martes, 23 de agosto de 2016

¿Que es una topologia de red?


La topología de red 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.[1]
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

Tipos de topologías


Los estudios de topología de red reconocen ocho tipos básicos de topologías:

Red punto a punto


El software de servidor y de cliente normalmente se ejecutan en computadoras distintas, pero también es posible que una misma computadora desempeñe las dos funciones a la vez. En pequeñas empresas y hogares, muchas computadoras funcionan como servidores y clientes en la red. Este tipo de red se denomina red punto a punto.
Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de reden las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en clara oposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos.
En una red punto a punto, los dispositivos en red actúan como socios iguales, o pares entre sí. Como pares, cada dispositivo puede tomar el rol de esclavo o la función de maestro. En un momento, el dispositivo A, por ejemplo, puede hacer una petición de un mensaje / dato del dispositivo B, y este es el que le responde enviando el mensaje / dato al dispositivo A. El dispositivo A funciona como esclavo, mientras que B funciona como maestro. Un momento después los dispositivos A y B pueden revertir los roles: B, como esclavo, hace una solicitud a A, y A, como maestro, responde a la solicitud de B. A y B permanecen en una relación recíproca o par entre ellos.
  • Las redes punto a punto son relativamente fáciles de instalar y operar. A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven más difíciles de coordinar y operar. Su eficiencia decrece rápidamente a medida que la cantidad de dispositivos en la red aumenta.
  • Los enlaces que interconectan los nodos de una red punto a punto se pueden clasificar en tres tipos según el sentido de las comunicaciones que transportan:
    • Simplex: la transacción sólo se efectúa en un solo sentido.
    • Half-duplex: la transacción se realiza en ambos sentidos, pero de forma alternativa, es decir solo uno puede transmitir en un momento dado, no pudiendo transmitir los dos al mismo tiempo.
    • Full-duplex: la transacción se puede llevar a cabo en ambos sentidos simultáneamente. Cuando la velocidad de los enlaces semi-dúplex y dúplex es la misma en ambos sentidos, se dice que es un enlace simétrico, en caso contrario se dice que es un enlace asimétrico.

Características, Ventajas y Desventajas de las redes punto a punto


Características

  • Se utiliza en redes de largo alcance (WAN).
  • Los algoritmos de encaminamiento suelen ser complejos, y el control de errores se realiza en los nodos intermedios además de los extremos.
  • Las estaciones reciben sólo los mensajes que les entregan los nodos de la red. Estos previamente identifican a la estación receptora a partir de la dirección de destino del mensaje.
  • La conexión entre los nodos se puede realizar con uno o varios sistemas de transmisión de diferente velocidad, trabajando en paralelo.
  • Los retardos se deben al tránsito de los mensajes a través de los nodos intermedios.
  • La conexión extremo a extremo se realiza a través de los nodos intermedios, por lo que depende de su fiabilidad.
  • La seguridad es inherente a la propia estructura en malla de la red en la que cada nodo se conecta a dos o más nodos.
  • Los costos del cableado dependen del número de enlaces entre las estaciones. Cada nodo tiene por lo menos dos interfaces.

Ventajas

  • Fáciles de configurar.
  • Menor complejidad.
  • Menor costo dado a que no se necesita dispositivos de red ni servidores dedicados.
  • Desventajas
  • Administración no centralizada.
  • No son muy seguras.
  • Todos los dispositivos pueden actuar como cliente y como servidor, lo que puede relentizar su funcionamiento.
  • No son escalables
  • Reducen su rendimiento
  • Redes de araña


    *Redes de araña
     La topología en estrella reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo
    central. Cuando se aplica a una red basada en la topología estrella este concentrador central reenvía
    todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red,
    algunas veces incluso al nodo que lo envió. Todos los nodos periféricos se pueden comunicar con los
    demás transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la línea de conexión de
    cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero
    el resto de sistemas permanecería intacto. El tipo de concentrador hub se utiliza en esta topología,
    aunque ya es muy obsoleto; se suele usar comúnmente un switch.
    La desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de tráfico que deberá soportar es
    grande y aumentará conforme vayamos agregando más nodos periféricos, lo que la hace poco recomendable
    para redes de gran tamaño. Además, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. Esto
    último conlleva también una mayor vulnerabilidad de la red, en su conjunto, ante ataques.
    Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisión. Una red, en
    estrella activa, tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas
    relacionados con el eco.
     

    Video

    https://www.youtube.com/watch?v=zsOvCfGFWN44

    Topologia en maya

    Esta topología, a diferencia de otras más usuales como la topología en árbol y latopología en estrella, no requiere de un nodo central, con lo que se reduce el riesgo de fallos, y por ende el mantenimiento periódico (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red)[cita requerida].
    Las redes en malla pueden prescindir de enrutamiento manual, o apenas requerir atención para el mantenimiento de éste. Si se implementan protocolos de enrutamiento dinámicos, podrían considerarse “autoenrutables”, exceptuando escenarios en los que el tamaño y/o carga de la red son muy variables, o se requiere una tolerancia a fallos prácticamente nula (por ejemplo, debido a la labor crítica que desempeñan algunos de los nodos que la componen). La comunicación entre dos nodos cualesquiera de una red en malla puede llevarse a cabo incluso si uno o más nodos se desconectan de ésta de forma imprevista, o si alguno de los enlaces entre dos nodos adyacentes falla, ya que el resto evitarán el paso por ese punto —los nodos adyacentes a un nodo o enlace fallido propagarán un cambio en la tabla de rutas, notificando a nodos contiguos del cambio en la red, y así sucesivamente. En consecuencia, una red en malla resulta muy confiable. Una red con topología en malla ofrece total redundancia y por tanto una fiabilidad y tolerancia a fallos superiores. Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, pues requiere forzosamente la interconexión de cada nodo con los nodos vecinos (aumentando el número deinterfaces de las que debe disponer cada nodo) y el coste de la infraestructura –cableadoswitches/puentes, repetidores de señal, puntos de acceso, etcétera– de toda la red. Por ello cobran mayor importancia en el caso de redes parcial o totalmente inalámbricas —la redundancia de rutas para un mismo destino compensa una mayor susceptibilidad a fallos, entre otros inconvenientes propios de las redes sin hilos.

    • Si desaparece no afecta tanto a los nodos de redes.
    El número de enlaces que existen en una malla completa, i.e, una topología en malla en la que existe un enlace punto-a-punto entre todos los terminales, viene dado por la siguiente fórmula: