TOPOLOGIAS DE RED
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INTEGRANTES: DAVID OMAR HUARINA MENDOZA
JHONY PEDRO GUTIERREZ MAMANI
XIMENA SULLCA FERNANDEZ
PARALELO : 6 B
MATERIA : INGENIERIA DE REDES I
CARRERA : INGENIERÍA DE SISTEMAS
DOCENTE : ING. GUILLERMO URIA OVANDO
UNIVERSIDAD PUBLICA DE EL ALTO
TOPOLOGIA
Se
define como el mapa físico o lógico de una red para intercambiar datos. En
otras palabras, es la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico
o lógico. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos
interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a
sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos
referimos.
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), 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 o subredes tanto internas como
externas. Además de la topología estética, se puede dar una topología lógica a
la red y eso dependerá de lo que se necesite en el momento.
Los
componentes fundamentales de una red son el servidor, los terminales, los
dispositivos de red y el medio de comunicación.
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. Así, en un anillo con un concentrador
(unidad de acceso a múltiples estaciones, MAU) podemos decir que tenemos una
topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología en estrella.
La
topología de red
La determina únicamente la configuración de
las conexiones entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones
físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la
topología de la red, aunque pueden verse afectados por la misma.
¿QUE SON LAS TOPOLOGÍAS DE RED?
La
topología de red se define como la cadena de comunicación que los nodos
conforman una red usada para comunicarse. 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. Además de 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. Así, en un anillo con una MAU podemos decir que
tenemos una topología en anillo, o de que se trata de un anillo con topología
en estrella.
La
topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones
entre nodos. La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las
tasas de transmisión y/o los tipos de señales no pertenecen a la topología de
la red, aunque pueden verse afectados por la misma.
DEFINICIÓN DE TOPOLOGÍAS DE RED
La
topología hace referencia a la forma de una red. La topología muestra cómo los
diferentes nodos están conectados entre sí, y la forma de cómo se comunican
está determinada por la topología de la red. Las topologías pueden ser físicas
o lógicas.
Topologías más comunes
1. TOPOLOGIA EN ANILLO
Los
nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectado a él mediante
enlaces punto a punto.
La
información describe una trayectoria circular en una única dirección y el nodo
principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisión de
tramas de información.
En
este tipo de topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque
actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales,
la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando.
La
topología de anillo está diseñada como una arquitectura circular, con cada nodo
conectado directamente a otros dos nodos.
Toda
la información de la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el
nodo apropiado.
Este
esquema de cableado muestra alguna economía respecto al de estrella. El anillo
es fácilmente expandido para conectar mas nodos, aunque en este proceso
interrumpe la operación de la red mientras se instala el nuevo nodo. Así
también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados:
desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo
lugar.
VENTAJAS:
µ
Los
cuellos de botellas son muy pocos frecuentes.
µ
Es
Más fácil conectar nuevos nodos a la red.
µ
Requiere
menos cable que una topología estrella.
µ
Simplicidad
de arquitectura.
DESVENTAJAS:
®
Si
falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas.
®
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.
®
El
canal usualmente degradará a medida que la red crece.
®
Lentitud
en la transferencia de datos.
®
Es
muy compleja su administración, ya que hay que definir una estación para que
controle el token
Token
Ring: La
estación se conecta al anillo por una unidad de interfaz (RIU), cada RIU es
responsable de controlar el paso de los datos por ella, así como de regenerar
la transmisión y pasarla a la estación siguiente.
Si
la dirección de cabecera de una determinada transmisión indica que los datos
son para una estación en concreto, la unidad de interfaz los copia y pasa la
información a la estación de trabajo conectada a la misma.
2. TOPOLOGIA DE ANILLO DOBLE
Consta de dos anillos concéntricos donde cada red esta conectada aun o
mas anillos aunque los dos anillos no estén conectados entre si.
VENTAJAS:
® Simplicidad de
arquitectura
® Facilidad de
implementación y crecimiento
DESVENTAJAS:
µ El canal usualmente
degrada la red.
TOPOLOGIA DE ANILLO DOBLE
3. TOPOLOGIA DE RED EN ÁRBOL
La topología en árbol es una variante de la
de estrella.
Como en la estrella, los nodos del árbol
están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red.
Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador
central.
La mayoría de los dispositivos se conectan a
un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.
El controlador central del árbol es un
concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un
dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de
retransmitidos.
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.
VENTAJAS:
u El Hub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e
incrementa la distancia a la que puede viajar la señal.
u Permite conectar más dispositivos.
u Permite priorizar las comunicaciones de distintas computadoras.
u Se permite conectar más dispositivos gracias a la inclusión de
concentradores secundarios.
u Permite priorizar y aislar las comunicaciones de distintas computadoras.
u Cableado punto a punto para segmentos individuales.
u Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
DESVENTAJAS:
r Se requiere más cable.
r La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable
utilizado.
r Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo
con él.
r Es más difícil su configuración.
TOPOLOGIA EN ARBOL
4. TOPOLOGIA EN MALLA
La topología en 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 diferentes caminos.
Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.
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 demás servidores.
Una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales fisicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida (E/S).
FUNCIONAMIENTO
El establecimiento de una red de malla es una
manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de
malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) están
conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuración
ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro
se hará cargo del tráfico.
Esta topología, a diferencia de otras (como la topología en árbol y la topología en estrella), no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red).
Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable.
Es una opción aplicable a las redes sin hilos (Wireless), a las redes cableadas (Wired) y a la interacción del software de los nodos.
Una red con topología en malla ofrece una redundancia y fiabilidad superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado
Por ello cobran mayor importancia en el uso de
redes inalámbricas (por la no necesidad de cableado) a pesar de los
inconvenientes propios del Wireless.
En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida. Está conectada a un servidor que le manda otros computadores
Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.
En muchas ocasiones, la topología en malla se utiliza junto con otras topologías para formar una topología híbrida. Está conectada a un servidor que le manda otros computadores
Una red de malla extiende con eficacia una red, compartiendo el acceso a una infraestructura de mayor porte.
.
VENTAJAS:
v
Es posible llevar los mensajes de un nodo a otro
por diferentes caminos.
v
No puede existir absolutamente ninguna interrupción
en las comunicaciones.
v
Cada servidor tiene sus propias comunicaciones con
todos los demás servidores.
v
Si falla un cable el otro se hará cargo del
trafico.
v
No requiere un nodo o servidor central lo que
reduce el mantenimiento.
v
Si un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto
a los demás nodos.
DESVENTAJAS:
o
Esta red es costosa de instalar ya que requiere de
mucho cable.
TOPOLOGIA EN MALLA
5. TOPOLOGIA EN RED EN BUS
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 cuál 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.
Una topología de bus es multipunto.
Los nodos se conectan al bus mediante cables de conexión (latiguillos) y sondas.
Un cable de conexión es una conexión que va desde el dispositivo al cable principal.
Una sonda es un conector que, o bien se conecta al cable principal, o se pincha en el cable para crear un contacto con el núcleo metálico.
Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación trasmite y todas las restantes escuchan.
VENTAJAS:
• Facilidad de implementación y crecimiento.
• Simplicidad en la arquitectura.
• Requiere de menor cantidad de cables
• Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red
DESVENTAJAS:
• 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.
• Es una red que ocupa mucho espacio.
• Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
• Se requiere terminadores.
• Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal
TOPOLOGIAS EN RED BUS
6. TOPOLOGIA EN RED EN ESTRELLA
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.
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.
Resulta económico la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su
establecimiento, ya que este requiere de un cable desde el panel central, hasta
el lugar donde se desea instalarlo.
Se utiliza sobre todo para redes locales.
La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un
conmutador (switch) o concentrador (hub) siguen esta topología.
El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador,
por el que pasan todos los paquetes.
Una topología en estrella es más barata que una topología en malla.
En una red de estrella, cada dispositivo necesita solamente un enlace y un
puerto de entrada/salida para conectarse a cualquier número de dispositivos.
Este factor hace que también sea más fácil de instalar y reconfigurar.
Además, es necesario instalar menos cables, y la conexión, desconexión y
traslado de dispositivos afecta solamente a una conexión: la que existe entre
el dispositivo y el concentrador.
VENTAJAS:
o
Gran facilidad
de instalación
o
Posibilidad de
desconectar elementos de red sin causar problemas
o
Facilidad para
la detección de fallo y su reparación
o
Tiene los medios
para prevenir problemas.
o
Si una PC se
desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.
o
Fácil de
agregar, reconfigurar arquitectura PC.
o
Fácil de
prevenir daños o conflictos.
TOPOLOGIA EN ESTRELLA
RED INALÁMBRICA WI-FI
Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que prueba y certifica que los equipos
cumplen los estándares IEEE 802.11x.
Las nuevas redes sin cables hacen
posible que se pueda conectar a una red local cualquier dispositivo sin
necesidad de instalación, lo que permite que nos podamos pasear libremente por
la oficina con nuestro ordenador portátil conectado a la red o conectar sin
cables cámaras de vigilancia en los lugares más inaccesibles. También se puede
instalar en locales públicos y dar el servicio de acceso a Internet sin cables.
La norma IEEE 802.11b dio carácter
universal a esta tecnología que permite la conexión de cualquier equipo informático
a una red de datos Ethernet sin necesidad de cableado, que actualmente se puede
integrar también con los equipos de acceso ADSL para Internet.
Seguridad
Uno de los problemas más graves a los
cuales se enfrenta actualmente la tecnología Wi-Fi es la seguridad. Un muy
elevado porcentaje de redes se han instalado por administradores de sistemas o
de redes por su simplicidad de implementación, sin tener en consideración la
seguridad y por tanto han convertido sus redes en redes abiertas, sin proteger
el acceso a la información que por ellas circulan. Existen varias alternativas
para garantizar la seguridad de estas redes, las más comunes son la utilización
de protocolos de encriptación de datos como el WEP y el WPA, proporcionados por
los propios dispositivos inalámbricos, o IPSEC (túneles IP) y 802.1x,
proporcionados por o mediando otros dispositivos de la red de datos.
RED INALAMBRICA WIFI
RED CELULAR
La topología celular está compuesta por
áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual
en el centro.
La topología celular es un área
geográfica dividida en regiones (celdas) para los fines de la tecnología
inalámbrica. En esta tecnología no existen enlaces físicos; silo hay ondas
electromagnéticas.
La ventaja obvia de una topología
celular (inalámbrica) es que no existe ningún medio tangible aparte de la
atmósfera terrestre o el del vacío del espacio exterior (y los satélites). Las
desventajas son que las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la
celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y violaciones de seguridad.
Como norma, las topologías basadas en
celdas se integran con otras topologías, ya sea que usen la atmósfera o los
satélites.
RED CELULAR
TOPOLOGIAS EN CISCO PACKET
TOPOLOGIA EN BUS
TOPOLOGIA EN ESTRELLA
TOPOLOGIA EN ANILLO
TOPOLOGIA EN ARBOL
TOPOLOGIA ESTRELLA
TOPOLOGIA MIXTA
Pruebas
