TOPOLOGIAS FISICA DE LA RED
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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA DE ELECTRÓNICA REDES DE COMPUTADORAS Página 1 TOPOLOGIAS FISICA DE LA RED REALIZADO POR: Jorge Luis Aldaz [email protected] Jefferson Alberto Infante [email protected] Carlos Mauricio Tamami [email protected] RESUMEN: Actualmente muchos sistemas de equipos requieren de servicios para compartir recursos, aplicaciones, enlaces de comunicaciones mediante componentes inteligentes de la red, que se puede conseguir a partir del cableado, fibras ópticas, enlaces de microondas y satelitales, permitiendo la interconexión entre múltiples computadores o dispositivos de la misma. Este documento será una fuente de información valiosa para aquellas personas que necesiten ampliar sus conocimientos acerca de los distintos tipos de Topologías Físicas que utilizamos diariamente en nuestra computadora. Puesto, que se conseguirá comprender el funcionamiento, las distintas características y facilidades que nos brindan, para desarrollarnos en nuestro entorno estudiantil, universitario, postgrado, laboral y personal. I. INTRODUCCION Redes de comunicación, no son más que la posibilidad de compartir con carácter universal la información entre grupos de computadoras y sus usuarios; un componente vital de la era de la información. La generalización del ordenador o computadora personal (PC) y de la red de área local (LAN) durante la década de los ochenta ha dado lugar a la posibilidad de acceder a información en bases de datos remotas, cargar aplicaciones desde puntos de ultramar, enviar mensajes a otros países y compartir archivos, todo ello desde un ordenador personal. Las redes que permiten todo esto son equipos avanzados y complejos. Su eficacia se basa en la confluencia de muy diversos componentes. El diseño e implantación de una red mundial de ordenadores es uno de los grandes ‘milagros tecnológicos’ de las últimas décadas. II. OBJETIVO Objetivo General Dar a conocer las principales características de los distintos tipos de topología física de redes. Objetivo Específicos Definir los tipos de topología física de la red. Identificar los diferentes medios que usan los distintos tipos de topología física de la red por cable. Distinguir las distintas características de conectores que usa cada tipo de topología física de red. III. MARCO TEÓRICO - TOPOLOGIA FISICA DE UNA RED Los nodos de red (las computadoras), necesitan estar conectados para comunicarse. A la forma en que están conectados los nodos se le llama topología. Una red tiene dos diferentes topologías: una física y una lógica. La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que los nodos están conectados unos con otros. La topología lógica es el método que se usa para comunicarse con los demás nodos, la ruta que toman los datos de la red entre los diferentes nodos de la misma. Las topologías físicas y lógica pueden ser iguales o diferentes. Las diferentes topologías físicas de red son: Topología de Bus, Topología de Estrella, Topología de Anillo, Topología de Malla Topología de Bus Todos los nodos (computadoras) están conectados a un circuito común (bus). La información que se envía de una computadora a otra viaja directamente o indirectamente, si existe un controlador que en ruta los datos al destino correcto. La información viaja por el cable en ambos sentidos a una velocidad
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Este documento será una fuente de información valiosa para aquellas personas que necesiten ampliar sus conocimientos acerca de los distintos tipos de Topologías Físicas
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REDES DE COMPUTADORAS Página 1
TOPOLOGIAS FISICA DE LA RED
REALIZADO POR: Jorge Luis Aldaz [email protected]
Jefferson Alberto Infante [email protected]
Carlos Mauricio Tamami [email protected]
RESUMEN: Actualmente muchos sistemas de
equipos requieren de servicios para compartir
recursos, aplicaciones, enlaces de
comunicaciones mediante componentes
inteligentes de la red, que se puede conseguir a
partir del cableado, fibras ópticas, enlaces de
microondas y satelitales, permitiendo la
interconexión entre múltiples computadores o
dispositivos de la misma.
Este documento será una fuente de información
valiosa para aquellas personas que necesiten
ampliar sus conocimientos acerca de los
distintos tipos de Topologías Físicas que
utilizamos diariamente en nuestra computadora.
Puesto, que se conseguirá comprender el
funcionamiento, las distintas características y
facilidades que nos brindan, para desarrollarnos
en nuestro entorno estudiantil, universitario,
postgrado, laboral y personal.
I. INTRODUCCION Redes de comunicación, no son más que la
posibilidad de compartir con carácter universal
la información entre grupos de computadoras y
sus usuarios; un componente vital de la era de la
información.
La generalización del ordenador o computadora
personal (PC) y de la red de área local (LAN)
durante la década de los ochenta ha dado lugar a
la posibilidad de acceder a información en bases
de datos remotas, cargar aplicaciones desde
puntos de ultramar, enviar mensajes a otros
países y compartir archivos, todo ello desde un
ordenador personal.
Las redes que permiten todo esto son equipos
avanzados y complejos. Su eficacia se basa en la
confluencia de muy diversos componentes. El
diseño e implantación de una red mundial de
ordenadores es uno de los grandes ‘milagros
tecnológicos’ de las últimas décadas.
II. OBJETIVO
Objetivo General
Dar a conocer las principales
características de los distintos tipos de
topología física de redes.
Objetivo Específicos
Definir los tipos de topología física de la
red.
Identificar los diferentes medios que
usan los distintos tipos de topología
física de la red por cable.
Distinguir las distintas características de
conectores que usa cada tipo de
topología física de red.
III. MARCO TEÓRICO - TOPOLOGIA FISICA DE UNA RED
Los nodos de red (las computadoras), necesitan
estar conectados para comunicarse. A la forma
en que están conectados los nodos se le llama
topología. Una red tiene dos diferentes
topologías: una física y una lógica. La topología
física es la disposición física actual de la red, la
manera en que los nodos están conectados unos
con otros. La topología lógica es el método que
se usa para comunicarse con los demás nodos, la
ruta que toman los datos de la red entre los
diferentes nodos de la misma. Las topologías
físicas y lógica pueden ser iguales o diferentes.
Las diferentes topologías físicas de red son:
Topología de Bus, Topología de Estrella,
Topología de Anillo, Topología de Malla
Topología de Bus
Todos los nodos (computadoras) están
conectados a un circuito común (bus). La
información que se envía de una computadora a
otra viaja directamente o indirectamente, si
existe un controlador que en ruta los datos al
destino correcto. La información viaja por el
cable en ambos sentidos a una velocidad
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aproximada de 10/100 Mbps y tiene en sus dos
extremos una resistencia. Se pueden conectar
una gran cantidad de computadores al bus, si un
computador falla, la comunicación se mantiene,
no sucede lo mismo si el bus es el que falla. El
tipo de cableado que se usa puede ser coaxial
grueso o fino, el Ethernet 10 Base 2 y el 10
Base5, par trenzado o fibra óptica.
Esta topología tradicionalmente usada en redes
Ethernet con conectores T.
Ventajas de la Topología Linear Bus
Esta topología es bien simple y fácil de
arreglar.
Es relativamente más económica ya que
requiere menos cableado a diferencia de
las otras topologías.
La topología linear bus es especialmente
cómoda para una red pequeña y
temporal.
Desventajas de la Topología Linear Bus
La red linear Bus es conocida como una
topología pasiva porque las
computadoras no regeneran la señal.
Esto hace la red vulnerable a la
atenuación, ya que pierde la señal a
través de la distancia del cable. Aunque
se pueden utilizar repetidores para
arreglar ese problema.
Medios De Transmisión La Topología Bus Utiliza cable coaxial para la
transmisión de datos.
Cable coaxial.
Consiste en un núcleo de cobre rodeado por una
capa aislante. A su vez, esta capa está rodeada
por una malla metálica que ayuda a bloquear las
interferencias; este conjunto de cables está
envuelto en una capa protectora. Le pueden
afectar las interferencias externas, por lo que ha
de estar apantallado para reducirlas. Emite
señales que pueden detectarse fuera de la red.
Topología de Anillo
Esta topología conecta a las computadoras con
un solo cable en forma de círculo. Con
diferencia de la topología bus, las puntas no
están conectadas con terminadores. Todas las
señales pasan en una dirección y pasan por todas
las computadoras de la red. Las computadoras
en esta topología funcionan como repetidores,
porque lo que hacen es mejorar la señal.
Retransmitiéndola a la próxima computadora
evitando que llegue débil dicha señal. La falla de
una computadora puede tener un impacto
profundo sobre el funcionamiento de la red.
Cuándo un mensaje es enviado, este viaja a
través del lazo de computadora en computadora.
Cada una de ellas examina la dirección de
destino. Si el mensaje no está direccionado a
ella, reenvía el mensaje a la próxima
computadora, y así hasta que el mensaje
encuentre la computadora destino, si se daña el
cable, la comunicación no es posible. Trabaja
con un cable coaxial. La red con topología anillo
generalmente utiliza como medio de transmisión
el par enrollado (comunicación telefónica) con
una velocidad de 4Mb/s, usando un protocolo de
acceso message slot en un Token-Ring utiliza
conectores T y BNC.
Ventajas de la Topología Anillo
La Mayor ventaja que posee esta
topología es el costo, pues para crearla,
basta con que los equipos cuenten con
tarjetas de red y con que exista un cable
coaxial que una un punto con otro.
Se puede cubrir largas distancias
respecto a otras topologías.
Utilizan menos cable que la topología
estrella.
Se puede operar a grandes velocidades,
y los mecanismos para evitar colisiones
son sencillos.
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Desventajas de la Topología Anillo
Una ruptura de cable o fallo de un nodo
afecta a toda la red.
La topología de anillo utiliza más cable
que la de bus.
En algunos tipos de topologías de anillo
es necesario bajar todo el sistema para
agregar nodos.
Posee una mayor lentitud en la
transmisión de la señal, debido a que la
información es repartida por todo el
anillo
Topología Doble anillo Esta topología permite que los datos se envíen
en ambas direcciones aunque se utiliza un solo
anillo a la vez. Esto crea redundancia, o
tolerancia a fallos, lo cual significa que en caso
de un fallo en el anillo, los datos podrán
transmitirse por el otro anillo. Un ejemplo de
anillo dual es la Interfaz de Datos Distribuidos
por Fibra (FDDI). FDDI es una tecnología
similar a Token Ring, pero utiliza luz en lugar
de electricidad para transmitir datos. Utiliza el
doble anillo.
(FDDI) Como su nombre lo implica, FDDI funciona en
un cable de fibra óptica. FDDI combina un
desempeño de alta velocidad con las ventajas de
la topología de anillo token passing. FDDI
funciona a 100 Mbps, y su topología es un anillo
dual. El anillo exterior se denomina anillo
principal y el anillo interior se denomina anillo
secundario.
Normalmente, el tráfico fluye sólo en el anillo
principal. Si éste falla, los datos fluyen
automáticamente al anillo secundario en
dirección opuesta. Cuando esto ocurre, se dice
que la red se encuentra en estado wrapped. Esto
proporciona tolerancia a fallos para el enlace.
Un anillo dual FDDI soporta un máximo de 500
nodos por anillo. La distancia total de cada
longitud del anillo de cable es de 100
kilómetros, o 62 millas. Un repetidor, que es un
dispositivo que regenera las señales, es necesario
cada dos kilómetros. Por esta razón, FDDI no se
considera un enlace WAN.
Ventajas FDDI combina las ventajas de token
passing en la topología en anillo con la
alta velocidad de la transmisión por
fibra óptica. La topología de doble
anillo proporciona redundancia y
tolerancia a fallos.
El cable de fibra óptica no es
susceptible a la interferencia
electromagnética (EMI) y al ruido, y es
más seguro que el cableado de cobre.
Puede enviar datos a mayores distancias
entre repetidores que Ethernet y Token
Ring tradicional.
Desventajas FDDI Como siempre, la alta velocidad y
confiabilidad tienen un precio. FDDI es
relativamente cara de implementar, y las
limitaciones de distancia, aunque menos
restrictivas que las de los enlaces LAN,
la hacen poco apta para las
comunicaciones WAN verdaderas.
Topología de Estrella La topología estrella es una de las más recientes
o la que se usa más en la actualidad. En las
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primeras topologías de estrella el HUB tenía
entradas coaxiales, no RJ45. En el pasado, se
usaba el HUB en vez del SWITCH. Todas las
computadoras están conectadas a un
concentrador desde el cual se re direccionan los
datos al computador adecuado.
En este caso es una topología estrella pasiva,
pues el hub es solo un dispositivo con muchos
puertos. Si la función del hub lo realiza una
computadora es una topología estrella activa. En
este caso la computadora regenera la señal y la
envía a su destino. Estas computadoras muchas
veces funcionan como servidores y realizan
labores estadísticos, el medio que utiliza cable
coaxial, trenzado o con fibra óptica, tiene una
velocidad promedio de 600Kb/s, su protocolo de
acceso es CSMA/CD en un Novell
Ventajas de la Topología Estrella A comparación de las topologías Bus y
Anillo, si una computadora se daña el
cable se rompe, las otras computadoras
conectadas a la red siguen funcionando.
Agregar una computadora a la red es
muy fácil ya que lo único que hay que
hacer es conectarla al HUB o SWITCH.
Tiene una mejor organización ya que al
HUB o SWITCH se lo puede colocar en
el centro de un lugar físico y a ese
dispositivo conectar todas las
computadoras deseadas.
Desventajas de la Topología Estrella No es tan económica a comparación de
la topología Bus o Anillo porque es
necesario más cable para realizar el
conexionado.
Si el HUB o SWITCH deja de
funcionar, ninguna de las computadoras
tendrá conexión a la red.
El número de computadoras conectadas
a la red depende de las limitaciones del
HUB o SWITCH.
Topología de Estrella Extendida
La topología en estrella extendida 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
hub, utiliza cables UTP y conectores RJ45, tiene
un sistema operativo TCP/IP.
Ventajas de la Topología Estrella Extendida
La topología estrella tiene dos ventajas
grandes a diferencia de la topología Bus
y Ring.
Es más tolerante, esto quiere decir que si
una computadora se desconecta o si se le
rompe el cable solo esa computadora es
afectada y el resto de la red mantiene su
comunicación normalmente.
Es fácil de reconfigurar, añadir o
remover una computadora es tan simple
como conectar o desconectar el cable.
Desventajas de la Topología Estrella
Extendida
Es costosa ya que requiere más cable
que la topología Bus y Ring.
Que se interconecta cualquier nodo
central.
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Topología Jerárquica o Árbol
La topología en jerárquica 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. Por este motivo
se la denomina topología del tipo árbol.
Posee un nodo de enlace troncal, generalmente
ocupado por un hub o switch, desde el que se
ramifican los demás nodos. Esta red usa un
protocolo de acceso Token-Ring para la
transmisión utiliza cable coaxial con una
velocidad de 2.5Mb/s en una ARCNET, utiliza
conectores T y RJ45, tiene tarjetas de red con
entrada UTP y COAXIAL.
Ventajas de la Topología Jerárquica
Cableado punto a punto para segmentos
individuales.
Soportado por multitud de vendedores
de software y de hardware.
Facilidad de resolución de problemas
Desventajas de la Topología Jerárquica
La medida de cada segmento viene
determinada por el tipo de cable
utilizado.
Si se viene abajo el segmento principal
todo el segmento se viene abajo con él.
Es más difícil su configuración.
Se requiere mucho cable.
Topología Malla
En esta topología todas las computadoras
están interconectadas entre sí por medio de
un tramado de cables. Esta configuración
provee redundancia porque si un cable falla
hay otros que permiten mantener la
comunicación. Esta topología requiere mucho
cableado por lo que se la considera muy
costosa. Muchas veces la topología MALLA
se va a unir a otra topología para formar una
topología híbrida. Las redes en malla son
aquellas en las cuales todos los nodos están
conectados de forma que no existe una
preeminencia de un nodo sobre otros, en
cuanto a la concentración del tráfico de
comunicaciones. Estas redes permiten en
caso de una iteración entre dos nodos o
equipos terminales de red, mantener el enlace
usando otro camino con lo cual aumenta
significativamente la disponibilidad de los
enlaces.
La red con topología Malla generalmente
utiliza como medio de transmisión un cable
coaxial con una velocidad de 4Mb/s, usando
un protocolo de acceso message slot en un
Token-Ring utiliza conectores T, RJ45, BNC
y terminadores.
Ventajas de la Topología Malla
Es posible llevar los mensajes de un
nodo a otro por diferentes caminos.
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No puede existir absolutamente
ninguna interrupción en las
comunicaciones.
Cada servidor tiene sus propias
comunicaciones con todos los demás
servidores.
Si falla un cable el otro se hará cargo
del tráfico.
No requiere un nodo o servidor
central lo que reduce el
mantenimiento.
Si un nodo desaparece o falla no
afecta en absoluto a los demás nodos.
Si desaparece no afecta tanto a los
nodos de redes
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
Desventajas de la Topología Malla
El costo de la red puede aumentar en
los casos en los que se implemente
de forma alámbrica, la topología de
red y las características de la misma
implican el uso de más recursos.
En el caso de implementar una red en
malla para atención de emergencias
en ciudades con densidad
poblacional de más de 5000
habitantes por kilómetro cuadrado, la
disponibilidad del ancho de banda
puede verse afectada por la cantidad
de usuarios que hacen uso de la red
simultáneamente; para entregar un
ancho de banda que garantice la tasa
de datos en demanda y, que en
particular, garantice las
comunicaciones entre organismos de
rescate, es necesario instalar más
puntos de acceso, por tanto, se
incrementan los costos de
implementación y puesta en marcha.
Medios de transmisión La topología malla generalmente está conectada
por medio de un cable coaxial o un cable de
fibra óptica.
Cable coaxial
Es utilizado generalmente para
transmisiones de datos a alta velocidad a
distancias de varios kilómetros.
La velocidad de transmisión suele ser alta,
de hasta 100 Mbits/seg; pero hay que tener
en cuenta que a mayor velocidad de
transmisión, menor distancia podemos
cubrir, ya que el periodo de la señal es
menor, y por tanto se atenúa antes.
La nomenclatura de los cables Ethernet tiene
3 partes:
· La primera indica la velocidad en
Mbits/seg.
· La segunda indica si la transmisión es en
Banda Base (BASE) o en Banda Ancha
(BROAD).
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· La tercera los metros de segmento
multiplicados por 100.
CABLE CARACTERÍSTICAS
10-BASE-
5
Cable coaxial grueso (Ethernet
grueso).
Velocidad de transmisión: 10
Mb/seg.
Segmentos: máximo de 500
metros.
10-BASE-
2
Cable coaxial fino (Ethernet
fino).
Velocidad de transmisión: 10
Mb/seg.
Segmentos: máximo de 185
metros.
10-
BROAD-
36
Cable coaxial
Segmentos: máximo de 3600
metros.
Velocidad de transmisión: 10
Mb/seg.
100-
BASE-X
Fast Ethernet.
Velocidad de transmisión: 100
Mb/seg.
Fibra óptica
Este conjunto está envuelto por una capa
protectora. La velocidad de transmisión es muy
alta, 10 Mb/seg siendo en algunas instalaciones
especiales de hasta 500 Mb/seg, y no resulta
afectado por interferencias.
Los cables de fibra óptica tienen muchas
aplicaciones en el campo de las comunicaciones
de datos:
Conexiones locales entre
ordenadores y periféricos o
equipos de control y medición.
Interconexión de ordenadores y
terminales mediante enlaces
dedicados de fibra óptica.
Enlaces de fibra óptica de larga
distancia y gran capacidad.
Conectores que utiliza la Topología Malla
Son la Interface entre el cable y el equipo.
Algunos de los conectores utilizado en la
topología malla son:, RJ-12, RJ-45. Estos
conectores son utilizados con cables de pares.
Estos cables tienen distintas clases (Distancias
permitidas y anchos de banda conseguidos) y
categorías (Categorías eléctricas del cable) que
son heredadas por los conectores.
IV. CONCLUSIONES Una vez que conocimos básicamente
cual es el funcionamiento de las
distintas topologías con los puntos
débiles y fuertes de cada una,
podremos definir con un mayor
grado de eficiencia, cuál será la
adecuada para nuestra organización.
Es muy probable que al armar una
red no utilicemos una sola topología.
Podremos aprovechar ventajas de
unas y otras, pudiendo así evitar uno
o muchos acosos causados por
debilidades propias de cada tipo de
conexión. Para esto están las
topologías híbridas o mixtas.
Si tenemos como condicionante el
aspecto económico podemos decir
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que el BUS no requiere grandes
inversiones, debido a que no utiliza
redundancia en cableado. Pero no
habrá que olvidarse que estaremos
condicionados a usar un ancho de
banda más potente por la cantidad de
nodos conectados. La fibra óptica es
recomendable para este tipo de
conexión y mientras siga bajando su
precio de instalación, no será un
condicionante económico.
V. RECOMENDACION
Si bien una topología cuesta un poco
más que otra, la diferencia no es
significativa. Los costos de una red
están afectados por la selección de
hardware y media que se hagan. De
cualquier manera se recomienda la
utilización de la topología de
estrella por su maniobrabilidad.
VI. REFERENCIAS
http://www.lawebdelprogramador.com/
http://www.tutoriales.com/
![Topologias de red [autoguardado]](https://static.fdocuments.co/doc/165x107/559127601a28ab8d7b8b4687/topologias-de-red-autoguardado-5593e337d59d6.jpg)
