Tipos de topologia Redes (topología) Vimer Huaman Comun alumno:

I. CONCEPTO DE TOPOLOGÍA El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente (rigiéndose de algunas características en su hardware) o bien lógicamente (basándose en las características internas de su software).

II. TOPOLOGÍAS DE RED La topología de red es la representación geométrica de la relación entre todos los enlaces y los dispositivos que los enlazan entre sí (habitualmente denominados nodos). 6

III. ELEGIR UNA TOPOLOGIA Buscar minimizar los costos de encaminamiento (necesidad de elegir los caminos más simples entre el nodo y los demás) Tolerancia a fallos o facilidad de localización a estos. Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.

TOPOLOGIA DE BUS La topología de bus utiliza un único segmento (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa.

TOPOLOGIA DE BUS Los nodos se conectan formando un camino de comunicación v direccional con puntos de terminación bien definidos. Cuando una estación transmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacía todas las estaciones conectadas al bus, hasta llegar a las terminaciones del mismo. Así, cuando una estación transmite un mensaje alcanza a todos las estaciones, por esto el bus recibe el nombre de canal de difusión

TOPOLOGIA BUS Elementos : Servidor Estación de Trabajo Cable Coaxial Terminadores Conectores BNC Terminador Conector BNC T NIC (Network Interface Card)

TOPOLOGIA BUS Terminador Conector BNC Cable Coaxial

Ventajas y Desventajas de la T. en BUS Permite aumentar o disminuir fácilmente el número de estaciones. El fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente. Desventajas: Cualquier ruptura en el bus impide la operación normal de la red.

Ventajas y Desventajas de la T. en BUS El control del flujo de información presenta inconvenientes debido a que varias estaciones intentan transmitir a la vez y existen un único bus, por lo que solo una estación logrará la transmisión.

TOPOLOGIA DE ANILLO La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. No es muy segura al igual que la Topología Bus

Ventajas y Desventajas de la T. en Anillo Esta topología permite aumentar o disminuir el número de estaciones sin dificultad. La velocidad dependerá del flujo de información, cuantas mas estaciones intenten hacer uso de la red mas lento será el flujo de información. Desventajas: Una falla en cualquier parte deja bloqueada a toda la red

TOPOLOGIA EN ESTRELLA Todas las estaciones de trabajo están conectadas a un nodo central, el cual se encarga de controlar todas las comunicaciones de la red. Es la más segura, pero más costosa porque necesita un HUB o SWITCH. La Línea de conexión es independiente una de otra, cada PC tiene un enlace independiente con el HUB o SWITCH.

TOPOLOGIA EN ESTRELLA Necesariamente se utiliza un Hub o Switch para que se pueda realizar esta instalación. También se utiliza el Cable UTP como enlace. Además las tarjetas de red a utilizar deben contar con puerto RJ-45 ya que en el Hub o Switch también tiene esos puertos.

Ventajas y Desventajas de la T. en Estrella Flexible para aumentar el número de equipos conectados a la red. Si alguna de las computadoras falla el comportamiento de la red sigue sin problemas, sin embargo, si el problema se presenta en el controlador central se afecta toda la red. El diagnóstico de problemas es simple, debido a que todos los equipos están conectados a un controlador central.

Ventajas y Desventajas de la T. en Estrella No es adecuada para grandes instalaciones, por la cantidad de cables que deben agruparse en el controlador central. Esta configuración es rápida para las comunicaciones entre las estaciones o nodos y el controlador, pero las comunicaciones entre estaciones es lenta.

TOPOLOGIA EN ESTRELLA EXTENDIDA Se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología conecta estrellas individuales conectando los hubs/switches, permite extender la longitud y el tamaño de la red.

TOPOLOGIA EN MALLA La topología en malla se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que, como puede observar en el gráfico, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Esto también se refleja en el diseño de la Internet, que tiene múltiples rutas hacia cualquier ubicación. 

II. DISPOSITIVOS LAN Hub Bridge Conectan 2 PCs. Conectan varias PCs. Repetidores de señal “Repetidor multipuerto”. Segmentación de LAN; Direcciones MAC. Hub Bridge

DISPOSITIVOS LAN Switch Router Bridge más rápido; Ancho de banda completo “Puente multipuerto”. Determinación de ruta. Switch Router

EL Repetidor Este dispositivo sólo amplifica la señal de la red y es útil en las redes que se extienden grandes distancias. En la actualidad los repetidores se han vuelto muy populares a nivel de redes inalámbricas o WIFI.

Recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable

En el caso de señales digitales el repetidor se suele denominar regenerador ya que, de hecho, la señal de salida es una señal regenerada a partir de la de entrada.

Sus principales características son: Conectan a nivel físico dos intranets, o dos segmentos de intranet. Permiten resolver problemas de limitación de distancias en un segmento de intranet. Se trata de un dispositivo que únicamente repite la señal transmitida evitando su atenuación; de esta forma se puede ampliar la longitud del cable que soporta la red. Entrada de la señal atenuada Salida de la señal regenerada

EL HUB o Concentrador

Un concentrador (hub) es un elemento de hardware que permite concentrar el tráfico de red que proviene de múltiples hosts y regenerar la señal. Presenta una determinada cantidad de puertos. Al igual que un repetidor, el concentrador funciona en el nivel 1 del modelo OSI. Es por ello que a veces se lo denomina repetidor multipuertos.

EL Puente o Bridge Un puente es un dispositivo de hardware utilizado para conectar dos redes Los Bridge actúan a nivel físico y de enlace de datos del modelo OSI en Capa 2

EL Puente o Bridge Este interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete

Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado Los puentes de red usan una tabla de reenvío para enviar tramas a lo largo de los segmentos de la red. Si una dirección de destino no se encuentra en la tabla, la trama es enviada por medio de flooding a todos los puertos del bridge excepto por el que llegó. Por medio de este envío “masivo” de tramas el dispositivo de destino recibirá el paquete y responderá, quedando así registrada la dirección destino como una entrada de la tabla. Dicha tabla incluye tres campos: dirección MAC, interfaz a la que está conectada y la hora a la que llegó la trama (a partir de este campo y la hora actual se puede saber si la entrada está vigente en el tiempo). El bridge utilizará esta tabla para determinar qué hacer con las tramas que le llegan. En el caso de un bridge de dos puertos, la tabla de reenvío puede considerarse como un filtro: el bridge lee en la trama la dirección del destinatario y decide si enviarlo o filtrarlo (desechando dicha trama). Es decir, si el bridge determina que el nodo de destino está ubicado en otro segmento de la red, lo retransmite. En caso de detectar que la trama lleva como destino un nodo del mismo segmento de red, la trama se descarta. El término de autoaprendizaje se utiliza también para dispositivos con más de dos puertos. Como ejemplo, consideraremos tres equipos (A,B y C) conectados a los puertos de un bridge (1, 2 y 3, respectivamente), inicialmente la tabla está vacía y ocurre lo siguiente: A envía una trama a B, por lo que el bridge examina la dirección de origen y al no existir ninguna entrada, la crea para A. A continuación comprueba la dirección de destino y la busca en la tabla. Como no existe se envía dicha trama por los puertos 2 y 3. Una vez la trama sea recibida por B, este responde a dicha trama y se crea una nueva entrada para B en la tabla. Cuando C recibe el envío, al no ser este el destinatario, simplemente se desecha el paquete. A partir de este momento es posible enviar paquetes entre A y B sin utilizar más ancho de banda del necesario. En el caso de C se repetirá el mismo proceso anterior cuando sea conveniente, quedando guardada la información en la tabla

Bridges <> switches La diferencia más importante entre un bridge y un switch es que los bridges normalmente tienen un número pequeño de interfaces (de dos a cuatro), mientras que los switches pueden llegar a tener docenas; por tanto, este último necesita un diseño de prestaciones elevadas.

Bridges <> HUB La principal diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo repite todas las tramas con cualquier destino para el resto de los nodos conectado; en cambio el primero sólo reenvía las tramas pertenecientes a cada segmento. Se disminuye el tráfico inútil, permite un mayor caudal de transmisión, proporciona mayor cobertura geográfica y permite dar servicio a más dispositivos.

Ventajas 1.- Fiabilidad. Utilizando bridges se segmentan las redes de forma que un fallo sólo imposibilita las comunicaciones en un segmento. 2.- Eficiencia. Segmentando una red se limita el tráfico por segmento, no influyendo el tráfico de un segmento en el de otro. 3.- Seguridad. Creando diferentes segmentos de red se pueden definir distintos niveles de seguridad para acceder a cada uno de ellos, siendo no visible por un segmento la información que circula por otro. 4.- Dispersión. Cuando la conexión mediante repetidores no es posible debido a la excesiva distancia de separación, los bridges permiten romper esa barrera de distancias

Desventajas de los bridges: Son ineficientes en grandes interconexiones de redes, debido a la gran cantidad de tráfico administrativo que se genera. Pueden surgir problemas de temporización cuando se encadenan varios bridges. Pueden aparecer problemas de saturación de las redes por tráfico de difusión.

SWITCH El propósito del Switch es concentrar la conectividad, haciendo que la transmisión de datos sea más eficiente. El switch conmuta paquetes desde los puertos (las interfaces) de entrada hacia los puertos de salida, suministrando a cada puerto el ancho de banda total.

Un conmutador o switch es un dispositivo digital lógico de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

ROUTER Es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un router (mediante bridges), y que por tanto tienen prefijos de red distintos.

Un router es un dispositivo que envía paquetes de datos a través de redes informáticas. Los Routers realizar los datos de “tráfico de la dirección de” funciones en el Internet .

Un router está conectado a dos o más líneas de datos de distintas redes. Cuando los datos se presenta en en una de las líneas, el router lee la información de dirección en el paquete para determinar su destino final