los tipos de redes y topologías con ejemplos

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Diego Vásquez C.I:27.843.287

Tipos de redes

Personal Area Network (PAN)

Para llevar a cabo un intercambio de datos, los terminales modernos como smartphones, tablets, ordenadores portátiles o equipos de escritorio permiten asociarse ad hoc a una red. Esto puede realizarse por cable y adoptar la forma de una Personal Area Network (PAN) o red de área personal, aunque las técnicas de transmisión más habituales son la memoria USB o el conector FireWire. La variante inalámbrica Wireless Personal Area Network (WPAN) se basa en técnicas como Bluetooth, Wireless USB, Insteon, IrDA, ZigBee o Z-Wave. Una Personal Area Network inalámbrica que se lleva a cabo vía Bluetooth recibe el nombre de Piconet. El ámbito de acción de las redes PAN y WPAN se limita normalmente a unos pocos metros y, por lo tanto, no son aptas para establecer la conexión con dispositivos que se encuentran en habitaciones o edificios diferentes.

Además de establecer la comunicación entre cada uno de los dispositivos entre sí, las redes de área personal (Personal Area Networks) permiten, asimismo, la conexión con otras redes de mayor tamaño. En este caso se puede hablar de un uplink o de un enlace o conexión de subida. Debido al alcance limitado y a una tasa de transmisión de datos relativamente baja, las PAN se utilizan principalmente para conectar periféricos en el ámbito del ocio y de los hobbies. Algunos ejemplos típicos son los auriculares inalámbricos, las videoconsolas y las cámaras digitales. En el marco del Internet of Things (IoT),las redes WPAN se utilizan para la comunicación de las aplicaciones de control y monitorización con una frecuencia de transferencia baja. A este respecto, los protocolos como Insteon, Z-Wave y ZigBee han sido diseñados especialmente para la domótica y para la automatización del hogar.

Local Area Network (LAN)

Si una red está formada por más de un ordenador, esta recibe el nombre de Local Area Network (LAN). Una red local de tales características puede incluir a dos ordenadores en una vivienda privada o a varios miles de dispositivos en una empresa. Asimismo, las redes en instituciones públicas como administraciones, colegios o universidades también son redes LAN. Un estándar muy frecuente para redes de área local por cable es Ethernet. Otras opciones menos comunes y algo obsoletas son las tecnologías de red ARCNET, FDDI y Token Ring. La transmisión de datos tiene lugar o bien de manera electrónica a través de cables de cobre o mediante fibra óptica de vidrio.

Si se conectan más de dos ordenadores en una red LAN, se necesitan otros componentes de red como hubs, bridges y switches, es decir, concentradores, puentes de red y conmutadores, los cuales funcionan como elementos de acoplamiento y nodos de distribución. El tipo de red conocido como LAN o red de área local fue desarrollado para posibilitar la rápida transmisión de cantidades de datos más grandes. En función de la estructura de la red y del medio de transmisión utilizado se puede hablar de un rendimiento de 10 a 1.000 Mbit/s. Asimismo, las redes LAN permiten un intercambio de información cómodo entre los diversos dispositivos conectados a la red. Por ello, en el entorno empresarial es habitual que varios equipos de trabajo puedan acceder a servidores de archivos comunes, a impresoras de red o a aplicaciones por medio de la red LAN.

Si la red local tiene lugar de manera inalámbrica, se puede hablar en este caso de una Wireless Local Area Network (WLAN) o red de área local inalámbrica y los fundamentos básicos de los estándares de la red WLAN quedan definidos por la familia de normas IEEE 802.11. Las redes locales inalámbricas ofrecen la posibilidad de integrar terminales cómodamente en una red doméstica o empresarial y son compatibles con redes LAN Ethernet, aunque el rendimiento es, en este caso, algo menor que el de una conexión Ethernet.

El alcance de una Local Area Network depende tanto del estándar usado como del medio de transmisión y aumenta a través de un amplificador de señal que recibe el nombre de repetidor (repeater). En el caso de la ampliación Gigabit Ethernet por medio de fibra de vidrio, se puede llegar a un alcance de señal de varios kilómetros. No resulta muy habitual, sin embargo, que las Local Area Networks estén formadas por más de una estructura. El grupo de redes LAN geográficamente cercanas puede asociarse a una Metropolitan Area Network (MAN) o Wide Area Network (WAN) superiores.

 

Metropolitan Area Network (MAN)

La Metropolitan Area Network (MAN) o red de área metropolitana es una red de telecomunicaciones de banda ancha que comunica varias redes LAN en una zona geográficamente cercana. Por lo general, se trata de cada una de las sedes de una empresa que se agrupan en una MAN por medio de líneas arrendadas. Para ello, entran en acción routers de alto rendimiento basados en fibra de vidrio, los cuales permiten un rendimiento mayor al de Internet y la velocidad de transmisión entre dos puntos de unión distantes es comparable a la comunicación que tiene lugar en una red LAN.

Los operadores que desempeñan actividades internacionales son los encargados de poner a disposición la infraestructura de las redes MAN. De esta manera, las ciudades conectadas mediante Metropolitan Area Networks pueden contar a nivel suprarregional con Wide Area Networks (WAN) y a nivel internacional con Global Area Networks (GAN).

Para una red MAN, la red Metro Ethernet supone una técnica especial de transmisión con la que se pueden construir redes MEN (Metro Ethernet Network) sobre la base de Carrier Ethernet (CE 1.0) o Carrier Ethernet 2.0 (CE 2.0).

El estándar para redes inalámbricas regionales de mayor envergadura, es decir, las denominadas Wireless Metropolitan Area Networks (WMAN), fue desarrollado con IEEE 802.16. Esta tecnología de WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) permite crear las llamadas redes WLAN hotzones, que consisten en varios puntos de acceso WLAN interconectados en diferentes localizaciones. Las redes WMAN se utilizan para ofrecer a los usuarios una potente conexión a Internet en aquellas regiones que carecen de infraestructura para ello, y es que el DSL, el estándar habitual de transmisión, solo está disponible técnicamente donde hay hilos de cobre.

Wide Area Network (WAN)

Mientras que las redes Metropolitan Area Networks comunican puntos que se encuentran cerca unos de los otros en regiones rurales o en zonas de aglomeraciones urbanas, las Wide Area Networks (WAN) o redes de área amplia se extienden por zonas geográficas como países o continentes. El número de redes locales o terminales individuales que forman parte de una WAN es, en principio, ilimitado.

Mientras que las redes LAN y las MAN pueden establecerse a causa de la cercanía geográfica del ordenador o red que se tiene que conectar en base a Ethernet, en el caso de las Wide Area Networks entran en juego técnicas como IP/MPLS (Multiprotocol Label Switching), PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), SDH (Synchronous Digital Hierarchy), SONET (Synchronous Optical Network), ATM (Asynchronous Transfer Mode) y, rara vez, el estándar obsoleto X.25.

En la mayoría de los casos, las Wide Area Networks suelen pertenecer a una organización determinada o a una empresa y se gestionan o alquilan de manera privada. Los proveedores de servicios de Internet también hacen uso de este tipo de redes para conectar las redes corporativas locales y a los consumidores a Internet.

 

Topologias con ejemplos

Existen disitintas topologías de redes, cada cual de diferente forma y específica para su cometido. Aquí, trataremos las más importantes.

 

 

 

 

 

Topología de bus

Los diferentes clientes o máquinas se conectan repartidos a lo largo de un cable, con su servidor al principio de todo. Cuando un nodo transmite un mensaje, este se propaga por el bus, que es el único canal (por ejemplo, un cable coaxial con Ethernet) y lo reciben absolutamente todas las estaciones de la red. Si el canal falla, ninguna estación se podrá conectar o enviar información. Para evitar que se produzcan echos por el rebote del señal, en los extremos del bus se encuentran los llamados terminadores. Así, cuando el señal llegue al final del bus, acabará.

En el negocio actual de redes de computadores se encuentra bastante obsoleta debido a que es muy probable que se genere congestión en la red cuando un mensaje falla o el medio se estropea. Asimismo, no puede tener muchas estaciones conectadas porque el mensaje lo reciben todas, y cuantas más estaciones haya, más lento será el proceso.

Topología de estrella

Es la topología más usada hoy en día. Consiste en una interconexión de las diferentes nodos de la red a través de un hub o switch, también llamado centro de conexiones o concentrador, de forma que cada nodo tenga su propio canal de transmisión. Será tarea del concentrador determinar cuáles son los datos que deja pasar. Lo que este hace es recibir el señal del emisor seleccionado y retransmitirlo sin aplicarle ningún cambio a través de todas sus otras interfaces conectadas.

Un ejemplo de red estrella sería ethernet con par trenzado, que obviamente usa Google para funcionar a día de hoy. Muchas veces el concentrador es un servidor que también actúa como puerta de enlace.

Topología de anillo

En esta topología la señal transmitida da la vuelta a todo el anillo. La diferencia con la tipología de bus es que el «final» del recorrido está conectado otra vez al origen (creando así el círculo) por lo que o bien el emisor o bien el receptor pueden eliminar el señal, una vez transmitido. Token-Ring usaba esta topología en los años 80, aunque ahora ha quedado casi obsoleta debido a Ethernet. Esta tecnología funciona con tokens, el equipo que tenga el token, es el que puede enviar la información Ningún otro puede mientras el que tenga el token tenga información que enviar. Cada máquina está conectada a un repetidor que propaga el señal. Estos pueden estar:

• Recepción: El transmisor descodifica el señal y lo transmite a la máquina que tiene conectada. Después vuelve a codificar el señal y lo transmite al siguiente receptor.
• Transmisión: Lo mismo que en el estado de recepción. Sin embargo, ahora transmite los bits recibidos de la máquina a la que está conectado.
• Cortocircuito: Se entiende como el estado de Off (como si el repetidor no estuviera). En este caso la máquina no recibe el mensaje.

Lamentablemente también se encuentra obsoleta, ya que si un nodo se estropea el circulo del anillo ya no se encuentra cerrado y se pierden la mayoría de funcionalidades que ofrece.

Topología de malla

Todos los nodos están conectados entre sí. Esto posibilita que cada máquina pueda comunicarse con otro paralelamente, independientemente de los procesos que tenga activos.

Topología de árbol

Muy parecida a la topología de estrella. Su principal cometido es facilitar la administración de la red mediante una jerarquización de los nodos sin contar con un nodo central.

Topología ad-hoc

Pertinente a las redes ad-hoc. Sin embargo, no es una topología para redes cableadas, es decir, no hace uso de cables: la transmisión de la información se produce a través de ondas. El emisor propaga el señal, que reciben todos los nodos, pero solo uno se queda con la información.