TOPOLOGÍA DE REDES

 

Cuando hablamos de topología de una red, hablamos de su configuración. Esta configuración recoge tres campos: físico, eléctrico y lógico. El nivel físico y eléctrico se puede entender como la configuración del cableado entre máquinas o dispositivos de control o conmutación. Cuando hablamos de la configuración lógica tenemos que pensar en como se trata la información dentro de nuestra red, como se dirige de un sitio a otro o como la recoge cada estación.

Así pues, para ver más claro como se pueden configurar las redes vamos a explicar de manera sencilla cada una de las posibles formas que pueden tomar.

 

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. Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red deben pasar por el nodo principal, con lo cual un fallo en él provoca la caída de todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo afecta al nodo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio para cada terminal adicional de la red. 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.

Equipo como unidades de multiplexaje, concentradores y pares de cables solo reducen los requerimientos de cableado, sin eliminarlos y produce alguna economía para esta topología. Resulta económico la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de una cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.

 

 

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 cual 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. Por otra parte, una ruptura del bus es difícil de localizar(dependiendo de la longitud del cable y el número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el sistema.

Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada estación. Esta es una breve descripción del protocolo de acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la parte básica para la construcción de redes Ethernet y generalmente consiste de algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas, administrativas u otras.

 

 

Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectados 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 esta 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.

 

 

Protocolo:

 son las reglas para trabajar con redes.  Definen formatos estandarizados para los paquetes de datos, técnicas para detección y corrección de errores y otras funciones.

 Protocolos
 

Ethernet: Fue desarrollado por la compañía Xerox.  Es uno de los estandares mas popular de redes del mundo.  Permite interconectar una gran variedad de equipos y la transmición de los datos es de 10 Mps.  Utiliza “Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection” para detectar si ha ocurrido una colisión.

Token Ring:  Es una red donde el cableado utiliza la topología de Ring (anillo) en la cual un paquete especial llamado token es pasado de computadora a computadora.  Una computadora dentro de la red debe esperar hasta que reciba el token para poder enviar data en la red.

IPX (“Internetwork Packet Exchange”):  Es el protocolo de transporte creado especialmente para Novell Netware.  El protocolo esta optimizado para ser usado en LAN.

TCP/IP (“Transmission Control Protocol/Internet Protocol”):  consiste de un conjunto de niveles de protocolos responsables de transmitir datos dentro de una red.  El TCP se encarga de romper el mensaje en varias partes para hacer posible el envío de este y IP se encarga de buscar una ruta adecuada para que el mensaje llegue a su destino.

Características Principales:
1. Los datos son transmitidos en fragmentos para mayor efectividad
2. La transmisión de datos se realiza  utilizando numeros en secuencia, “checksums” y “acknowledgements”.
3. Se utiliza el principio de ventanas para la asignación de trabajos.
4. Función de transmitir datos urgentemente.
5. Dirección de transporte usando un número de 16 bits.
6. Provee para apagar el sistema sin mucha complicación.

Servicios Básicos:
1. File Transfer Protocol (FTP):  le permite al usuario enviar/accesar archivos a/de otras computadoras.  Esto se logra utilizando una clave de entrada (“password”) y un “user name”.

2. Remote Login (TELNET):  le permite al usuario conectarse directamente a otra computadora en la red.  Permitiéndole enviar mensajes directamente a la computadoras que recibe la transmisión.

 


MEDIOS DE TRANSMISION UTILIZADOS POR LAS REDES

 


Los medios de transmición proporcionan el enlance físico entre los diversos modos de una red. Se clasifican en:

GUIADOS

10base2:  El tipo de cable coaxial comunmente mas utilizado en redes Ethernet (thinnet, cheapernet).  El largo máximo de un segmento simple es de 185 metros (600 pies).

10base5: El tipo de cable coaxial original, ahora es utilizado comunmente como un backbone para redes grandes  (yellow cable, thick cable).  El largo máximo de un segmento simple es de 500 metros (1,640 pies).

10baseT:  Cable de pares trenzados (twister-pair) Comunmente utilizado en redes Ethernet (UTP, twister pair, or twister sister).  El largo máximo de un segmento simple es de 100 metros (330 pies).  De los tres tipos de cable Ethernet, este es el mas fácil de trabajar.  El conector RJ-45 es el tipo de conector usado por las redes con 10baseT.  Parecido a un conector de cable telefónico pero mas grande.

Fiber-optic cable (cable de Fibra Óptica):  “Blazingly-fast network cable” que transmite data usando luz en vez de electricidad.  También es utilizado como backbone en redes grandes, especialmente cuando hay largos distancias en la red.  Es de menor peso y tamaño que los otros cables y la transmisión no es afectada por campos eléctricos o magnéticos.  Su costo es mayor que el de otros cables y mas dificiles de instalar.

NO GUIADOS

Microondas (“Microwave Transmission”):  son ondas de radios que pueden ser utilizadas para proveer una transmisión de voz y data a gran velocidad.  Una desventaja es que no puede haber obstrucción entre el que transmite y el que recibe.

Satélite (“Satellite Transmission”):  Recibe la señal de microonda desde la tierra, amplifican la señal y la retransmiten la señal de vuelta a la tierra.

“Wireless Transmission”:  utiliza una de tres técnicas para transmitir data:  “light beams”, ondas de radio o “carrier connect radio” los cuales pueden utilizar los cables electricos del edificio como una antena.  Ofrece flexibilidad y portabilidad en el diseño pero provee una velocidad de transmisión lenta