Las Redes Informáticas y sus Topologias

Las Redes Informáticas y sus Topologías

Indice

Introduccion

Ventajas de Conectarse en Red

Tipos de Redes

• LAN

• CAN

• MAN

• WAN

• WLAN

• WPAN

Topologias de Redes Informaticas

• Tipos de Topologias

• Topología en Malla

• Topología en Estrella

• Topología en Árbol

• Topología en Bus

• Topología en Anillo

• Ventajas y Desventajas de las Topologias

Conclusión

Referencias

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Introducción

Con el desarrollo de las tecnologías fue necesaria la implementación de métodos con los cuales se pudiera almacenar o comunicar  dispositivos a determinadas distancias; permitiendo facilitar la vida de los usuarios de estas.

Para lograrlo fue necesario el uso de las redes, sobre todo en la implementación de los Sistemas Distribuidos; en la actualidad existe una gran diversidad en cuanto este tema desde las topologías de red, que permite conectar a los dispositivos a través de cables (coaxial, STP, UTP, fibra óptica) hasta los que se conectan de manera inalámbrica.

Uno de los problemas para los usuarios y los especialistas de estas; es darle una definición, debido a las múltiples interpretaciones que pueden surgir de este término; una de las definiciones más apegadas al contexto que nos referimos es:

(RENA, 2011)^1. Una red de computadoras, red de ordenadores, red informática o sencillamente red, es un modo de conectar dos o más computadoras y dispositivos periféricos con la finalidad de que puedan comunicarse para compartir información, recursos (impresoras, CD-ROM, discos duros, y otros) y servicios (correo electrónico, juegos, chat).

Es común denominar nodo a las computadoras que forman parte de una red.

El uso de las redes fue usado debido a las ventajas que proporcionaba el uso de estas, permitiendo a los usuarios agilizar movimientos al poder comunicar a los dispositivos y así permitir que realicen acciones en común.

Ventajas de conectarse en Red

Existen múltiples beneficios para el uso de las redes, que permiten comprender un poco más lo que son y la manera en que pueden ayudar a las organizaciones. Entre otras, el uso de redes tiene las siguientes ventajas:

• Acceso simultáneo a bases de datos. Los usuarios de las organizaciones requieren acceso a los datos de manera simultánea. Mantener los datos actualizados, si cada uno tiene su propia copia es difícil, pues cada vez que alguien haga una  modificación se crea una discrepancia, imposibilitando saber cuál bloque de datos es el correcto.

• Compartir archivos y programas. Existen versiones de los programas de aplicación disponibles para red, que permiten un considerable ahorro en el precio, comparado con la compra de    licencias individuales.

•  Compartir Equipos Periféricos. Entre estos equipos de la red se incluyen impresoras, escáner, trazados gráficos y los dispositivos de almacenamiento.

• Grupos de trabajo. Una red hace posible crear grupos de usuarios que no tienen por qué encontrarse dentro del mismo departamento o zona geográfica.

• Gestión Centralizada. Una red proporciona una forma de centralizar todos sus recursos: servidores, datos, periféricos, y otros.

Tipos de Redes

(Martínez, 2007)²

• LAN: Local Area Network (Red de Área Local)

Una LAN conecta varios dispositivos de red en una área de corta distancia (decenas de metros) delimitadas únicamente por la distancia de propagación del medio de transmisión coaxial (hasta 500 metros), par trenzado (hasta 90 metros) o fibra óptica (decenas de metros), espectro disperso o infrarrojo (decenas de metros).

Una LAN podría estar delimitada también por el espacio en un edificio, un salón, una oficina, hogar…pero a su vez podría haber varias LAN’s en estos mismo espacios. En redes basadas en IP, se puede concebir una LAN como una subred, pero esto no es necesariamente cierto en la práctica.

Las LAN comúnmente utilizan las tecnologías Ethernet, Token Ring, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) para conectividad, así como otros protocolos tales como Appletalk, Banyan Vines, DECnet, IPX, etc.

• CAN: Campus Area Network (Red de Área Campus)

Una CAN es una colección de LAN’s dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área delimitada en kilómetros.

Una CAN utiliza comúnmente tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.

• MAN: Metropolitan Area Network (Red de Área Metropolitana)

Una MAN es una colección de LAN’s o CAN’s dispersas en una ciudad (decenas de kilómetros).

Una MAN utiliza tecnologías tales como ATM, Frame Relay, xDSL (Digital Subscriber Line), WDM (Wavelenght Division Modulation), ISDN, E1/T1, PPP, etc. para conectividad a través de medios de comunicación tales como cobre, fibra óptica, y microondas.

• WAN: Wide Area Network (Red de Area Extensa)

Una WAN es una colección de LAN’s dispersadas geográficamente cientos de kilómetros una de otra. Un dispositivo de red llamado enrutador es capaz de conectar LAN’s a una WAN.

Las WAN utilizan comúnmente tecnologías ATM (Asynchronous Transfer Mode), Frame Relay, X.25, E1/T1, GSM, TDMA, CDMA, xDSL, PPP, etc. para conectividad a tráves de medios de comunicación tales como fibra óptica, microondas, celular y vía satélite.

• WLAN: Wireless Local Area Network (Red de Área Local Inalámbrica)

Están delimitadas por la distancia de propagación del medio y de la tecnología empleada, en interiores hasta 100 metros y en exteriores varios kilómetros.

Las WLAN utilizan tecnologías tales como IEEE 802.11a, 802.11b, 802.15, HiperLAN2, HomeRF, etc. para conectividad a través de espectro disperso (2.4 GHz, 5 GHz).

• WPAN: Wireless Personal Area Network (Red de Área Personal Inalámbrica)

Las WPAN’s están delimitadas en distancia aún más que las WLANs, desde los 30 metros hasta los 100 metros bajo condiciones óptimas en interiores.

Las WPAN utilizan tecnologías tales como IEEE 802.15, Bluetooth, HomeRF, 802.11b para conectividad a través de espectro disperso o con infrarrojo.

Topologías de Redes Informáticas

Para el uso de las redes es necesaria la implementación de técnicas que permitan la distribución de nodos por medio de las distintas conexiones; para eso es necesario el uso de las topologías.

(Vergara, 2007)³ 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).

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).

Múltiples topologías han surgido debido a las necesidades de los usuarios; que van desde el lugar donde se encontrara la red hasta la cantidad de recursos que necesitaran invertir para ponerla en funcionamiento; pero en realidad han destacado 5 de estas ya que son las que producen mayor cantidad de beneficios.

Tipos de Topologias

Tipos de Topologías

(Universidad de Buenos Aires, 2011)⁴

• Topología en Malla

En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta.

Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red. En primer lugar, el uso de los enlaces dedicados garantiza que cada conexión sólo debe transportar la carga de datos propia de los dispositivos conectados, eliminando el problema que surge cuando los enlaces son compartidos por varios dispositivos. En segundo lugar, una topología en malla es robusta. Si un enlace falla, no inhabilita todo el sistema.

Otra ventaja es la privacidad o la seguridad. Cuando un mensaje viaja a través de una línea dedicada, solamente lo ve el receptor adecuado. Las fronteras físicas  evitan que otros usuarios puedan tener acceso a los mensajes

• Topología en Estrella

En la topología en estrella cada dispositivo solamente tiene un enlace punto a punto dedicado con el controlador central, habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí.

A diferencia de la topología en malla, la topología en estrella no permite el tráfico directo de dispositivos. El controlador actúa como un intercambiador: si un dispositivo quiere enviar datos a otro, envía los datos al controlador, que los retransmite al dispositivo final.

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.

• Topología 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.

Retransmitir las señales de esta forma amplifica su potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar la señal. Los concentradores secundarios pueden ser activos o pasivos. Un concentrador pasivo proporciona solamente una conexión fisica entre los dispositivos conectados.

•  Topología en Bus

Una topología de bus es multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red.

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.

Entre las ventajas de la topología de bus se incluye la sencillez de instalación. El cable troncal puede tenderse por el camino más eficiente y, después, los nodos se pueden conectar al mismo mediante líneas de conexión de longitud variable. De esta forma se puede conseguir que un bus use menos cable que una malla, una estrella o una topología en árbol.

• Topología en Anillo

En una topología en anillo cada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora un repetidor.

Un anillo es relativamente fácil de instalar y reconfigurar. Cada dispositivo está enlazado solamente a sus vecinos inmediatos (bien físicos o lógicos). Para añadir o quitar dispositivos, solamente hay que mover dos conexiones.

Las únicas restricciones están relacionadas con aspectos del medio físico y el tráfico (máxima longitud del anillo y número de dispositivos). Además, los fallos se pueden aislar de forma sencilla. Generalmente, en un anillo hay una señal en circulación continuamente.

Ventajas y Desventajas de los Tipos de Topologías

Conclusión

Las topologías proporcionan a los usuarios una alternativa de comunicación de sus equipos ya que con esas se da la posibilidad de coordinar dispositivos y así aumentar la productividad de los usuarios; una de las razones por la cual surgieron las topologías fue por los costos que influía la creación de estas.

En la aplicación de los Sistemas Distribuidos están son necesarias ya que permiten que se comuniquen los dispositivos y así se coordinen para realizar reacciones en común.

Referencias

1.  Martínez, E. (21 de Julio de 2007). Eveliux.com. Obtenido de Redes, Telecomunicaciones, Tecnologías de la Información: http://www.eveliux.com/mx/redes-lan-can-man-y-wan.php

2.  RENA(2011).Red Nacional Escolar de Venezuela.Obtenido de Centro Nacional de Innovación Tecnologica: http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/Informatica/Tema8.html

3.  Universidad de Buenos Aires. (2011). Departamento de Informatica.Obtenido de http://www.econ.uba.ar/www/departamentos/sistemas/plan97/tecn_informac/briano/seoane/tp/2002_1/redes.htm

4. Vergara, K. (6 de Mayo de 2007). Blog Informatico. Obtenido de http://www.bloginformatico.com/topologia-de-red.php