La topología de una red es el arreglo físico o lógico en el cual los dispositivos o nodos de una red (e.g. computadoras, impresoras, servidores, hubs, switches, enrutadores, etc.) se interconectan entre sí sobre un medio de comunicación.
a) Topología física: Se refiere al diseño actual del medio de transmisión de la red.
b) Topología lógica: Se refiere a la trayectoria lógica que una señal a su paso por los nodos de la red.
Existen varias topologías de red básicas (ducto, estrella, anillo y malla), pero también existen redes híbridas que combinan una o más de las topologías anteriores en una misma red.
Topología de ducto (bus)
Una topología de ducto o bus está caracterizada por una dorsal principal con dispositivos de red interconectados a lo largo de la dorsal. Las redes de ductos son consideradas como topologías pasivas. Las computadoras "escuchan" al ducto. Cuando éstas están listas para transmitir, ellas se aseguran que no haya nadie más transmitiendo en el ducto, y entonces ellas envían sus paquetes de información. Las redes de ducto basadas en contención (ya que cada computadora debe contender por un tiempo de transmisión) típicamente emplean la arquitectura de red ETHERNET.
Las redes de bus comúnmente utilizan cable coaxial como medio de comunicación, las computadoras se contaban al ducto mendiante un conector BNC en forma de T. En el extremo de la red se ponia un terminador (si se utilizaba un cable de 50 ohm, se ponia un terminador de 50 ohms también).
Las redes de ducto son fácil de instalar y de extender. Son muy susceptibles a quebraduras de cable, conectores y cortos en el cable que son muy díficiles de encontrar. Un problema físico en la red, tal como un conector T, puede tumbar toda la red.
Topología de estrella (star)
En una topología de estrella, las computadoras en la red se conectan a un dispositivo central conocido como concentrador (hub en inglés) o a un conmutador de paquetes (swicth en inglés).
En un ambiente LAN cada computadora se conecta con su propio cable (típicamente par trenzado) a un puerto del hub o switch. Este tipo de red sigue siendo pasiva, utilizando un método basado en contensión, las computadoras escuchan el cable y contienden por un tiempo de transmisión.
Debido a que la topología estrella utiliza un cable de conexión para cada computadora, es muy fácil de expandir, sólo dependerá del número de puertos disponibles en el hub o switch (aunque se pueden conectar hubs o switchs en cadena para así incrementar el número de puertos). La desventaja de esta topología en la centralización de la comunicación, ya que si el hub falla, toda la red se cae.
Hay que aclarar que aunque la topología física de una red Ethernet basada en hub es estrella, la topología lógica sigue siendo basada en ducto.
Topologia Mixta
Las topologías mixtas son aquellas en las que se aplica una mezcla entre alguna de las otras topologías : bus, estrella o anillo. Principalmente podemos encontrar dos topologías mixtas: Estrella - Bus y Estrella - Anillo.
Topología de anillo (ring)
Una topología de anillo conecta los dispositivos de red uno tras otro sobre el cable en un círculo físico. La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten los paquetes que reciben y los envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token". El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable. La computadora destino envía un mensaje (a la computadora que envió los datos) que de fueron recibidos correctamente. La computadora que transmitio los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.
Topología de Doble anillo:
Topología de red en la que las estaciones se conectan formando un anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación del anillo.
En este tipo de red la comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evita perdida de información debido a colisiones.
Cabe mencionar que si algún nodo de la red se cae (termino informático para decir que esta en mal funcionamiento o no funciona para nada) la comunicación en todo el anillo se pierde.
Es una de las tres principales topologías. Las estaciones están unidas una con otra formando un círculo por medio de un cable común. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo.
Ventajas: los cuellos de botellas son muy pocos frecuentes
Desventajas: al existir un solo canal de comunicación entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estación, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problema poniendo un canal alternativo para casos de fallos, si uno de los canales es viable la red está activa, o usando algoritmos para aislar las componentes defectuosas. Es muy compleja su administración, ya que hay que definir una estación para que controle el token.
Topología de árbol:
Una topología de árbol o topología jerárquica es aquella que combina características de la topología Estrella con la de Bus ,se podría decir que es una variación de ambas. En si, consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS , salvo en que no tiene un nodo central sino a un nodo de enlace troncal., lo cual varía con la de bus en que la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Su nombre se debe a que desde una visión topológica, esta red tiene apariencia de árbol porque esta red empieza con un cabezal o raíz (headend) o nodo de enlace troncal que funciona como un hub o switch al enviar información que debe pasar por un router, luego por un switch y este deriva a otro switch u otro router o sencillamente a los ordenadores , el resultado de esto es una red con apariencia de árbol que da lugar a la creación de nuevas redes y/o subredes tanto internas como externas,lo que facilita el crecimiento de la red .
Esta topología trabaja de la misma manera que la de Bus y Estrella a lo que se refiere al modo de actuar del nodo ya que el nodo de interconexión trabaja de modo difusión , pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz como la de estrella, a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol. Una similitud con la de estrella, es que los nodos del árbol están conectados a un concentrador central o hub que controla el tráfico de la red, pero no todos los se conectan directamente al concentrador central. La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.
Topología de malla (mesh)
La topología de malla (mesh) utiliza conexiones redundantes entre los dispositivos de la red aí como una estrategía de tolerancia a fallas. Cada dispositivo en la red está conectado a todos los demás (todos conectados con todos). Este tipo de tecnología requiere mucho cable (cuando se utiliza el cable como medio, pero puede ser inalámbrico también). Pero debido a la redundancia, la red puede seguir operando si una conexión se rompe.
Las redes de malla, obviamente, son mas difíciles y caras para instalar que las otras topologías de red debido al gran número de conexiones requeridas.
Topología Totalmente Conexa:
En este tipo de red, cada computador se conecta al resto de computadores por medio de cables sin ser necesario un servidor.
