Redes LAN

2. Topologías

BUS

Cuando hablamos de la topología de una red de área local (LAN) podemos hacerlo en función de su estructura física, atendiendo al cableado y los elementos físicos, y a su forma de interconexión.

El medio usado es un cable coaxial y la topología y la explotación del medio es como la de un Bus.

No hay in nodo central, todos son iguales. La información circula por el medio en ambas direcciones. Todos pueden escuchar lo que una estación transmite.

Ventajas de red en bus

•  Facilidad de implementación y crecimiento.
•  Simplicidad en la arquitectura.
•  Es una red que no ocupa mucho espacio.

Desventajas

• Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad de la señal.
• Puede producirse degradación de la señal.
• Complejidad de re-configuración y aislamiento de fallos.
•  Limitación de las longitudes físicas del canal.
• Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
• El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
• El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
• Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
• Los extremos del cable se terminan con una resistencia de acople denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus por medio de un acople de impedancias.

Era la topología principal en los primeros momentos de las Redes LAN.

Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable. A diferencia de una red en anillo, el bus es pasivo, no se produce generación de señales en cada nodo o router.

Esta topología de red dispone los equipos terminales en forma de árbol.

Desde un punto de vista físico, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas. Las ramas de la red parten de un nodo principal hacia concentradores de niveles inferiores, considerándose cada una de estas ramas como un bus de información. Los equipos terminales se conectan a un concentrador en forma de "hoja".

Este tipo de topología es la evolución natural de una red en estrella, permitiendo su extensión o posterior ampliación a distintas zonas del edificio.

Las principales características, ventajas e inconvenientes de este sistema son una fusión de las de la topología en bus y en estrella, dependiendo de la sección de red afectada.

Anillo

En esta topología cada equipo tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la información al siguiente equipo del anillo. Así, si algún nodo de la red queda fuera de servicio por avería o cualquier otra causa, la comunicación en todo el anillo se pierde.

Las características más importantes de esta topología:

• La transmisión de información circula en una sola dirección.
• Cada nodo transmite o recibe información.
• No hay principio ni final.
• No hay ningún nodo central que controle la red.

A nivel físico, esta estructura no cuenta con ventajas destacadas respecto al resto de topologías. Sin embargo, aunque relativo a nuestro módulo no nos afecte, a nivel lógico cuenta con algunas ventajas como las siguientes:

• Facilidad en la localización de errores.
• Sencillez en el software de gestión.

Por el contrario, la topología en anillo cuenta con serios inconvenientes que la hacen des-aconsejable, por lo que actualmente prácticamente no se usa. Esos son:

• El fallo de un enlace provoca el fallo de todo el anillo.
• Difícil adición de nodos.
• El repetidor de cada nodo ralentiza la velocidad de transmisión.
• Complejidad en el cableado.

Estrella / Estrella jerárquica.

Esta estructura es la más común y la que más flexibilidad proporciona a la hora de realizar modificaciones y ampliaciones. En ella cada uno de los nodos está conectado mediante un enlace directo a un centro de comunicaciones, concentrador, repetidor "hub" o nodo central, no existiendo enlaces directos entre ellos.

Un repetidor o "hub" es un equipo que repite por TODOS los puertos lo que ingresa por uno de ellos. Notar que lógicamente se comporta como una topología BUS y pueden existir colisiones.

En las redes actuales existe en el centro de la estrella un "switch"  que es un equipo distinto de un hub. En un la información enviada por el ordenador de origen va directamente de manera puntual SOLO al ordenador de destino sin replicarse en el resto de equipos que estén conectados, es decir se genera una conexión punto a punto entre dos equipos. Podría pasar que un equipo esté ocupado, en ese escenario el Switch almacena la trama y la transmite cuando se desocupa el equipo. Podemos ver que la electrónica de un Switch es mucho mas compleja que la de un hub o repetidor.

 

De esta forma se facilita la supervisión y control de la información al obligar a pasar los mensajes por el concentrador, el cual gestiona la redistribución de la información a los demás nodos.

La fiabilidad de este tipo de red se ve aumentada pues la puesta fuera de servicio de uno de los terminales no interfiere en el funcionamiento del resto de la red, puesto que cada ordenar se conecta independientemente del hub.

Por el contrario, tienen como punto débil, precisamente, el concentrador ya que es el que sostiene la red, tanto en rendimiento como en la circulación de información. Un concentrador lento hará lenta la red y una avería en este dispositivo dejará fuera de servicio todo el sistema.

Además cuenta con el condicionante del coste del cableado, que puede llegar a ser muy alto.

A modo de resumen, podemos decir que las ventajas de esta topología son:

• Facilidad de administración.
• Agilidad y facilidad en la modificación y ampliación.
• Sencillez en el mantenimiento.
• Optimización de los recursos de transmisión.

Como principales desventajas cuenta con las siguientes:

• Si se avería el nodo central la red queda fuera de servicio.
• Necesidad de una línea para cada nodo.
• El concentrador central puede convertirse en un cuello de botella.