Todas las topologías de red local. Topologías básicas de redes locales. Tipos de redes locales y su estructura. Acerca de la topología en estrella

Topología redes locales.

La composición y configuración de los equipos de red en función de la topología de la red.

1. Concepto de topología de red.

El esquema general para conectar computadoras a redes locales se llama topología de la red

Topología Es la configuración física de la red combinada con sus características lógicas. Topología es un término estándar utilizado para describir el diseño básico de una red. Al comprender cómo se utilizan las diferentes topologías, podrá determinar qué capacidades tienen. Varios tipos redes.

Hay dos tipos principales de topologías:

• físico
• lógico

Topología lógica Describe las reglas para la interacción entre estaciones de la red al transmitir datos.

Topología física define el método de conexión de medios de almacenamiento.

El término "topología de red" describe la disposición física de computadoras, cables y otros componentes de la red. La topología de las conexiones físicas puede adoptar diferentes formas “geométricas”, y lo importante no es la ubicación geométrica del cable, sino sólo la presencia de conexiones entre los nodos (cerradas/abiertas, presencia de un centro, etc.).

La topología de la red determina sus características.

La elección de una topología particular afecta:

• composición del equipo de red necesario
• características del equipo de red
• posibilidades de expansión de la red
• método de gestión de red

La configuración de la red puede ser descentralizada (cuando el cable “recorre” cada estación de la red) o centralizada (cuando cada estación está conectada físicamente a algún dispositivo central que distribuye tramas y paquetes entre estaciones). Un ejemplo de configuración centralizada es una estrella con estaciones de trabajo ubicadas en los extremos de sus brazos. Una configuración descentralizada es similar a una cadena de escaladores, donde cada uno tiene su propia posición en la cadena y todos están conectados por una cuerda. Las características lógicas de la topología de una red determinan la ruta que toma un paquete mientras viaja a través de la red.

Al seleccionar una topología, se debe tener en cuenta que proporcione confiabilidad y trabajo efectivo Redes, gestión conveniente de los flujos de datos de la red. También es deseable que la red sea económica en términos de costo de creación y mantenimiento, pero al mismo tiempo seguirán existiendo oportunidades para su mayor expansión y, preferiblemente, para la transición a tecnologías de comunicación de mayor velocidad. ¡Esta no es una tarea fácil! Para solucionarlo es necesario saber qué topologías de red existen.

Según la topología de las conexiones existen:

• redes con topología de “bus común (bus)”;
• redes con topología en estrella;
• redes con topología en “anillo”;
• redes con topología de árbol;
• Redes con topología mixta.

2. Topologías de red básicas

Hay tres topologías básicas sobre las que se construyen la mayoría de las redes.

• autobús
• estrella
• anillo

Un "bus" es una topología en la que las computadoras están conectadas a través de un solo cable.

Una "estrella" es una topología en la que las computadoras están conectadas a segmentos de cable que se originan en un único punto o concentrador.

Una topología se denomina “anillo” si el cable al que están conectados los ordenadores está cerrado formando un anillo.

Aunque las topologías básicas en sí son simples, en realidad suelen existir combinaciones bastante complejas que combinan las propiedades de varias topologías.

2.1 Topología de la red de autobuses

En esta topología, todas las computadoras están conectadas entre sí con un solo cable. Cada computadora está conectada a un cable común, en cuyos extremos se instalan terminadores. La señal pasa a través de la red a través de todas las computadoras, reflejándose en los terminadores finales.

Diagrama de topología de red tipo "bus"

La topología "bus" se genera mediante una estructura lineal de conexiones entre nodos. Esta topología se puede implementar en hardware, por ejemplo, instalando dos adaptadores de red en computadoras centrales. Para evitar la reflexión de la señal, se deben instalar terminadores que absorban la señal en los extremos del cable.

En una red con topología de bus, las computadoras envían datos a una computadora específica y los transmiten a lo largo del cable en forma de señales eléctricas: direcciones MAC de hardware. Para comprender el proceso de interacción de la computadora a través de un bus, es necesario comprender los siguientes conceptos:

• transmisión de señal
• reflexión de señal
• terminador

1. Transmisión de señal

Los datos en forma de señales eléctricas se transmiten a todas las computadoras de la red; sin embargo, solo recibe información aquel cuya dirección coincide con la dirección del destinatario cifrada en estas señales. Además, en un momento dado, sólo una computadora puede transmitir. Dado que los datos se transmiten a la red mediante una sola computadora, su rendimiento depende de la cantidad de computadoras conectadas al bus. Cuantos más haya, es decir Cuantas más computadoras estén esperando para transferir datos, más lenta será la red. Sin embargo, para derivar una relación directa entre rendimiento La red y la cantidad de computadoras en ella es imposible. Porque, además de la cantidad de computadoras, el rendimiento de la red está influenciado por muchos factores, entre ellos:

• características hardware computadoras en la red
• La frecuencia con la que las computadoras transmiten datos.
• tipo de aplicaciones de red que se ejecutan
• tipo de cable de red
• distancia entre computadoras en la red

El bus es una topología pasiva. Esto significa que las computadoras sólo "escuchan" los datos transmitidos a través de la red, pero no los transfieren del remitente al destinatario. Por tanto, si uno de los ordenadores falla, no afectará al funcionamiento de los demás. En topologías activas, las computadoras regeneran señales y las transmiten a través de la red.

2. Reflexión de la señal

Los datos, o señales eléctricas, viajan a través de la red, de un extremo al otro del cable. Si no se toma ninguna medida especial, la señal que llegue al final del cable se reflejará y no permitirá que otras computadoras transmitan. Por lo tanto, una vez que los datos llegan al destino, las señales eléctricas deben apagarse.

3. Terminador

Para evitar que las señales eléctricas se reflejen, se instalan enchufes (terminadores) en cada extremo del cable para absorber estas señales. Todos los extremos del cable de red deben estar conectados a algo, como una computadora o un conector cilíndrico, para aumentar la longitud del cable. Se debe conectar un terminador a cualquier extremo libre (no conectado a nada) del cable para evitar que se reflejen las señales eléctricas.

Instalación del terminador

La integridad de la red puede verse comprometida si un cable de red se rompe cuando se corta físicamente o se desconecta uno de sus extremos. También es posible que no haya terminadores en uno o más extremos del cable, lo que provoca el reflejo de las señales eléctricas en el cable y la terminación de la red. La red "cae". Las computadoras en la red siguen siendo completamente funcionales, pero mientras el segmento esté roto, no podrán comunicarse entre sí.

Esta topología de red tiene ventajas y desventajas.

D ventajas topologías de bus:

• corto tiempo de configuración de la red
• Bajo costo (se requieren menos cables y dispositivos de red)
• facilidad de configuración
• La falla de una estación de trabajo no afecta el funcionamiento de la red

Defectos topologías de bus:

• Estas redes son difíciles de expandir (aumentar la cantidad de computadoras en la red y la cantidad de segmentos: secciones individuales de cable que las conectan).
• Como el bus es compartido, sólo una de las computadoras puede transmitir a la vez.
• El "bus" es una topología pasiva: las computadoras solo "escuchan" el cable y no pueden restaurar señales que se atenúan durante la transmisión a través de la red.
• La confiabilidad de una red con topología de bus es baja. Cuando la señal eléctrica llega al final del cable, (a menos que se tomen medidas especiales) se refleja, interrumpiendo el funcionamiento de todo el segmento de la red.

Los problemas inherentes a la topología del bus han llevado a que estas redes prácticamente no se utilicen.

La topología de la red de bus se conoce como topología lógica Ethernet de 10 Mbps.

2.2 Topología básica de la red en estrella

En una topología en estrella, todas las computadoras están conectadas a un componente central llamado concentrador. Cada computadora está conectada a la red mediante un cable de conexión independiente. Las señales de la computadora transmisora ​​viajan a través del concentrador a todos los demás.

Siempre hay un centro en la “estrella” por donde pasa cualquier señal de la red. Las funciones del enlace central son realizadas por especiales. dispositivos de red, y la transmisión de señales en ellos puede realizarse de diferentes maneras: en algunos casos, el dispositivo envía datos a todos los nodos excepto al nodo emisor, en otros, el dispositivo analiza a qué nodo están destinados los datos y los envía solo a él.

Esta topología surgió al amanecer. tecnologia computacional, cuando las computadoras estaban conectadas a una computadora principal central.

Diagrama de topología de la red en estrella

Ventajas Tipologías de "estrella":

• la falla de una estación de trabajo no afecta el funcionamiento de toda la red en su conjunto
• buena escalabilidad de la red
• fácil solución de problemas y roturas de red
• alto rendimiento de la red (sujeto a un diseño adecuado)
• opciones de administración flexibles

Defectos Tipologías de "estrella":

• La falla del hub central resultará en la inoperabilidad de la red (o segmento de red) en su conjunto.
• La creación de redes a menudo requiere más cable que la mayoría de las otras topologías.
• El número finito de estaciones de trabajo en una red (o segmento de red) está limitado por el número de puertos en el concentrador central.

Una de las topologías más comunes porque es fácil de mantener. Se utiliza principalmente en redes donde el portador es cable de par trenzado. UTP categoría 3 o 5. (Categorías de cables de par trenzado, que están numeradas del 1 al 7 y determinan el rango de frecuencia efectivo. Un cable de categoría superior suele contener más pares de cables y cada par tiene más vueltas por unidad de longitud).

La topología en estrella se refleja en Tecnologías rápidas Ethernet6.

2.3 Topología básica de la red en anillo

En una topología de anillo, las computadoras están conectadas a un cable que forma un anillo. Por lo tanto, el cable simplemente no puede tener un extremo libre al que deba conectarse un terminador. Las señales se transmiten a lo largo del anillo en una dirección y pasan a través de cada computadora. A diferencia de una topología de bus pasivo, aquí cada computadora actúa como un repetidor, amplificando las señales y pasándolas a la siguiente computadora. Por lo tanto, si una computadora falla, toda la red deja de funcionar.

Diagrama de red en anillo

El funcionamiento de una topología de anillo cerrado se basa en el paso de tokens.

Un token es un paquete de datos que permite a una computadora transmitir datos a la red.

El token se transmite secuencialmente, de un ordenador a otro, hasta que el que “quiere” transferir los datos lo recibe. Una computadora que desea iniciar una transmisión "captura" el token, lo modifica, coloca la dirección del destinatario en los datos y lo envía alrededor del anillo al destinatario.

Los datos pasan a través de cada computadora hasta llegar a aquella cuya dirección coincide con la dirección del destinatario especificada en los datos. Después de esto, la computadora receptora envía un mensaje al transmisor, confirmando que los datos han sido recibidos. Una vez recibida la confirmación, la computadora emisora ​​crea un nuevo token y lo devuelve a la red.

A primera vista, parece que transferir el marcador lleva mucho tiempo, pero en realidad el marcador se mueve casi a la velocidad de la luz. En un anillo de 200 metros de diámetro, el marcador puede circular a una frecuencia de 10.000 revoluciones por segundo.

Ventajas topología de anillo:

• facilidad de instalación
• ausencia casi total de equipamiento adicional
• la posibilidad de un funcionamiento estable sin una caída significativa en la velocidad de transferencia de datos bajo una gran carga de red, ya que el uso de un token elimina la posibilidad de colisiones.

Defectos topología de anillo:

• la falla de una estación de trabajo y otros problemas (rotura de cable) afectan el rendimiento de toda la red
• Complejidad de configuración y configuración.
• dificultad para solucionar problemas

Es más utilizado en redes de fibra óptica. Utilizado en los estándares FDDI8, Token ring9.

3. Otras posibles topologías de red

Las redes informáticas reales se están expandiendo y modernizando constantemente. Por lo tanto, dicha red es casi siempre híbrida, es decir. su topología es una combinación de varias topologías básicas. Es fácil imaginar topologías híbridas que sean una combinación de estrella y bus, o de anillo y estrella.

3.1 Topología de red de árbol

La topología de árbol puede considerarse como una unión de varias “estrellas”. Es esta topología la más popular hoy en día al construir redes locales.

Diagrama de topología de la red de árbol

En una topología de árbol, hay una raíz del árbol de la que crecen ramas y hojas.

Un árbol puede ser activo o verdadero y pasivo. En un árbol activo, las computadoras centrales están ubicadas en los centros de combinación de varias líneas de comunicación, y en un árbol pasivo, hay concentradores (hubs).

Figura 6: Diagrama de topología de la red de árbol activo

Figura 7: Diagrama de topología de la red de árbol pasivo

3.2 Topologías de red combinadas

Las topologías combinadas se utilizan con bastante frecuencia, entre ellas las más comunes son bus en estrella y en anillo en estrella.

Una topología de bus en estrella utiliza una combinación de un bus y una estrella pasiva.

Esquema de una topología de red combinada en estrella y bus.

Al hub se conectan tanto ordenadores individuales como segmentos completos de bus. De hecho, se implementa una topología de bus físico que incluye todas las computadoras de la red. En esta topología se pueden utilizar varios hubs, interconectados y formando el llamado backbone, bus de soporte. A cada uno de los concentradores se conectan ordenadores separados o segmentos de bus. El resultado es un árbol de neumáticos estrella. Por lo tanto, el usuario puede combinar de manera flexible las ventajas de las topologías de bus y estrella, y también cambiar fácilmente la cantidad de computadoras conectadas a la red. Desde el punto de vista de la distribución de la información, esta topología equivale a un bus clásico.

En la topología de anillo en estrella, no son los propios ordenadores los que están unidos en un anillo, sino concentradores especiales, a los que, a su vez, los ordenadores están conectados mediante líneas de comunicación dobles en forma de estrella.

Esquema de una topología de red combinada en estrella y anillo.

En realidad, todas las computadoras de la red están incluidas en un anillo cerrado, ya que dentro de los concentradores las líneas de comunicación forman un circuito cerrado (como se muestra en la Figura 9). Esta topología permite combinar las ventajas de las topologías en estrella y en anillo. Por ejemplo, los concentradores le permiten reunir todos los puntos de conexión de cables de red en un solo lugar. Si hablamos de difusión de información, esta topología equivale a un anillo clásico.

3.3 Topología de red "Grid"

Por último, cabe mencionar una topología en malla o malla, en la que todos o muchos ordenadores y otros dispositivos están conectados directamente entre sí (Figura 10).

Figura 10: Diagrama de topología de malla de red

Esta topología es extremadamente confiable: si se rompe algún canal, la transferencia de datos no se detiene, ya que son posibles varias rutas para la entrega de información. Las topologías de malla (la mayoría de las veces no completas, sino parciales) se utilizan cuando es necesario garantizar la máxima tolerancia a fallas de la red, por ejemplo, cuando se conectan varias secciones de una gran red empresarial o cuando se conecta a Internet, aunque, por supuesto, tiene Hay que pagar por esto: el consumo de cable aumenta significativamente, los equipos de red y su configuración se vuelven más complicados.

Actualmente, la gran mayoría de las redes modernas utilizan una topología en estrella o una topología híbrida, que es una amalgama de varias estrellas (por ejemplo, una topología de árbol), y un método de transmisión CSMA/CD (acceso múltiple con detección de portadora). .

Fragmento Red de computadoras

Un fragmento de una red informática incluye los principales tipos de equipos de comunicación que se utilizan hoy en día para formar redes locales y conectarlas a través de conexiones globales entre sí. Para construir conexiones locales entre computadoras, se utilizan diferentes tipos sistemas de cable, adaptadores de red, concentradores repetidores, puentes, conmutadores y enrutadores. Para conectar redes locales a conexiones globales, se utilizan salidas especiales (puertos WAN) de puentes y enrutadores, así como equipos de transmisión de datos a través de líneas largas: módems (cuando se trabaja a través de líneas analógicas) o dispositivos que se conectan a canales digitales(TA – adaptadores de terminales Redes RDSI, dispositivos de servicio para canales digitales dedicados como CSU/DSU, etc.).

Bajo topología(diseño, configuración, estructura) de una red informática generalmente se refiere a la disposición física de las computadoras en la red una en relación con otra y la forma en que están conectadas mediante líneas de comunicación. Es importante señalar que el concepto de topología se refiere principalmente a redes locales, en las que se puede rastrear fácilmente la estructura de las conexiones. En las redes globales, la estructura de las conexiones suele estar oculta a los usuarios y no es muy importante, porque cada sesión de comunicación se puede realizar por su propio camino.
La topología determina los requisitos de equipo, el tipo de cable utilizado, los métodos posibles y más convenientes para gestionar el intercambio, la confiabilidad de operación y las posibilidades de expandir la red.

Hay tres topologías de red principales:

1. Bus de topología de red(bus), en el que todas las computadoras están conectadas en paralelo a una línea de comunicación y la información de cada computadora se transmite simultáneamente a todas las demás computadoras (Fig. 1);

2. Topología de red en estrella(estrella), en el que otras computadoras periféricas están conectadas a una computadora central, cada una de ellas usando su propia línea de comunicación separada (Fig. 2);

3. Anillo de topología de red(anillo), en el que cada computadora siempre transmite información a solo una computadora siguiente en la cadena, y recibe información solo de la computadora anterior en la cadena, y esta cadena está cerrada en un "anillo" (Fig. 3).

Arroz. 1. Topología de red “bus”

Arroz. 2. Topología de red en estrella

Arroz. 3. Topología de red en “anillo”

En la práctica, a menudo se utilizan combinaciones de topología básica, pero la mayoría de las redes se centran en estas tres. Consideremos ahora brevemente las características de la topología de red enumerada.

Topología del bus(o, como también se le llama, "bus común"), por su propia estructura, permite la identidad de los equipos de red de las computadoras, así como la igualdad de todos los suscriptores. Con tal conexión, las computadoras solo pueden transmitir por turnos, porque solo hay una línea de comunicación. De lo contrario, la información transmitida se distorsionará como resultado de una superposición (conflicto, colisión). Así, el bus implementa un modo de intercambio semidúplex (en ambas direcciones, pero a su vez, no simultáneamente).
En la topología "bus", no existe un abonado central a través del cual se transmite toda la información, lo que aumenta su confiabilidad (después de todo, si falla algún centro, todo el sistema controlado por este centro deja de funcionar). Agregar nuevos suscriptores al bus es bastante sencillo y normalmente es posible incluso mientras la red está en funcionamiento. En la mayoría de los casos, un bus requiere una cantidad mínima de cable de conexión en comparación con otras topologías. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cada ordenador (excepto los dos exteriores) tiene dos cables, lo que no siempre es cómodo.
Dado que la resolución de posibles conflictos en este caso recae en el equipo de red de cada suscriptor individual, el equipo del adaptador de red con la topología "bus" es más complicado que con otras topologías. Sin embargo, debido al uso generalizado de redes con topología de "bus" (Ethernet, Arcnet), el costo del equipo de red no es demasiado alto.
El bus no teme los fallos de los ordenadores individuales, porque todos los demás ordenadores de la red pueden seguir intercambiando normalmente. Puede parecer que el autobús no está dañado y el cable está roto, ya que en este caso tenemos dos autobuses totalmente funcionales. Sin embargo, debido a las peculiaridades de la propagación de señales eléctricas a lo largo de líneas de comunicación largas, es necesario prever la inclusión en los extremos del bus de dispositivos especiales: terminadores, como se muestra en la Fig. 1 en forma de rectángulos. Sin la inclusión de terminadores, la señal se refleja desde el final de la línea y se distorsiona de modo que la comunicación a través de la red se vuelve imposible. Entonces, si el cable se rompe o daña, la coordinación de la línea de comunicación se interrumpe y la comunicación se detiene incluso entre aquellos ordenadores que permanecen conectados entre sí. Un cortocircuito en cualquier punto del cable del bus desactiva toda la red. Cualquier falla en el equipo de red en el bus es muy difícil de localizar, porque todos los adaptadores están conectados en paralelo y no es tan fácil entender cuál falló.
Al pasar por una línea de comunicación de una red con topología de “bus”, las señales de información se debilitan y no se renuevan de ninguna manera, lo que impone restricciones estrictas en la longitud total de las líneas de comunicación; además, cada suscriptor puede recibir señales de diferentes niveles. de la red dependiendo de la distancia al abonado transmisor. Esto impone requisitos adicionales a los nodos receptores de equipos de red. Para aumentar la longitud de una red con topología de "bus", a menudo se utilizan varios segmentos (cada uno de los cuales es un bus), conectados entre sí mediante actualizadores de señales especiales: repetidores.
Sin embargo, tal aumento en la longitud de la red no puede durar indefinidamente, porque también existen limitaciones asociadas con la velocidad finita de propagación de la señal a lo largo de las líneas de comunicación.

Topología de las estrellas- Se trata de una topología con un centro claramente designado al que están conectados todos los demás suscriptores. Todo el intercambio de información se produce exclusivamente a través de la computadora central, lo que de esta manera supone una carga muy pesada, por lo que no puede hacer nada más que la red. Está claro que el equipamiento de red del abonado central debe ser mucho más complejo que el equipamiento de los abonados periféricos. En este caso, no es necesario hablar de igualdad de derechos para los suscriptores. Por regla general, el ordenador central es el más potente y es a él a quien se asignan todas las funciones de gestión del intercambio. En principio, en una red con topología en estrella no son posibles conflictos, ya que la gestión está completamente centralizada y no hay motivo para conflictos.
Si hablamos de la resistencia de la estrella a las fallas de la computadora, entonces la falla de una computadora periférica no afecta de ninguna manera el funcionamiento de la parte de la red que queda, pero cualquier falla de la computadora central hace que la red sea completamente inoperable. Por lo tanto, se deben tomar medidas especiales para mejorar la confiabilidad de la computadora central y su equipo de red. Un corte en cualquier cable o un cortocircuito en él en topología en estrella interrumpe la comunicación con una sola computadora, y todas las demás computadoras pueden continuar funcionando normalmente.
En la declinación del bus, en la estrella solo hay dos abonados en cada línea de comunicación: el central y uno de los periféricos. La mayoría de las veces, se utilizan dos líneas de comunicación para conectarlos, cada una de las cuales transmite información en una sola dirección. Por tanto, sólo hay un receptor y un transmisor en cada enlace de comunicación. Todo esto simplifica significativamente la instalación de la red en comparación con un bus y elimina la necesidad de utilizar terminadores externos adicionales. El problema de la atenuación de la señal en una línea de comunicación también se resuelve más fácilmente en una “estrella” que en un “bus”, porque cada receptor recibe siempre una señal del mismo nivel. Una grave desventaja de la topología en estrella es la estricta limitación del número de suscriptores. Normalmente, el abonado central no puede atender a más de 8 a 16 abonados periféricos. Si dentro de estos límites es bastante fácil conectar nuevos suscriptores, si se exceden es simplemente imposible. Es cierto que a veces una estrella ofrece la posibilidad de expansión, es decir, conectar otro abonado central en lugar de uno de los abonados periféricos (el resultado es una topología de varias estrellas interconectadas).
La estrella que se muestra en la Fig. 2, se llama estrella activa o real. También existe una topología llamada estrella pasiva, que sólo es similar superficialmente a una estrella (Fig. 4). En este momento está mucho más extendida que la estrella activa. Baste decir que se utiliza en la red Ethernet más popular en la actualidad.

Arroz. 4. Topología en estrella pasiva

El centro de una red con esta topología no contiene una computadora, sino un concentrador o hub, que realiza la misma función que un repetidor. Renueva las señales que recibe y las reenvía a otras líneas de comunicación. Aunque el patrón de cableado es similar al de una estrella verdadera o activa, en realidad estamos tratando con una topología de bus porque la información de cada computadora se transmite simultáneamente a todas las demás computadoras y no hay un suscriptor central. Naturalmente, una estrella pasiva es más cara que un autobús normal, porque en este caso también se necesita un hub. Sin embargo, proporciona una serie de funciones adicionales asociadas con los beneficios estrella. Por esta razón, últimamente la estrella pasiva está reemplazando cada vez más a la estrella real, lo que se considera una topología poco prometedora.
También es posible distinguir un tipo de topología intermedia entre una estrella activa y una pasiva. En este caso, el hub no sólo transmite las señales, sino que también gestiona el intercambio, pero no participa en el intercambio en sí.
Grande ventaja estrella(tanto activo como pasivo) es que todos los puntos de conexión se recogen en un solo lugar. Esto le permite monitorear fácilmente el funcionamiento de la red, localizar fallas en la red simplemente desconectando a ciertos suscriptores del centro (lo cual es imposible, por ejemplo, en el caso de un autobús) y también limitar el acceso de personas no autorizadas a los puntos de conexión vitales. para la red. En el caso de una estrella, se puede acceder a cada abonado periférico mediante un cable (que transmite en ambas direcciones) o dos cables (cada uno de ellos transmite en una dirección), siendo más común la segunda situación. Una desventaja común de toda la topología en estrella es que el consumo de cable es significativamente mayor que en otras topologías. Por ejemplo, si las computadoras están ubicadas en una línea (como en la Fig. 1), al elegir una topología de "estrella" necesitará varias veces más cable que con una topología de "bus". Esto puede afectar significativamente el costo de toda la red en su conjunto.

Topología de anillo Es una topología en la que cada computadora está conectada por líneas de comunicación solo a otras dos: de una solo recibe información y de la otra solo transmite. En cada línea de comunicación, como en el caso de una estrella, sólo hay un transmisor y un receptor. Esto le permite evitar el uso de terminadores externos. Una característica importante del anillo es que cada computadora transmite (renueva) la señal, es decir, actúa como un repetidor, por lo que la atenuación de la señal en todo el anillo no importa, solo es importante la atenuación entre las computadoras vecinas del anillo. En este caso no existe un centro claramente definido, todos los ordenadores pueden ser iguales. Sin embargo, muy a menudo se asigna un suscriptor especial en el espadín que gestiona o controla el intercambio. Está claro que la presencia de dicho suscriptor de control reduce la confiabilidad de la red, porque su falla paralizará inmediatamente toda la central.
Estrictamente hablando, las computadoras en un espadín no son completamente iguales (a diferencia, por ejemplo, de una topología de bus). Algunos de ellos necesariamente reciben información de la computadora que se transmite en este momento antes, mientras que otros, más tarde. Es en esta característica de la topología que se basan los métodos para controlar el intercambio de redes, especialmente diseñados para el "anillo". En estos métodos, el derecho a la siguiente transmisión (o, como también dicen, a hacerse cargo de la red) pasa secuencialmente a la siguiente computadora del círculo.
Conectar nuevos suscriptores al "anillo" suele ser completamente sencillo, aunque requiere un apagado obligatorio de toda la red mientras dure la conexión. Como en el caso de la topología "bus", el número máximo de suscriptores en un espadín puede ser bastante grande (hasta mil o más). La topología en anillo suele ser la más resistente a las sobrecargas; garantiza un funcionamiento confiable con los mayores flujos de información transmitidos a través de la red, porque, por regla general, no hay conflictos (a diferencia de un bus) y no hay un abonado central (a diferencia de una estrella) .
Debido a que la señal en el espadín pasa a través de todas las computadoras de la red, la falla de al menos una de ellas (o su instalación de red) interrumpe el funcionamiento de toda la red en su conjunto. Asimismo, cualquier rotura o cortocircuito en cada uno de los cables del anillo imposibilita el funcionamiento de toda la red. El anillo es más vulnerable a sufrir daños en los cables, por lo que esta topología suele implicar el tendido de dos (o más) líneas de comunicación paralelas, una de las cuales está en reserva.
Al mismo tiempo, la gran ventaja del anillo es que la retransmisión de señales por parte de cada suscriptor permite aumentar significativamente el tamaño de toda la red en su conjunto (a veces hasta varias decenas de kilómetros). El anillo es relativamente superior a cualquier otra topología.

Desventaja Se puede considerar que los anillos (en comparación con una estrella) deben conectarse dos cables a cada computadora de la red.

A veces, una topología en anillo se basa en dos líneas de comunicación en anillo que transmiten información en direcciones opuestas. El objetivo de esta solución es aumentar (idealmente duplicar) la velocidad de transferencia de información. Además, si uno de los cables se daña, la red podrá funcionar con otro cable (aunque la velocidad máxima disminuirá).
Además de las tres topologías básicas principales consideradas, también se utiliza a menudo la topología de red. árbol" (árbol), que puede considerarse como una combinación de varias estrellas. Como en el caso de una estrella, un árbol puede ser activo, real (Fig. 5) o pasivo (Fig. 6). En un árbol activo, las computadoras centrales están ubicadas en los centros de combinación de varias líneas de comunicación, y en un árbol pasivo, hay concentradores (hubs).

Arroz. 5. Topología de “árbol activo”

Arroz. 6. Topología de “árbol pasivo”. K - concentradores

También se utilizan con bastante frecuencia topologías combinadas, por ejemplo bus en estrella o anillo en estrella.

La ambigüedad del concepto de topología.

La topología de la red determina no solo la ubicación física de las computadoras, sino, mucho más importante, la naturaleza de las conexiones entre ellas y las características de la propagación de la señal a través de la red. Es la naturaleza de las conexiones lo que determina el grado de tolerancia a fallos de la red, la complejidad requerida del equipo de red, el método más adecuado para gestionar el intercambio, los posibles tipos de medios de transmisión (canales de comunicación), el tamaño permitido de la red (la longitud de las líneas de comunicación y el número de suscriptores), la necesidad de coordinación eléctrica y mucho más.
Cuando las personas piensan en la topología de red en la literatura, pueden tener en mente cuatro conceptos completamente diferentes que se relacionan con diferentes niveles. red de arquitectura:

1. Topología física (es decir, la disposición de las computadoras y el enrutamiento de cables). En este contenido, por ejemplo, una estrella pasiva no se diferencia de una estrella activa, por lo que a menudo se la llama simplemente “estrella”.

2. Topología lógica (es decir, la estructura de las conexiones, la naturaleza de la propagación de la señal a través de la red). Esta es probablemente la definición más correcta de topología.

3. Topología de control de intercambio (es decir, el principio y la secuencia de transferencia del derecho a operar la red entre computadoras individuales).

4. Topología de la información (es decir, la dirección de los flujos de información transmitidos a través de la red).

Por ejemplo, una red con una topología de "bus" física y lógica puede, como método de gestión, utilizar la transmisión por retransmisión del derecho a apoderarse de la red (es decir, ser un anillo en este contenido) y transmitir simultáneamente toda la información a través de un canal dedicado. computadora (sé una estrella en este contenido).

Pocas personas están familiarizadas con el término topologías de red, pero el usuario promedio tiene el concepto de red local. equipo de computadora todavía lo hay. Entonces, las topologías de red son herramientas que determinan el trabajo de los creados. Red de computadoras, permitiéndole operar información simultáneamente a través de varias máquinas.

Echemos un vistazo más de cerca al concepto de topologías de red en este artículo y también descubramos por qué son necesarias, dónde y cómo usarlas correctamente, qué tipos de estas herramientas existen y qué características positivas y negativas tienen.

Topologías de red: introducción

Las redes informáticas locales no pueden funcionar sin dispositivos de red especiales. A menudo, en una red intervienen más de dos ordenadores, a menudo cinco, diez, veinte; hay redes que unen a corporaciones enteras. Están conectados entre sí por algún tipo de línea de comunicación. La interacción de las máquinas conectadas a la red puede ser diferente. Es posible combinar varios dispositivos en uno creando varios tipos de redes:

• anular;
• estrellado;
• neumático;
• jerárquico;
• arbitrario.

Entre los especialistas en TI, la creación de este tipo de redes se denomina topologías. Este es un conjunto de herramientas físico que se aplica a la creación de redes locales. Además, también existen topologías lógicas.

Las topologías físicas y lógicas funcionan de forma independiente y no se superponen. Si los físicos son responsables de la geometría de la red, entonces los lógicos participan en la redistribución de los flujos de datos entre varios nodos de la red creada y determinan la forma más método efectivo transmisión de datos.

Tanto la topología física como la lógica tienen ventajas y desventajas, por lo que en los tiempos modernos se utilizan por igual. A continuación consideraremos las principales características de cada tipo de topología de red y descubriremos cuál es su esencia fundamental.

Características de la topología del bus: principio de funcionamiento.

Si se utiliza un canal mono lineal al transmitir datos electrónicos de una computadora a otra, esto significa que la topología del bus de la red está involucrada en el trabajo. Es en los extremos del canal mono donde se instalan los llamados terminadores especiales. Las computadoras personales que participan en la red están conectadas a red compartida a través de un conector en forma de T en contacto con el canal mono de línea común.

Los datos electrónicos llegan a los terminadores y llegan simultáneamente a todos los nodos de la red, pero deben aceptarse para su consideración. documentos electronicos Sólo la computadora a la que estaba destinado el mensaje puede hacerlo. La señal de transmisión principal es capturada por cada máquina informática involucrada en la red, por lo tanto, el medio electrónico de transmisión de datos es un componente común de la red.

La topología de bus ha ganado gran popularidad con las capacidades avanzadas de la arquitectura Ethernet.

Las principales ventajas de la topología de bus son las siguientes:

• facilidad de configuración, configuración clara de la red creada;
• la red no se interrumpe si fallan varios ordenadores incluidos en ella, lo que significa que es resistente a todo tipo de problemas informáticos.

Las principales desventajas de la tipología de neumáticos son:

• la longitud del cable de red a tender es limitada y la cantidad de equipos informáticos incluidos en la red también es limitada;
• toda la red depende de la salud del canal mono; si sufre, toda la red sufre; a menudo es muy difícil encontrar un punto de falla en una red de bus, especialmente cuando todos sus componentes están aislados.

Características de la topología en estrella: principio de funcionamiento.

Al crear una red tipo estrella, cada individuo Computadora personal se conecta a un llamado hub o concentrador. Gracias a esto, se crea una conexión paralela de todas las unidades informáticas incluidas en la red. Estos componentes son los principales enlaces de conexión que permiten la comunicación entre los ordenadores incluidos en la red.

Esta red también utiliza un campo de información común, es decir, la información se envía a todos los nodos de comunicación, pero solo puede ser recibida por una sección para la que se envió originalmente.

Las principales ventajas de la red estrella:

• fácil de configurar y conectar nuevos equipos informáticos;
• al igual que una red de bus, es resistente a averías de los ordenadores conectados a la red;
• Permite la gestión centralizada de todas las unidades conectadas.

Las principales desventajas de la tipología de estrella:

• alto consumo de cable de red durante la instalación;
• El mal funcionamiento de un hub o concentrador provoca el fallo de toda la cadena de transmisión electrónica de datos.

Una red en estrella también puede basarse en un eje central. Se refiere a una herramienta inteligente que conecta determinadas unidades informáticas incluidas en la red. El principio de operación de entrada y salida permite no utilizar un campo de información común para todas las unidades, sino especificar la transferencia de información de un punto a otro, tercero, cuarto... Resulta que cada computadora, además de hubs, también está conectado a un hub central, si se produce una avería dentro de la red, entonces toda la red no sufre. En caso de avería, el punto de avería se desconecta espontáneamente de la red, lo que permite encontrarlo rápidamente y eliminar todos los defectos de funcionamiento.

Para tender una red de este tipo se requiere una gran cantidad de cable de red, pero la eficiencia de su funcionamiento lo vale.

La tipología de estrella también puede ser una especie de árbol, que es una combinación de varias estrellas. Dependiendo del entrelazamiento se distingue el estado activo, pasivo o verdadero de la red. Dependiendo del estado, se utilizan hubs con concentradores o computadoras centrales para crear conexiones entre las unidades informáticas incluidas en la red.

Si se elige una computadora central, se puede crear una red verdaderamente confiable y productiva, pero no barata. Si utiliza concentradores con concentradores, le costará varias veces menos, pero el indicador de rendimiento será significativamente menor.

Características de la topología en anillo: principio de funcionamiento.

La topología en anillo implica la conexión directa de todos los canales de la red en una cadena ininterrumpida. Esto no quiere decir que sea un círculo típico. La esencia de una red en anillo es que la salida de una unidad informática y la entrada de otra se utilizan para transmitir datos electrónicos. El movimiento de información se produce en una sola corriente. Si hay información en la salida y no se recibe en la entrada, se devuelve nuevamente a la salida con un intento posterior de llegar a la entrada. Es decir, la información siempre viaja por la misma ruta desde el remitente al destinatario y viceversa.

Un anillo lógico tiende a cerrarse. La principal ventaja de una red en anillo es que es muy fácil de configurar. Pero no es fiable contra averías inesperadas. Si hay un defecto en el circuito, el anillo de datos se interrumpe. Muy a menudo, en la práctica, los especialistas en TI implementan proyectos de tipología de anillo modificada.

Soluciones combinadas para la creación de redes informáticas locales.

Para garantizar la confiabilidad de la red, en la práctica a menudo se utilizan combinaciones de topologías de red básicas. Las más utilizadas son las topologías en estrella-bus o en estrella-anillo. ¿Cuál es el resultado de combinar varias herramientas al tender redes informáticas locales? La respuesta aquí es clara: garantizar la confiabilidad de la red, la resistencia a averías y la ausencia del cumplimiento obligatorio del principio de transmisión de información a lo largo de la cadena, lo que simplifica el trabajo cuando ocurren defectos en la red.

Al mismo tiempo, se simplifica tanto el principio de funcionamiento de la propia red como el proceso de su instalación.

resumámoslo

Ahora conoce los principales tipos de topologías de red. Las opciones presentadas en este artículo son las más típicas y utilizadas en la instalación de redes informáticas locales modernas. Pero esto no significa que no se utilicen topologías más avanzadas, que a menudo se desarrollan para objetos de servicio específicos, por ejemplo, científicos o militares. Pero para aplicaciones civiles típicas, las topologías de red analizadas aquí son más que suficientes.

Las topologías existentes se han creado durante décadas, por lo que tiene sentido utilizarlas ampliamente.

Introducción

1. Concepto de topología de red.

2. Topologías de red básicas

2.3 Topología básica de la red en anillo

3. Otras posibles topologías de red

3.1 Topología de red de árbol

3.2 Topologías de red combinadas

3.3 Topología de red "Grid"

4. Polisemia del concepto de topología

Conclusión

Bibliografía

Introducción

Hoy en día es imposible imaginar la actividad humana sin el uso de redes informáticas.

Una red informática es un sistema distribuido de procesamiento de información que consta de al menos dos computadoras que interactúan entre sí mediante medios especiales comunicaciones.

Dependiendo de la lejanía de las computadoras y la escala, las redes se dividen convencionalmente en locales y globales.

Las redes locales son redes que tienen una infraestructura cerrada antes de llegar a los proveedores de servicios. El término "LAN" puede describir tanto una pequeña red de oficinas como una gran red a nivel de planta que cubre varios cientos de hectáreas. Las redes locales suelen desplegarse dentro de una determinada organización, por lo que también se denominan redes corporativas.

A veces se distinguen redes de clase intermedia: una red urbana o regional, es decir. red dentro de una ciudad, región, etc.

La red global cubre grandes regiones geográficas, incluidas redes locales y otras redes y dispositivos de telecomunicaciones. Las redes globales tienen casi las mismas capacidades que las locales. Pero amplían su alcance. Los beneficios de utilizar redes globales están limitados principalmente por la velocidad de operación: las redes globales operan a una velocidad menor que las locales.

De las redes informáticas enumeradas anteriormente, centraremos nuestra atención en las redes locales para comprender mejor la arquitectura de las redes y los métodos de transmisión de datos. Y para ello es necesario conocer algo como la topología de la red.

1. Concepto de topología de red.

La topología es la configuración física de una red combinada con sus características lógicas. Topología es un término estándar utilizado para describir el diseño básico de una red. Al comprender cómo se utilizan las diferentes topologías, puede determinar qué capacidades tienen los diferentes tipos de redes.

Hay dos tipos principales de topologías:

físico

lógico

La topología lógica describe las reglas para la interacción de las estaciones de la red al transmitir datos.

La topología física determina cómo se conectan los medios de almacenamiento.

El término "topología de red" describe la disposición física de computadoras, cables y otros componentes de la red. La topología de la red determina sus características.

La elección de una topología particular afecta:

composición del equipo de red necesario

características del equipo de red

posibilidades de expansión de la red

método de gestión de red

La configuración de la red puede ser descentralizada (cuando el cable “recorre” cada estación de la red) o centralizada (cuando cada estación está conectada físicamente a algún dispositivo central que distribuye tramas y paquetes entre estaciones). Un ejemplo de configuración centralizada es una estrella con estaciones de trabajo ubicadas en los extremos de sus brazos. Una configuración descentralizada es similar a una cadena de escaladores, donde cada uno tiene su propia posición en la cadena y todos están conectados por una cuerda. Las características lógicas de la topología de una red determinan la ruta que toma un paquete mientras viaja a través de la red.

Al seleccionar una topología, es necesario tener en cuenta que garantiza un funcionamiento confiable y eficiente de la red y una gestión conveniente de los flujos de datos de la red. También es deseable que la red sea económica en términos de costo de creación y mantenimiento, pero al mismo tiempo seguirán existiendo oportunidades para su mayor expansión y, preferiblemente, para la transición a tecnologías de comunicación de mayor velocidad. ¡Esta no es una tarea fácil! Para solucionarlo es necesario saber qué topologías de red existen.

2. Topologías de red básicas

Hay tres topologías básicas sobre las que se construyen la mayoría de las redes.

estrella

anillo

Si las computadoras están conectadas a través de un solo cable, la topología se llama "bus". Cuando las computadoras están conectadas a segmentos de cable que se originan desde un único punto o concentrador, la topología se denomina topología en estrella. Si el cable al que están conectados los ordenadores está cerrado en anillo, esta topología se denomina anillo.

Aunque las topologías básicas en sí son simples, en realidad suelen existir combinaciones bastante complejas que combinan las propiedades de varias topologías.

2.1 Topología de la red de autobuses

En esta topología, todas las computadoras están conectadas entre sí con un cable (Figura 1).

Figura 1 - Diagrama de topología de red del tipo "bus"

En una red con topología de "bus", las computadoras envían datos a una computadora específica y los transmiten a lo largo del cable en forma de señales eléctricas: direcciones MAC de hardware. Para comprender el proceso de interacción de una computadora a través de un bus, es necesario comprender los siguientes conceptos:

transmisión de señal

reflexión de señal

terminador

1. Transmisión de señal

Los datos en forma de señales eléctricas se transmiten a todas las computadoras de la red; sin embargo, solo recibe información aquel cuya dirección coincide con la dirección del destinatario cifrada en estas señales. Además, en un momento dado, sólo una computadora puede transmitir. Dado que los datos se transmiten a la red mediante una sola computadora, su rendimiento depende de la cantidad de computadoras conectadas al bus. Cuantos más haya, es decir Cuantas más computadoras estén esperando para transferir datos, más lenta será la red. Sin embargo, es imposible derivar una relación directa entre el ancho de banda de la red y la cantidad de computadoras que contiene. Porque, además de la cantidad de computadoras, el rendimiento de la red está influenciado por muchos factores, entre ellos:

características de hardware de las computadoras en la red

La frecuencia con la que las computadoras transmiten datos.

tipo de aplicaciones de red que se ejecutan

tipo de cable de red

distancia entre computadoras en la red

El bus es una topología pasiva. Esto significa que las computadoras sólo "escuchan" los datos transmitidos a través de la red, pero no los transfieren del remitente al destinatario. Por tanto, si uno de los ordenadores falla, no afectará al funcionamiento de los demás. En topologías activas, las computadoras regeneran señales y las transmiten a través de la red.

2. Reflexión de la señal

Los datos, o señales eléctricas, viajan a través de la red, de un extremo al otro del cable. Si no se toma ninguna medida especial, la señal que llegue al final del cable se reflejará y no permitirá que otras computadoras transmitan. Por lo tanto, una vez que los datos llegan al destino, las señales eléctricas deben apagarse.

3. Terminador

Para evitar que las señales eléctricas se reflejen, se instalan enchufes (terminadores) en cada extremo del cable para absorber estas señales (Figura 2). Todos los extremos del cable de red deben estar conectados a algo, como una computadora o un conector cilíndrico, para aumentar la longitud del cable. Se debe conectar un terminador a cualquier extremo libre (no conectado) del cable para evitar que se reflejen las señales eléctricas.

Figura 2 - Instalación del terminador

La integridad de la red puede verse comprometida si un cable de red se rompe cuando se corta físicamente o se desconecta uno de sus extremos. También es posible que no haya terminadores en uno o más extremos del cable, lo que provoca el reflejo de las señales eléctricas en el cable y la terminación de la red. La red "cae". Las computadoras en la red siguen siendo completamente funcionales, pero mientras el segmento esté roto, no podrán comunicarse entre sí.

Esta topología de red tiene ventajas y desventajas. Las ventajas incluyen:

corto tiempo de configuración de la red

Bajo costo (se requieren menos cables y dispositivos de red)

facilidad de configuración

La falla de una estación de trabajo no afecta el funcionamiento de la red

Las desventajas de esta topología son las siguientes.

Estas redes son difíciles de expandir (aumentar la cantidad de computadoras en la red y la cantidad de segmentos: secciones individuales de cable que las conectan).

Como el bus es compartido, sólo una de las computadoras puede transmitir a la vez.

El "bus" es una topología pasiva: las computadoras solo "escuchan" el cable y no pueden restaurar señales que se atenúan durante la transmisión a través de la red.

La confiabilidad de una red con topología de bus es baja. Cuando la señal eléctrica llega al final del cable, (a menos que se tomen medidas especiales) se refleja, interrumpiendo el funcionamiento de todo el segmento de la red.

Los problemas inherentes a la topología del bus han llevado a que estas redes, tan populares hace diez años, hoy prácticamente no se utilicen.

La topología de la red de bus se conoce como topología lógica Ethernet de 10 Mbps.

2.2 Topología básica de la red en estrella

En una topología en estrella, todas las computadoras están conectadas mediante segmentos de cable a un componente central llamado concentrador (Figura 3).

Las señales de la computadora transmisora ​​viajan a través del concentrador a todos los demás.

Esta topología se originó en los primeros días de la informática, cuando las computadoras estaban conectadas a una computadora principal central.

El término topología describe la disposición física de computadoras, cables y otros componentes de la red.

Topología es un término estándar utilizado por los profesionales para describir el diseño básico de una red.

Además del término "topología", también se utiliza lo siguiente para describir el diseño físico:

Localizacion fisica;

Disposición;

Diagrama;

La topología de la red determina sus características. En particular, la elección de una topología particular afecta:

composición del equipo de red necesario;

características de los equipos de red;

posibilidades de expansión de la red;

método de gestión de red.

Para compartir recursos o realizar otras tareas de red, las computadoras deben estar conectadas entre sí. Para ello, en la mayoría de los casos se utiliza un cable (con menos frecuencia, redes inalámbricas, equipos de infrarrojos). Sin embargo, simplemente conectar su computadora a un cable que conecta otras computadoras no es suficiente. Los diferentes tipos de cables, combinados con diferentes tarjetas de red, sistemas operativos de red y otros componentes, requieren diferentes diseños de computadora.

Cada topología de red impone una serie de condiciones. Por ejemplo, puede determinar no sólo el tipo de cable, sino también la forma de tenderlo.

Topologías básicas

• estrella

  anillo

Si las computadoras están conectadas a través de un solo cable, la topología se llama bus. Cuando las computadoras están conectadas a segmentos de cable que se originan desde un único punto o concentrador, la topología se denomina topología en estrella. Si el cable al que están conectados los ordenadores está cerrado en anillo, esta topología se denomina anillo.

Neumático.

La topología del bus a menudo se denomina “bus lineal”. Esta topología es una de las topologías más simples y más extendidas. Utiliza un único cable, llamado backbone o segmento, a lo largo del cual se conectan todas las computadoras de la red.

En una red con topología de bus, las computadoras envían datos a una computadora específica transmitiéndolos a través de un cable en forma de señales eléctricas.

Los datos en forma de señales eléctricas se transmiten a todas las computadoras de la red; sin embargo, la información la recibe aquel cuya dirección coincide con la dirección del destinatario cifrada en estas señales. Además, en un momento dado, sólo una computadora puede transmitir.

Dado que los datos se transmiten a la red mediante una sola computadora, su rendimiento depende de la cantidad de computadoras conectadas al bus. Cuantos más hay, más lenta funciona la red. El bus es una topología pasiva. Esto significa que las computadoras sólo "escuchan" los datos transmitidos a través de la red, pero no los transfieren del remitente al destinatario. Por tanto, si uno de los ordenadores falla, no afectará al funcionamiento de los demás. En esta topología, los datos se distribuyen por toda la red, de un extremo al otro del cable. Si no se toma ninguna medida, las señales que lleguen al final del cable se reflejarán y esto no permitirá que otras computadoras transmitan. Por lo tanto, una vez que los datos llegan al destino, las señales eléctricas deben apagarse. Para ello, se instalan terminadores (también llamados enchufes) en cada extremo del cable en una red con topología de bus para absorber señales eléctricas.

Ventajas: la ausencia de equipos activos adicionales (por ejemplo, repetidores) hace que estas redes sean sencillas y económicas.

Diagrama de topología de red local lineal

Sin embargo, la desventaja de una topología lineal son las limitaciones en el tamaño, la funcionalidad y la capacidad de expansión de la red.

Anillo

En una topología en anillo, cada estación de trabajo está conectada a sus dos vecinos más cercanos. Esta relación forma una red local en forma de bucle o anillo. Los datos se transmiten en círculo en una dirección, y cada estación desempeña el papel de un repetidor, que recibe y responde a los paquetes dirigidos a ella y transmite otros paquetes a la siguiente estación de trabajo "inactiva". En la red en anillo original, todos los objetos estaban conectados entre sí. Esta conexión tuvo que cerrarse. A diferencia de la topología de bus pasivo, aquí cada computadora actúa como un repetidor, amplificando las señales y pasándolas a la siguiente computadora. La ventaja de esta topología fue el tiempo de respuesta predecible de la red. Cuantos más dispositivos había en el anillo, más tardaba la red en responder a las solicitudes. Su inconveniente más importante es que si falla al menos un dispositivo, toda la red se niega a funcionar.

Uno de los principios de la transmisión de datos a través de un anillo se llama pasando la ficha. La esencia de esto es esta. El token se transmite secuencialmente, de un ordenador a otro, hasta que el que quiere transferir los datos lo recibe. La computadora emisora ​​modifica el token, coloca la dirección de correo electrónico en los datos y la envía por el anillo.

Esta topología se puede mejorar conectando todos los dispositivos de red a través de centro(Centro dispositivo que conecta otros dispositivos). Visualmente, un anillo "retocado" ya no es físicamente un anillo, pero en dicha red los datos todavía se transmiten en círculo.

En la figura, las líneas continuas indican conexiones físicas y las líneas de puntos indican direcciones de transferencia de datos. Por lo tanto, dicha red tiene una topología de anillo lógica, mientras que físicamente es una estrella.

Estrella

En una topología en estrella, todas las computadoras están conectadas mediante segmentos de cable a un componente central que tiene un concentrador. Las señales de la computadora transmisora ​​viajan a través del concentrador a todos los demás. En las redes en estrella, la gestión del cableado y la configuración de la red está centralizada. Pero también hay una desventaja: como todos los ordenadores están conectados a un punto central, el consumo de cable aumenta considerablemente en redes grandes. Además, si el componente central falla, toda la red quedará interrumpida.

Ventaja: si una computadora se avería o el cable que conecta una computadora falla, entonces solo esa computadora no podrá recibir ni transmitir señales. Esto no afectará a otras computadoras en la red. La velocidad general de la red está limitada únicamente por el ancho de banda del concentrador.

La topología en estrella predomina en las redes locales modernas. Estas redes son bastante flexibles, fácilmente ampliables y relativamente económicas en comparación con redes más complejas en las que los métodos de acceso de los dispositivos a la red son estrictamente fijos. Por lo tanto, las "estrellas" han reemplazado las topologías lineales y en anillo obsoletas y raramente utilizadas. Además, se convirtieron en un vínculo de transición hacia el último tipo de topología: estrellas marcadas mi.

Un conmutador es un dispositivo de red activo multipuerto. El conmutador "recuerda" las direcciones de hardware (o MAC–MediaAccessControl) de los dispositivos conectados a él y crea rutas temporales desde el remitente al destinatario, a lo largo de las cuales se transmiten los datos. En una red local típica con topología conmutada, existen varias conexiones a un conmutador. Cada puerto y el dispositivo que está conectado a él tiene su propio ancho de banda (velocidad de transferencia de datos).

Los conmutadores pueden mejorar significativamente el rendimiento de la red. Primero, aumentan el ancho de banda total disponible para una red determinada. Por ejemplo, un conmutador de 8 hilos puede tener 8 conexiones independientes, soportando velocidades de hasta 10 Mbit/s cada una. Por tanto, el rendimiento de un dispositivo de este tipo es de 80 Mbit/s. En primer lugar, los conmutadores aumentan el rendimiento de la red al reducir la cantidad de dispositivos que pueden llenar todo el ancho de banda de un solo segmento. Uno de esos segmentos contiene sólo dos dispositivos: el dispositivo de red de la estación de trabajo y el puerto del conmutador. Por lo tanto, sólo dos dispositivos pueden "competir" por un ancho de banda de 10 Mbit/s, y no ocho (cuando se utiliza un concentrador normal de 8 puertos, que no prevé dicha división del ancho de banda en segmentos).

En conclusión, cabe decir que existe una distinción entre la topología de las conexiones físicas (la estructura física de la red) y la topología de las conexiones lógicas (la estructura lógica de la red).

Configuración conexiones fisicas está determinado por las conexiones eléctricas de las computadoras y se puede representar como un gráfico, cuyos nodos son computadoras y equipos de comunicaciones, y los bordes corresponden a segmentos de cable que conectan pares de nodos.

Conexiones lógicas representan los caminos de los flujos de información a través de la red; se forman configurando adecuadamente los equipos de comunicación.

En algunos casos, las topologías física y lógica son las mismas y otras no.

La red que se muestra en la figura es un ejemplo de falta de coincidencia entre la topología física y lógica. Físicamente, las computadoras están conectadas mediante una topología de bus común. El acceso al bus no se produce mediante un algoritmo de acceso aleatorio, sino transfiriendo un token (token) en un patrón de anillo: de la computadora A a la computadora B, de la computadora B a la computadora C, etc. Aquí ya no se repite el orden de transferencia de tokens conexiones fisicas, pero está determinado por la configuración lógica de los adaptadores de red. Nada te impide configurar los adaptadores de red y sus controladores para que los ordenadores formen un anillo en diferente orden, por ejemplo B, A, C... Sin embargo, la estructura física no cambia.

Red inalámbrica.

La frase "entorno inalámbrico" puede ser engañosa porque significa que no hay ningún cable en la red. En realidad, los componentes inalámbricos suelen interactuar con una red que utiliza cable como medio de transmisión. Una red de este tipo con componentes mixtos se denomina híbrida.

Según la tecnología, las redes inalámbricas se pueden dividir en tres tipos:

redes de área local;

redes de área local extendidas;

Redes móviles (ordenadores portátiles).

Métodos de transferencia:

radiación infrarroja;

• transmisión de radio en un espectro estrecho (transmisión de frecuencia única);

  transmisión de radio en el espectro disperso.

Además de estos métodos de transmisión y recepción de datos, se pueden utilizar redes móviles, conexiones de radio por paquetes, redes celulares y sistemas de transmisión de datos por microondas.

Hoy en día, una red de oficina no se trata sólo de conectar ordenadores entre sí. Es difícil imaginar una oficina moderna sin bases de datos que almacenen tanto los estados financieros de la empresa como la información del personal. En redes grandes, por regla general, para la seguridad de las bases de datos y para aumentar la velocidad de acceso a ellas, se utilizan servidores separados para almacenar las bases de datos. Además, ahora es difícil imaginar una oficina moderna sin acceso a Internet. Opción de esquema red inalámbrica La oficina se muestra en la imagen.

Concluyamos: la futura red debe planificarse cuidadosamente. Para ello, debes responder las siguientes preguntas:

¿Por qué necesitas una red?

¿Cuántos usuarios habrá en su red?

¿Qué tan rápido se expandirá la red?

¿Esta red requiere acceso a Internet?

¿Es necesaria una gestión centralizada de los usuarios de la red?

Después de esto, dibuje un diagrama aproximado de la red en papel. No debes olvidarte del coste de la red.

Como hemos establecido, la topología es el factor más importante para mejorar el rendimiento general de la red. Las topologías básicas se pueden utilizar en cualquier combinación. Es importante comprender que las fortalezas y debilidades de cada topología afectan el rendimiento deseado de la red y dependen de las tecnologías existentes. Es necesario lograr un equilibrio entre la ubicación real de la red (por ejemplo, en varios edificios), las posibilidades de uso del cable, el camino de su instalación e incluso su tipo.