Se llama topología de una Red al patrón de conexión
entre sus nodos, es decir, a la forma en que están interconectados los
distintos nodos que la forman. Los Criterios a la hora de elegir una
topología, en general,
buscan que eviten
el coste del
encaminamiento (necesidad de
elegir los caminos
más simples entre el nodo y los demás), dejando en segundo plano
factores como la renta mínima, el coste
mínimo, etc. Otro
criterio determinante es la tolerancia
a fallos o facilidad de
localización de éstos.
También tenemos que tener en cuenta la facilidad de instalación y
reconfiguración de la Red.
Hay dos clases generales de topología utilizadas en
Redes de Area Local:
Topología tipo Bus y Topología
tipo Anillo. A partir de ellas derivan otras que reciben
nombres distintos dependiendo de las técnicas que
se utilicen para
acceder a la Red
o para aumentar su
tamaño. Algunas personas
consideran también la topología Estrella, en la que todos los nodos se conectan
a uno central. Aunque en algunos casos se utilice, una
configuración de este tipo no se adapta a la filosofía LAN, donde uno de los factores más característicos es la
distribución de la capacidad de proceso por toda la Red. En una
Red Estrella gran parte de la capacidad de proceso y funcionamiento de
la Red estarán concentradas en el nodo
central, el cual deberá de ser muy complejo y muy rápido para dar un servicio
satisfactorio a todos los nodos.
Topología en bus
Una Red en forma de Bus o Canal de difusión es un camino
de comunicación bidireccional con puntos de terminación bien definidos. Cuando
una estación trasmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacia todas las estaciones
conectadas al Bus hasta llegar a las terminaciones del mismo. Así, cuando
una estación trasmite
su mensaje alcanza
a todas las
estaciones, por esto
el Bus recibe
el nombre de canal de difusión.
Otra propiedad interesante es que el Bus actúa como
medio pasivo y por lo tanto, en caso de
extender la longitud de la red, el mensaje no debe ser regenerado por
repetidores (los cuales deben ser muy
fiables para mantener el funcionamiento de la red). En este tipo de topología
cualquier ruptura en el cable impide la
operación normal y es muy difícil de detectar. Por el contrario, el fallo de
cualquier nodo no impide que la red siga
funcionando normalmente, lo que permite añadir o quitar nodos a la red sin interrumpir su funcionamiento.
Una variación de la topología en Bus es la de
árbol, en la cual el Bus se extiende en más de una dirección facilitando el cableado central al
que se le añaden varios cables complementarios. La técnica que se emplea
para hacer llegar
la señal a todos los nodos es
utilizar dos frecuencias distintas para
recibir y transmitir. Las características descritas para el Bus siguen
siendo válidas para el árbol.
Topología en anillo
Esta
se caracteriza por
un camino unidireccional cerrado
que conecta todos
los nodos.
Dependiendo del control de acceso al medio, se dan
nombres distintos a esta topología: Bucle; se utiliza para designar aquellos anillos en los que el
control de acceso está centralizado (una de las estaciones se encarga de controlar el acceso a la red).
Anillo; se utiliza cuando el control de acceso está distribuido por toda la red. Como las características de
uno y otro tipo de la red son prácticamente las mismas, se utiliza el término anillo para las dos.
En cuanto a fiabilidad, presenta características
similares al Bus: la avería de una estación puede aislarse fácilmente, pero una avería en el
cable inutiliza la red. Sin embargo, un problema de este tipo es más fácil de localizar, ya que el cable se
encuentra físicamente dividido por las estaciones. Las redes de éste
tipo, a menudo,
se conectan formando
topologías físicas distintas
al anillo, pero
conservando la estructura
lógica (camino lógico
unidireccional) de éste.
Un ejemplo de
esto es la
topología en anillo/estrella. En
esta topología los
nodos están unidos físicamente
a un conector
central (llamado concentrador
de cables o centro de
cableado) en forma
de estrella, aunque
se sigue conservando la lógica
del anillo (los
mensajes pasan por
todos los nodos).
Cuando uno de
los nodos falla,
el concentrador aísla el nodo
dañado del resto del anillo y permite que continúe el funcionamiento
normal de la red. Un concentrador admite
del orden de 10 nodos.
Para expandir el anillo, se pueden conectar varios
concentradores entre sí formando otro anillo,
de forma que
los procedimientos de
acceso siguen siendo
los mismos. Para
prevenir fallos en
esta configuración se puede
utilizar un anillo de protección o respaldo. De esta forma se ve como un
anillo, en realidad,
proporciona un enlace
de comunicaciones muy
fiable ya que
no sólo se
minimiza la posibilidad de fallo, sino que éste queda
aislado y localizado (fácil mantenimiento de la red).
El protocolo de acceso al medio debe incluir mecanismos
para retirar el paquete de datos de la
red una vez llegado a su destino. Resumiendo, una topología en anillo no
es excesivamente difícil de instalar,
aunque gaste más cable que un Bus, pero el coste de mantenimiento sin puntos
centralizadores puede ser intolerable.
La combinación estrella/anillo puede proporcionar una topología muy fiable sin
el coste exagerado de cable como
estrella pura.
Topología estrella
La topología en estrella se caracteriza por tener
todos sus nodos conectados a un controlador central. Todas las transacciones
pasan a través del nodo central, siendo éste el encargado de gestionar y
controlar todas las comunicaciones. Por ese motivo, el fallo de un nodo en
particular es fácil de detectar y no daña al resto de la red, pero un fallo en
el nodo central desactiva la red completa.
Una forma de
evitar u solo controlador central y además aumentar el limite de conexión de
nodos, así como una mejor adaptación al entorno, seria utilizar una topología en
estrella distribuida. Este tipo de
topología esta basada en la topología en estrella pero distribuyendo los nodos
en varios controladores centrales. El inconveniente de este tipo de topología
es que aumenta el numero de puntos de mantenimiento.
Topología en estrella extendida: Esta topología es igual a la topología en estrella, con la diferencia de que cada nodo que se conecta con el nodo central también es el centro de otra estrella. Generalmente el nodo central está ocupado por un hub o un switch, y los nodos secundarios por hubs. La ventaja de esto es que el cableado es más corto y limita la cantidad de dispositivos que se deben interconectar con cualquier nodo central. La topología en estrella extendida es sumamente jerárquica, y busca que la información se mantenga local. Esta es la forma de conexión utilizada actualmente por el sistema telefónico.
