miércoles, 15 de octubre de 2008

Redes y Telecomunicaciones - 0.3

Topologías de Red

Tanto las redes LAN (red de área local) como las redes WAN (red de área extendida) presentan una variedad de formas en las que se pueden interconectar a nivel físico y lógico. Técnicamente se denomina topología a la manera en que se interconectan los diversos componentes de una red. Seguidamente vamos a evaluar las tres Topologías básicas mas comunes: Bus, Ring y Star. Otras Topologías pueden construirse integrando estas topologías básicas.



Esquema de Topología BUS


Esquema de Topología RING

Esquema de Topología STAR

Topología Bus

Bus se refiere a una topología física y lógica (ver nota al pié). Desde el punto de vista lógico un Bus (conexión colectiva) se distingue por el hecho de que los paquetes de datos son diseminados (broadcast) de manera que cada nodo recibe el mensaje al mismo tiempo. Las redes Ethernet son los ejemplos más claros de una topología lógica de Bus. Desde el punto de vista físico, el Bus describe una red en la que cada nodo esta conectado a una línea común. Un Bus usualmente tiene al servidor de archivos en un extremo y se extiende hacia todas las estaciones de trabajo por medio del mismo conductor. El Bus es la configuración más popular tanto por su simpleza como por su costo. Como veremos más adelante, se puede implementar una topología lógica Bus mediante un cableado tipo Star que en lenguaje informático recibe el nombre 10 base T, 100 base T, etcétera.

Las ventajas de la topología de Bus son las siguientes:

- El Bus emplea relativamente poco cable en comparación con las otras Topologías y es el modo de tender los cables mas simple (unir los componentes por medio de los cables).
- Es muy sencillo agregar y quitar nodos de la red ya que todos se conectan sobre el mismo cable o Bus.
- Las arquitecturas basadas en esta topología son simples y flexibles (es decir, se pueden agregar o quitar nodos con facilidad).

Las desventajas son:

- Dificultad para diagnosticar y reparar fallas (es difícil determinar el lugar preciso de una falla).
- En redes muy grandes se producen cuellos de botella cuando el trafico de la red se hace intenso. Esto es debido a que los nodos pueden emplear gran parte de su tiempo tratando de acceder a la red.

Topología Ring (anillo)

La topología Ring o anillo es de tipo lógico y físico. En su aspecto lógico, un Ring se distingue por el hecho de que los paquetes de datos son transmitidos en forma secuencial de nodo a nodo, en un orden predefinido. Los nodos se ubican en un lazo cerrado de modo que el nodo que inicia la transmisión del paquete es el último en recibirlo. El ejemplo más conocido de esta topología son las redes Token Ring.

Desde el punto de vista físico, la topología Ring describe una red en la que cada nodo se conecta a otros dos nodos. Los paquetes de datos fluyen por la red en un solo sentido de manera que un nodo recibe el paquete sólo de un nodo y le transmite el paquete sólo a otro nodo. Un paquete viaja al rededor de la red hasta que retorna al nodo que originalmente envió dicho paquete (con el agregado de alguna información de control como por ejemplo, si el destinatario recibió correctamente el paquete).

Las redes Ring físicas son bastante raras. En cambio, es muy frecuente ver una configuración lógica Ring implementada con una topología física Star.

La ventaja de la topología Ring es que la cantidad de cable requerido es mínima.

Las desventajas son:

- Si un nodo cae (deja de funcionar correctamente), toda la red cae.
- El diagnostico y mantenimiento (determinación de la falla) es bastante dificultoso debido a que la comunicación circula en un solo sentido.
- Agregar o remover nodos produce disrupción en la red.

Topología Star (estrella)

La topología star es de tipo física y se caracteriza por permitir la interconexión de nodos con un componente central llamado Hub. Este Hub a su vez puede estar conectado con un servidor o con otro Hub (ampliando el tamaño de la red). Todas las señales, instrucciones y datos yendo desde y hacia cada nodo deben pasar por el Hub al que dicho nodo está conectado.




Esquema de la aplicación más conocida de una topología estrella: el sistema telefónico
El sistema de cableado de las compañías de teléfono es el ejemplo mas difundido de una topología Star, con líneas que llegan directamente a los aparatos de los usuarios desde una central. En el mundo de las redes LAN, el ejemplo mas conocido de topología Star son las redes ARCnet.

Ventajas:

- El mantenimiento y la determinación de fallas es bastante simple.
- Es fácil agregar o remover nodos y modificar el cableado.

Desventajas:

- Si un Hub falla, la red entera falla.
- Requiere una gran cantidad de cable.

Nota: los términos físico y lógico tienen un significado especial en el marco de la tecnología de redes. Cuando hablamos de nivel físico, nos referimos al hardware, a los cables, a los componentes físicos que conectamos en una red y a las señales eléctricas que circulan por estos componentes. El nivel lógico se refiere al software, en forma abstracta a como circulan los paquetes de datos, sin tomar en cuenta la forma en que están conectados los componentes. Esta distinción es tan notable que incluso hay empresas especializadas en instalaciones físicas de redes que hacen el cableado, conectan los equipos, etc. mientras que otras empresas se dedican a configurar los equipos, instalar el software de comunicaciones, cargar los programas, etcétera.
Que tengan un gran día!
Sergio Otaño

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