República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para La Educación SuperiorUniversidad Bolivariana de VenezuelaP.F.G. Informática para la Gestión Social Sección 2201D

Caracas, 13 de Julio de 2015

Topología de Redes

Contenido

1. Definición de Topologías2. Tipos de Topologías3. Token Ring4. Definición de Ethernet5. Dispositivos de Interconexión6. Las VLAN

El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente(rigiéndose de algunas características en su hardware) o bien lógicamente (basándose en las características internas de su software).

Es la disposición de los diferentes componentes de una red o la forma en la cual están interconectados físicamente los nodos o dispositivos (computadoras, impresoras, servidores, hubs, switches, enrutadores, etc.) sobre un medio de comunicación.

Topología de Redes

Nodo: es el punto donde dos o más elementos de una red sevinculan e interactúan.

Enlace: son la unión entre dos nodos, a través de los cuales fluye

la información. PUNTO a PUNTO: es aquel q conecta solo dos estaciones en uninstante dado.MULTIPUNTO, son los que conectan a mas de dos estaciones a lavez.

Protocolos: son las reglas establecidas que definen losprocedimientos para que dos o más nodos intercambieninformación, constan de una sintaxis, una semántica y un

tiempo.

Va a depender de diferentes factores tales como: El número de máquinas a interconectar. El tipo de acceso al medio físico que se desea

implementar. La infraestructura física donde se implementa la

red. El costo.

Los criterios para elegir una topología de redes son: Buscar minimizar los costos de encaminamiento o

buscar el camino mas simple entre los nodos y los otros componentes de la red.

Facilidad de detectar fallas o tolerancia a fallos Facilidad de instalación y reconfiguración de la red

La topología física: que es la disposición real de los nodos y el cableado en la red.

La topología lógica: que es la forma en que las maquinas se comunican a través del medio físico. Las dos mas comunes son Broadcast (Ethernet) y transmisión de Tokens (Token Ring).

La topología matemática: mapas de nodos y enlaces, a menudo formando patrones.

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

Topología Bus

Características La transmisión es por medio de

ráfagas Tiene un único canal de

comunicaciones No se produce generación de

señales en cada nodo

Ventajas Es fácil conectar nuevos nodos a

la red Requiere menos cable que una

topología de estrella Fácil de extender su longitud

Desventajas Toda la red se caería si hubiese

una ruptura en el cable principal Se requieren terminadores Es difícil detectar fallas

Tiene todos sus nodos conectados a un controlador central (concentrador o HUB). Todas las transacciones pasan a través del nodo central, siendo éste el encargado de gestionar y controlar todas las comunicaciones.

Topología Estrella

Características Servidor centralizado El nodo central es el responsable

de la comunicación entre nodos Comunicaciones de tipo

bidireccionales

Ventajas Gran facilidad de instalación Posibilidad de desconectar

elementos de red sin causar problemas

Facilidad para la detección de fallos y su reparación

Desventajas Requiere más cable que la topología

de Bus Un fallo en el controlador central

provoca el aislamiento de todos los nodos conectados a él

Se han de comprar Hub y controladores

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

Topología Anillo

Características Toda la información viaja en una

sola dirección Cada estación se conecta con

otra Permiten saltar nodos que estén

fallando si se encuentra en el diseño del anillo

El arreglo tiene un Bit de verificación

Ventajas No requiere enrutamiento Requiere poca cantidad de cable Fácil de extender su longitud

Desventajas •Altamente susceptible a fallas•Si falla un nodo se deshabilita toda la red•El software de cada nodo es más complejo

Cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta.

Topología Malla

Características Ofrece redundancia Es costosa por sus requerimientos de

cableado Se puede unir a otra topología para

formar una hibrida Como cada estación esta unida a las

demás, existe independencia con respecto a la anterior

Ventajas Si un enlace falla no inhabilita toda

la red Su privacidad y seguridad Difícilmente falla Garantiza que cada conexión solo

transporta la carga de datos propia a los dispositivos conectados

Desventajas Requiere demasiado cableado si

existen n terminales Cada terminal requiere n-1 puertos

de comunicación El mantenimiento resulta costoso a

largo plazo

Es un sistema de red de área local se concibió originalmente en la década de 1960 por IBM y patentado en 1981, se promovió su uso en la mayor parte de la década de 1980. Es desplazada por Ethernet.

Token Ring

Características Topología: anillo lógico, estrella física. Toda la información viaja en una sola dirección a lo largo del circulo

formado por el anillo. El anillo no representa un medio de difusión sino que una colección de

enlaces punto a punto individuales. Cada nodo siempre pasa el mensaje, si este mensaje es para él,

entonces lo copia y lo vuelve a enviar. El arreglo tiene un bit de verificación, a simple vista, este mecanismo

podría parecer menos fuerte que el mecanismo usado para la topología en caso de fallas.

En la implementación es posible diseñar anillos que permitan saltar a un nodo que este fallando.

Resultan más caras que las Ethernet, pero son más estables.

También conocido como el estándar IEEE 802.3, es un estándar de transmisión de datos para redes de área local (LAN) que se basa en el siguiente principio:

Todos los equipos en una red Ethernet están conectados a la misma línea de transmisión compuesta

por cables cilíndricos

Ethernet Compartida: es aquella donde cualquier mensaje transmitido es escuchado por todos los equipos conectados y el ancho de banda disponible es compartido por todos los equipos. La comunicación se lleva a cabo por medio de un protocolo denominado CSMA/CD , con este protocolo cualquier equipo está autorizado a transmitir a través de la línea en cualquier momento y sin ninguna prioridad entre ellos.

Ethernet Conmutada: esta organizada alrededor de un conmutador que inspecciona las direcciones de origen, destino de los mensajes y filtra la información, sólo transmitirá el mensaje al puerto adecuado mientras los otros permanecerán libres para transmitir o recibir mensajes.

Ethernet

HUB

Un HUB o concentrador es un dispositivo que canaliza el cableado de una red para ampliarla y repetir la misma señal a través de diferentes puertos.

Repetidor

Consiste básicamente en un dispositivo que se encarga de captar un señal de red, y poder redirigirla hacia nuevo destino, amplificando las distancias que se tienen entre nodo y nodo, y extendiendo lógicamente la transmisión de dicha red.

Switch

Un switch o un conmutador es un dispositivo de interconexión de redes de cómputo y tiene como función conectar dos o más segmentos de red, pasando datos de un segmento de la red a otro.

El siguiente cuadro contiene las diferencias entre un Switch 2 y 3:

Dispositivos de Interconexión

Características SWITCH CAPA 2 SWITCH CAPA 3

Control de tráfico No hay control de tráfico de paquetes broadcast o multicast, en cuando se presencie una descarga de este tipo la red puede colapsar

Este tipo de switch previene el colapso de la red, ante la presencia de descargas de broadcast y manejan eficientemente el trafico multicast.

Rendimiento en el manejo del trafico de la red

Este switch conectado aun switch central de backbone, transfiere todos los paquetes a el switch de backbone consumiendo innecesariamente recursos y tiempo en el backbone

Este switch identifica si el tráfico debe de ser switcheado en capa 2 o en capa 3, y si debe de ser de manera local o al backbone, maneja sus propios recursos sin consumir ancho debanda ni generar trafico innecesario

Tolerancia a fallas No tiene muchos mecanismos para tolerancia a fallas, no cuenta con enlaces redundantes y si los tiene solo puede hace ruso de spanning tree

Cuenta con variados mecanismos de control de fallas y de respaldo tanto de capa 2 como decapa 3, los switch capa3 participan de los mecanismos de control de fallos en los enlaces, junto con los ruteadores para recuperar rápida e inteligentemente la conexión entre los recursos de la red

Seguridad No cuenta con los mecanismos de seguridad en la red. Cualquiera puede conectarse a sus puertos y generar cualquier tipo de trafico e incluso puede escuchar información sensible que este viajando por la red

Tiene todos los niveles de control y seguridad con los que un ruteador normalmente cuenta. Existen mecanismos de seguridad para prevenir que un usuario indeseado se conecte a la red, incluso a nivel físico. Estos switches pueden filtrar información no deseada incluso de los usuarios que tienen permitido el acceso a la red, cuentan con mecanismos de protección para evitar que un usuario no deseado pueda infiltrarse a la configuración del switch

Router

Es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes.

Access Point

Un punto de acceso inalámbrico (WAP o AP por sus siglas en inglés: Wireless Access Point) es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación inalámbrica para formar una red inalámbrica.

Pasarelas

Permite interconectar redes que utilizan arquitecturas completamente diferentes con el propósito de que intercambien información. Una pasarela es, por ejemplo, un enrutador que dirige el tráfico desde una estación de trabajo a la red exterior que sirve las páginas Web. En el caso de acceso telefónico, la pasarela sería el ISP (proveedor de servicios de Internet) que conecta el usuario a Internet.

Tarjetas de red

Una tarjeta de red o adaptador de red es un 'PATO' periférico que permite la comunicación con aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). 

Modem

Es un periférico de entrada/salida que puede ser tanto interno como externo. Permite conectar una línea telefónica al equipo y acceder a distintas redes, como Internet.

Una VLAN (acrónimo de Virtual LAN) es una subred IP separada de manera lógica, las VLAN permiten que redes IP y subredes  múltiples existan en la misma red conmutada, son útiles para reducir el tamaño del broadcast y ayudan en la administración de la red separando segmentos lógicos de una red de área local (como departamentos para una empresa, oficina, universidades, etc.) que no deberían intercambiar datos usando la red local.

De acuerdo con la terminología común de las VLAN se clasifican en: VLAN de Datos: Es la que está configurada sólo para enviar tráfico

de datos generado por el usuario, a una VLAN de datos también se le denomina VLAN de usuario.

VLAN Predeterminada: Es la VLAN a la cual todos los puertos del Switch se asignan cuando el dispositivo inicia, en el caso de los switches cisco por defecto es la VLAN1, otra manera de referirse a la VLAN de predeterminada es aquella que el administrador haya definido como la VLAN a la que se asignan todos los puertos cuando no están en uso.

Las VLAN

VLAN Nativa: Una VLAN nativa está asignada a un puerto troncal 802.1Q, un puerto de enlace troncal 802.1Q admite el tráfico que llega de una VLAN y también el que no llega de las VLAN’s, la VLAN nativa sirve como un identificador común en extremos opuestos de un enlace troncal, es aconsejable no utilizar la VLAN1 como la VLAN Nativa.

VLAN de administración.- Es cualquier VLAN que el administrador configura para acceder a la administración de un switch, la VLAN1 sirve por defecto como la VLAN de administración si es que no se define otra VLAN para que funcione como la VLAN de Administración.

MODOS DE PUERTOS DEL SWITCH para las VLAN VLAN estática: Los puertos de un switch se asignan manualmente

a una VLAN. VLAN dinámica.- La membrecía de una VLAN de puerto dinámico

se configura utilizando un servidor especial denominado Servidor de Política de Membrecía de VLAN (VMPS).

VLAN de voz.- El puerto se configura para que esté en modo de voz a fin de que pueda admitir un teléfono IP conectado al mismo tiempo de enviar datos.

Gracias por suAtención