Tutorial de topologías de redes informáticas

Una topología de red es la disposición con la que los sistemas informáticos o los dispositivos de red están conectados entre sí.

Las topologías pueden definir tanto el aspecto físico como el lógico de la red. Tanto las topologías lógicas como las físicas pueden ser iguales o diferentes en una misma red.

Punto a punto

Las redes punto a punto contienen exactamente dos hosts, como computadoras, conmutadores o enrutadores, servidores conectados espalda con espalda usando una sola pieza de cable. A menudo, el extremo receptor de un host está conectado al extremo emisor del otro y viceversa.

Si los hosts están conectados punto a punto de forma lógica, es posible que tengan varios dispositivos intermedios. Pero los hosts finales desconocen la red subyacente y se ven como si estuvieran conectados directamente.

Topología del bus

En el caso de la topología de bus, todos los dispositivos comparten una sola línea o cable de comunicación. La topología de bus puede tener problemas cuando varios hosts envían datos al mismo tiempo. Por lo tanto, la topología de bus utiliza la tecnología CSMA/CD o reconoce un host como maestro de bus para resolver el problema. Es una de las formas simples de conexión en red donde la falla de un dispositivo no afecta a los otros dispositivos. Pero la falla de la línea de comunicación compartida puede hacer que todos los demás dispositivos dejen de funcionar.

Ambos extremos del canal compartido tienen un terminador de línea. Los datos se envían en una sola dirección y tan pronto como llegan al extremo, el terminador elimina los datos de la línea.

Topología de las estrellas

Todos los hosts en la topología en estrella están conectados a un dispositivo central, conocido como dispositivo concentrador, mediante una conexión punto a punto. Es decir, existe una conexión punto a punto entre hosts y hub. El dispositivo concentrador puede ser cualquiera de los siguientes:

Dispositivo de capa 1, como concentrador o repetidor
Dispositivo de capa 2, como conmutador o puente
Dispositivo de capa 3 como enrutador o puerta de enlace

Al igual que en la topología de bus, el concentrador actúa como un único punto de falla. Si el concentrador falla, falla la conectividad de todos los hosts con todos los demás hosts. Todas las comunicaciones entre hosts se realizan únicamente a través del concentrador. La topología en estrella no es costosa ya que para conectar un host más, solo se requiere un cable y la configuración es simple.

Topología de anillo

En la topología de anillo, cada máquina host se conecta exactamente a otras dos máquinas, creando una estructura de red circular. Cuando un host intenta comunicarse o enviar un mensaje a un host que no está junto a él, los datos viajan a través de todos los hosts intermedios. Para conectar un host más en la estructura existente, el administrador puede necesitar solo un cable adicional más.

La falla de cualquier host da como resultado la falla de todo el anillo. Por lo tanto, cada conexión en el anillo es un punto de falla. Hay métodos que emplean un anillo de respaldo más.

Topología de malla

En este tipo de topología, un host está conectado a uno o varios hosts. Esta topología tiene hosts en conexión punto a punto con todos los demás hosts o también puede tener hosts que están en conexión punto a punto solo con unos pocos hosts.

Los hosts en topología de malla también funcionan como relevos para otros hosts que no tienen enlaces directos punto a punto. La tecnología de malla se divide en dos tipos:

Malla completa : todos los hosts tienen una conexión punto a punto con todos los demás hosts de la red. Por lo tanto, para cada nuevo host se requieren n(n-1)/2 conexiones. Proporciona la estructura de red más confiable entre todas las topologías de red.
Parcialmente en malla : no todos los hosts tienen una conexión punto a punto con todos los demás hosts. Los hosts se conectan entre sí de forma arbitraria. Esta topología existe donde necesitamos brindar confiabilidad a algunos hosts de todos.

Topología de árbol

También conocida como topología jerárquica, esta es la forma más común de topología de red en uso actualmente. Esta topología imita la topología en estrella extendida y hereda las propiedades de la topología de bus.

Esta topología divide la red en múltiples niveles/capas de red. Principalmente en las LAN, una red se bifurca en tres tipos de dispositivos de red. La más baja es la capa de acceso donde se conectan las computadoras. La capa intermedia se conoce como capa de distribución, que funciona como mediador entre la capa superior y la capa inferior. La capa más alta se conoce como capa central y es el punto central de la red, es decir, la raíz del árbol del que se bifurcan todos los nodos.

Todos los hosts vecinos tienen una conexión punto a punto entre ellos. De manera similar a la topología de bus, si la raíz falla, toda la red sufre incluso, aunque no es el único punto de falla. Cada conexión sirve como punto de falla, cuya falla divide la red en un segmento inalcanzable.

Cadena de margaritas

Esta topología conecta todos los hosts de forma lineal. De manera similar a la topología en anillo, todos los hosts están conectados solo a dos hosts, excepto los hosts finales. Significa que si los hosts finales en cadena están conectados, entonces representa la topología en anillo.

Cada enlace en la topología de cadena margarita representa un único punto de falla. Cada falla de enlace divide la red en dos segmentos. Cada host intermedio funciona como relevo para sus hosts inmediatos.

Topología híbrida

Una estructura de red cuyo diseño contiene más de una topología se dice que es una topología híbrida. La topología híbrida hereda las ventajas y desventajas de todas las topologías que se incorporan.

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