Tipos de topología de red – Part 1

 

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

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

Ventajas de esta topología: 

• es robusto
• La falla se diagnostica fácilmente. Los datos son confiables porque los datos se transfieren entre los dispositivos a través de canales o enlaces dedicados.
• Proporciona seguridad y privacidad.

Problemas con esta topología: 

• 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.

Topología de las estrellas:

En la topología en estrella, todos los dispositivos están conectados a un solo concentrador a través de un cable. Este concentrador es el Node central y todos los demás Nodes están conectados al Node 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 un concentrador activo. Los concentradores activos tienen repetidores en ellos. En la topología en estrella, se utilizan muchos protocolos LAN Ethernet populares como CD (detección de colisiones), CSMA (acceso múltiple con detección de portadora), etc.

 

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

Ventajas de esta topología: 

• Si se conectan N dispositivos entre sí en una topología de estrella, 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, solo ese enlace afectará y no otro más.
• Fácil identificación de fallas y aislamiento de fallas.

Problemas con esta topología: 

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

Topología del bus:

La topología de bus es un tipo de red en la que cada computadora y dispositivo de red está conectado a un solo cable. Transmite los datos de un extremo a otro en una sola dirección. No hay ninguna característica bidireccional en la topología de bus. Es una conexión multipunto y una topología no robusta porque si falla la red troncal, la topología falla. En la topología de bus, varios protocolos MAC (Control de acceso a medios) son seguidos por conexiones Ethernet LAN como TDMA, Pure Aloha, CDMA, Slotted Aloha, etc.

 

Figura 3 : una topología de bus con cable troncal compartido. Los Nodes están conectados al canal a través de líneas de bajada. 

Ventajas de esta topología: 

• Si se conectan N dispositivos entre sí en una topología de bus, la cantidad de cables necesarios para conectarlos es 1, lo que se conoce como cable principal, y se requieren N líneas de derivación.
• El costo del cable es menor en comparación con otras topologías, pero se usa para construir redes pequeñas.

 Problemas con esta topología: 

• Si el cable común falla, todo el sistema colapsará.
• Si el tráfico de la red es pesado, aumenta las colisiones en la red. Para evitar esto, en la capa MAC se utilizan varios protocolos conocidos como Pure Aloha, Slotted Aloha, CSMA/CD, etc.
• La seguridad es muy baja.
   

Topología de anillo:

En esta topología, forma un anillo que conecta dispositivos con exactamente dos dispositivos vecinos.

Se utilizan varios repetidores para la topología en anillo con una gran cantidad de Nodes, porque si alguien quiere enviar algunos datos al último Node en la topología en anillo con 100 Nodes, los datos tendrán que pasar a través de 99 Nodes para llegar al 100. Node. Por lo tanto, para evitar la pérdida de datos, se utilizan repetidores en la red.

La transmisión es unidireccional, pero se puede hacer bidireccional al tener 2 conexiones entre cada Node de Red, se llama Topología de Doble Anillo. Topología en anillo, las estaciones de trabajo utilizan el protocolo Token Ring Passing para transmitir los datos.

 

Figura 4 : Una topología en anillo comprende 4 estaciones conectadas cada una formando un anillo. 

Las siguientes operaciones que tienen lugar en la topología de anillo son: 
 

1. Una estación se conoce como estación de monitoreo que asume toda la responsabilidad de realizar las operaciones.
2. Para transmitir los datos, la estación debe tener el token. Una vez finalizada la transmisión, el token se liberará para que lo utilicen otras estaciones.
3. Cuando ninguna estación esté transmitiendo los datos, entonces el token circulará en el anillo.
4. Hay dos tipos de técnicas de liberación de tokens: la liberación temprana de tokens libera el token justo después de transmitir los datos y la liberación retardada del token libera el token después de recibir el reconocimiento del receptor.

Ventajas de esta topología: 

• La posibilidad de colisión es mínima en este tipo de topología.
• Barato de instalar y ampliar.

Problemas con esta topología: 

• La resolución de problemas es difícil en esta topología.
• La adición de estaciones intermedias o la eliminación de estaciones puede perturbar toda la topología.
• Menos seguro. 

Topología de árbol:

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

 

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

Ventajas de esta topología: 

• Permite conectar más dispositivos a un solo concentrador central, por lo que disminuye la distancia que recorre la señal para llegar a los dispositivos.
• Permite que la red se aísle y también priorice desde diferentes computadoras.

Problemas con esta topología:  

• Si el concentrador central falla, todo el sistema falla.
• El costo es alto debido al cableado.

Topología híbrida:

Esta tecnología de topología es la combinación de todos los diversos tipos de topologías que hemos estudiado anteriormente. Se utiliza cuando los Nodes son libres de 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 usa el protocolo que se ha discutido anteriormente.

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.