo plazo.El fallo del nodo central puede echar abajo la red entera

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*TOPOLOGIA DOBLE ANILLO: 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.

En otras palabras, 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. En lugar de un anillo, hay dos para aumentar la fiabilidad de la red.

Uno de los anillos se utiliza para la transmisión y el otro actúa como anillo de seguridad o reserva. Si aparece un problema, como un fallo en el anillo o una ruptura del cable, se reconfigura el anillo y continúa la transmisión.

Una de las ventajas de la topología de anillo doble es la redundancia.

LA RED FDDI ES UN EJEMPLO DE ANILLO DOBLE:

FDDI utiliza el sistema de pase de testigo en una

configuración de doble anillo. El tráfico en una red

FDDI está formado por dos flujos similares que

circulan en direcciones opuestas alrededor de dos

anillos que giran en sentido contrario. Un anillo

se denomina «anillo principal» y el otro

«anillo secundario».

En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos falla, los datos pueden transmitirse por el otro

* TOPOLOGIA TOTALMENTE CONEXA: La red totalmente conexa es una topología muy eficaz ya que esta unida totalmente todos los nodos aquí se muestra las topologías que al unirlas nos da una totalmente conexa. En caso de que uno de los cableados se llegue a dañar de algún nodo la información no se vera afectada para los demás nodos. 

En este tipo de red, cada computador se conecta al resto de computadores por medio de cables sin ser necesario un servidor.

*VENTAJAS DE TOPOLOGIA TOTALMENTE CONEXA:

-Robustez ante posibles fallos.

-Privacidad y seguridad.*DESVENTAJAS DE TOPOLOGIA TOTALMENTE CONEXA:

-Dificultad en la instalación. -Puede implicar altos costes. 

MATERIALES NECESARIO PARA LAS TOPOLOGIAS

TOPOLOGIA ANILLO

*Cable Coaxial *Conexiones "T"*Conectores RG58*Tarjetas de Red

TOPOLOGIA ESTRELLA

*Switch*TarJetas de Red *Par Trenzado*Conector RJ45

TOPOLOGIA MALLA

*Switch

* Tarjetas de Red * Par Trenzado

* Conector RJ45

TOPOLOGIA MIXTA

*Cable Coaxial

*Par Trenzado

*Conector RG58 *Conector RJ45

*Conectores "T«

*Tarjetas de Red

*Switch

REQUERIMIENTO NECESARIO PARA LA INTEGRACION DE UNA RED LAN ESTRUCTURADA EINALAMBRICA

Una LAN inalámbrica (WLAN) debe cumplir con el mismo tipo de requisitos típicos de cualquier LAN, incluyendo la alta capacidad, la capacidad de cubrir distancias cortas, la conectividad total entre las estaciones conectadas, y la capacidad de difusión. Además, una serie de requisitos son específicos para el entorno de una LAN inalámbrica. Los siguientes son algunos de los requisitos más importantes para las redes LAN inalámbricas:

Rendimiento. El protocolo de control de acceso medio (MAC) debe hacer un uso lo más eficiente posible del medio inalámbrico para maximizar la capacidad..

El número de nodos. Las LAN inalámbricas pueden tener que soportar cientos de nodos en varias celdas.

Conexión a la red troncal (backbone) inalámbrica. 

En la mayoría de los casos, se requiere la interconexión con las estaciones de un backbone LAN cableado. Para las redes de área local inalámbricas de infraestructura, esto se logra fácilmente mediante el uso de módulos de control que se conectan a ambos tipos de redes de área local. También puede ser necesario hacer un alojamiento para los usuarios móviles y redes inalámbricas ad hoc

ADAPTADORES DE RED INALAMBRICOS: Estos son las interfaces que conectaran los equipos de los usuarios (pc, notebooks , etc.) ala estructura de red . Estos elementos tienen distintos modelos según la forma en que se conectaran al equipo del usuario .hay tres dispositivos para conectarse a los buses PCMCIA, PCI Y COMPACTFLASH y uno externo para conectarlo al conector USB del equipo usuario.

PUNTO DE ACCESO INALAMBRICO:Este dispositivos permite a los equipos que poseen adaptadores de RED INALAMBRICOS conectarse entre si. Además permite comunicarse con otros puntos de acceso de modo de ampliar la cobertura de la LAN. Esta ultima función se asocia a una funcionalidad como bridge. Además de conectar equipos de usuarios se pueden conectar Switches o routers pertenecientes ala infraestructura de red de cableado de cobre o fibra preexistente.

PUNTO DE ACCESO DE RED INALAMBRICO CON FUNCIONDE ROUTER:Cuando es necesario unir mi LAN (internet por ejemplo), es mandatorio utilizar este dispositivo que seráel encargado de interpretar las direcciones de origen y destino de mis comunicaciones internas o externas y encaminarlas convenientemente

ANTENAS:Si bien cada uno de los dispositivos WLAN anteriores poseen una dispositivo irradiante básico que le permite comunicarse con otros dispositivos cercanos,es posible que las distancias entre los usuarios sea tal en donde deba utilizar antenas con características especiales.

AMPLIFICADORES:Cuando con la potencia irradiada por las antenas no alcanzara para cubrir adecuadamente la dispersión de usuarios de mi red , es necesario agregar amplificadores para la señal de transmisión

REDES Y TELECUMUNICACIONES