TOPOLOGÍAS DE REDES

Definición de topología

La topología de una red define únicamente la distribución del cable que interconecta los diferentes ordenadores, es decir, es el mapa de distribución del cable que forma la RED. Define cómo se organiza el cable de las estaciones de trabajo. A la hora de instalar una red, es importante seleccionar la topología más adecuada a las necesidades existentes.

Clases de topologías de red

Topologías en Bus.

Una topología en bus los envíos de las diferentes estaciones de la red se propagan a todo lo largo del medio de transmisión y son recibidas por todas estaciones. Es la topología mas utilizada en las redes LAN Ethernet/IEEE 802.3, incluyendo la 100BaseT.

• Características:

• Es la más utilizada en las redes LAN.

• Fácil control flujo de la red.

• Una estación difunde información a todas las demás.

• Desventajas:

• Como hay un solo canal, si este falla, falla toda la red.

• Posible solucionar redundancia

• Casi imposible aislar averías.

Topología Árbol

La topología en árbol, todas las estaciones se conectan a un concentrador central (hub) el cual controla el tráfico de la red. Sien embargo, no todas las estaciones se conectan directamente al hub central; pueden conectarse a un hub secundario que a su vez se conecta al hub central.

Topología Anillo

Una topología en anillo consta de una serie de dispositivos conectados el uno con el otro por medio de enlaces de transmisión unidireccionales para formar un lazo cerrado.

Topología en malla

En la topología en malla cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. Un enlace disecado es el que conduce el tráfico únicamente entre los dispositivos que conecta. Para que una red en malla funcione completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para conectar varios enlaces, cada dispositivo de la red debe tener n-1 puertos de entrada/salida (E/S).

DISPOSITIVOS DE RED

Una red de área local puede necesitar cubrir más distancia de la que el medio de transmisión admite. O el número de estaciones puede ser demasiado grande para que la entrega de las tramas o la gestión de red se haga de forma eficiente Cuando dos o más redes diferentes se conectan para intercambiar datos o recursos, se convierte en una red interconectada (o Internet): Enlazar varias LAN en una Internet requiere dispositivos de interconexión de redes adicionales denominados encaminadotes (routers) y pasarelas (gateways). Estos dispositivos están diseñados para solucionar los obstáculos a la interconexión sin interrumpir las funciones independientes de las redes.

La Tarjeta de Red Una tarjeta de interfaz de red o Network Interface Card (NIC) (también conocida como adaptadora o tarjeta adaptadora) es una placa de circuito instalada en un componente de equipo de informática, como un PC, por ejemplo, que le permite conectar su PC a una red. Todos los PC necesitan tarjetas de interfaz de red (NIC) para poder utilizarse en operaciones en red. Algunos se venden con la tarjeta NIC incorporada. Cuando se escoge una NIC (también conocida como tarjeta adaptadora) para instalar en un PC, se debe considerar lo siguiente:

• La velocidad de su concentrador, conmutador, o servidor de impresora - Ethernet (10Mbps) o Fast Ethernet (100Mbps). • El tipo de conexiOn que necesita - RJ-45 para par trenzado o BNC para cable coaxial. • El tipo de conector NIC disponible dentro de su PC-ISA o PCI.

• IRQ, interrupción. Es el número de una línea de interrupción con el que se avisan sistema y tarjeta de que se producirá un evento de comunicación entre ellos. Por ejemplo, cuando la tarjeta recibe una trama de datos, ésta es procesada y analizada por la tarjeta, activando su línea IRQ, que le identifica unívocamente, para avisar al procesador central que tiene datos preparados para el sistema. Valores típicos para el IRQ son 3, 5, 7, 9 y 11.

• Dirección de E/S. Es una dirección de memoria en la que escriben y leen el procesador central del sistema y la tarjeta, de modo que les sirve de bloque de memoria para el intercambio mutuo de datos. Tamaños tópicos de este bloque de memoria (o buffer) son 16 y 32 kbytes. Este sistema de intercambio de datos entre el host y la tarjeta es bastante rápido, por lo que es muy utilizado en la actualidad, pero necesita procesadores más eficientes. La dirección de E/S se suele expresar en hexadecimal, por ejemplo, DC000H.

• DMA, acceso directo a memoria. Cuando un periférico o tarjeta necesita transmitir datos a la memoria central, un controlador hardware apropiado llamado controlador DMA pone de acuerdo a la memoria y a la tarjeta sobre los parámetros en que se producirá el envío de datos, sin necesidad de que intervenga la CPU en el proceso de transferencia. Cuando un adaptador de red transmite datos al sistema por esta técnica (DMA), debe definir qué canal de DMA va a utilizar, y que no vaya a ser utilizado por otra tarjeta. Este sistema de transferencia se utiliza poco en las tarjetas modernas.

• Dirección de puerto de E/S. El puerto de Entrada/Salida es un conjunto de bytes de memoria en los que procesador central y periféricos intercambian datos de Entrada/Salida y del estado en el que se efectúan las operaciones. Tipo de transceptor. Algunas tarjetas de red incorporan varias salidas con diversos conectores, de modo que se puede escoger entre ellos en función de las necesidades. Algunas de estas salidas necesitan transceptor externo y hay que indicárselo a la tarjeta cuando se configura.

Velocidad de conexión

Debe utilizarse una NIC de Ethernet con un concentrador o conmutador Ethernet, y debe utilizarse una NIC de Fast Ethernet con un concentrador o conmutador Fast Ethernet. Si conecta su PC a un dispositivo dual speed que admite ambos valores, 10 y 100Mbps, puede utilizar una NIC de 10Mbps o una NIC de 100Mbps. Un puerto en un dispositivo dual speed ajusta su velocidad automáticamente para que coincida con la velocidad más alta admitida por ambos extremos de la conexión.

TIPO DE CONEXIÓN

está instalando una red que utiliza cables de par trenzado, se necesitará una NIC con un conector RJ-45. Véase figura No. 8.1 y para redes que funcionan con cable coaxial la tarjeta de red posee un conector BNC.

REPETIDORES

Un repetidor (o regenerador) es un dispositivo electrónico que opera solo en el nivel físico del modelo OSI. Las señales que transportan información dentro de una red pueden viajar a una distancia fija antes de que la atenuación dañe la integridad de los datos. Un repetidor instalado en un enlace recibe la señal antes de que se vuelva demasiado débil o corrupta, regenera el patrón de bits original y coloca la copia refrescada de nuevo en el enlace.

PUENTES

Los puentes actúan en los niveles físicos y de enlace de datos del modelo OSI. Ls puentes pueden dividir una red grande en segmentos más pequeños.

También pueden retrasmitir tramas entre dos LAN originalmente separada. Al contrario que los repetidores, los puentes contienen lOgica que permiten separar el tráfico de cada segmento. De esta forma, filtran el tráfico, algo que los hace útiles para controlar la congestiOn y aislar enlaces con problemas. Los puentes pueden también proporcionar seguridad mediante esta divisiOn del tráfico.

Tipos de puentes

Para seleccionar, entre segmentos un puente debe buscar en una tabla que contenga las direcciones físicas de cada una de las estaciones conectadas a él. La tabla indica a que segmento pertenece cada estaciOn.

Puente simple No los puentes simples son los más primitivos y menos caros. Un puente enlaza dos segmentos y contiene una tabla que almacena las direcciones de todas las estaciones incluidas en cada de ellos. Lo que lo hace primitivo es que todas las direcciones deben introducirse de forma manual. Antes de poder utilizar un puente simple, un operador debe introducir las direcciones de cada estaciOn. Cuando se añade una nueva estaciOn, se debe modificar la tabla. Si se elimina una estaciOn, la direcciOn de esta estaciOn (direcciOn inválida) debe ser eliminada. La lOgica incluida de un puente simple, por tanto, es de la variedad pasa/no pasa, una configuraciOn que hace que un puente simple sea fácil y barato de construir.

Puentes multipuerto Un puente multipuerto se puede se puede utilizar para conectar más de dos LAN. En esta figura, el puente tiene tres tablas, cada una de las cuales almacena las direcciones físicas de las estaciones alcanzables a través del puerto correspondiente.

Puente transparente Un puente transparente o de aprendizaje construye la tabla con las direcciones de las estaciones a medida que realiza las funciones de un puente. Cuando se instala por primera vez un puente transparente, su tabla está vacía. Cuando encuentra un paquete, busca la dirección del origen y del destino. Comprueba el destino para decidir donde enviar el paquete. Si no reconoce todavía la dirección de destino, retransmite el paquete a todas las estaciones en ambos segmentos. Utiliza la dirección fuente para construir su tabla. Cuando lee una dirección fuente, anota de que lado viene el paquete y asocia esa dirección con el segmento al pertenece.

PASARELAS

Las pasarelas potencialmente actúan en todos los siete niveles del modelo OSI. Una pasarela es un convertidor de protocolos. Un encaminador transfiere, acepta o retransmite paquetes solo entre redes que utilizan protocolos similares. Una pasarela, por otro lado, puede aceptar un paquete formateado para un protocolo (por ejemplo, AppleTalk) y convertirlo a un paquete formateado para otro protocolo (por ejemplo, TCP/IP) antes de encaminarlo. Una pasarela es generalmente software instalado dentro de un encaminador. La pasarela comprende los protocolos utilizados por cada red enlazada al encaminador y es, por tanto, capaz de traducirlo de uno a otro. En algunos casos, las únicas modificaciones necesarias se realizan sobre la cabecera y la cola del paquete. En otros, las únicas modificaciones necesarias se realizan sobre la cabecera y la cola del paquete. En otros casos, la pasarela debe ajustar también la tasa de datos, el tamaño y el formato.

El modems

El dispositivo de comunicación más básico de conectividad entre redes es el modem. Los módems se han convertido en dispositivos habituales y constituyen el equipamiento estándar en la mayoría de los equipos que se venden hoy en día. En realidad, cualquiera que haya utilizado Internet o un PC-fax, ha utilizado un modem. Además de los módems, también se utilizan otros dispositivos para conectar pequeñas LAN en una gran red de área extensa (WAN). Cada uno de estos dispositivos tiene su propia funcionalidad junto con algunas limitaciones. Simplemente, se pueden utilizar para extender la longitud del medio de red o para proporcionar acceso a una red mundial en Internet. Los dispositivos utilizados para extender las LAN incluyen repetidores, bridges (puentes), routers (encaminadores), brouters (b-encaminadores) y gateways (pasarelas).

Funciones básica de un módem

Los equipos no se pueden conectar a través de una línea telefónica, puesto que estos se comunican enviando pulsos electrónicos digitales (señales electrónicas) y una línea telefónica solo puede enviar ondas (sonido) analógicas.

Tipos de módems

Existen tres tipos diferentes de módems, puesto que los distintos entornos de comunicación requieren diferentes métodos de envío de datos. Estos entornos se pueden dividir en dos áreas relacionadas con el ritmo de las comunicaciones:

+ Asíncrona.

+ Síncrona.

El tipo de mOdem que utiliza una red depende de si el entorno es asíncrono.