Topologías de red en bus, árbol y anillo: funcionamiento y limitaciones

Resumen

El documento describe tres topologías de red: bus, árbol y anillo. Explica cómo se conectan los nodos, cómo se transmiten las tramas y qué medios de transmisión se usan habitualmente en cada una. También recoge las limitaciones de cada configuración, como la sensibilidad al tráfico, la dependencia de un cable único o el efecto de un fallo en un repetidor.

Puntos clave

En la topología de bus, todos los nodos se conectan a una misma línea de transmisión (configuración multipunto), es simple y barata de instalar.
En el bus, dos nodos que transmiten a la vez provocan una superposición de señales y errores; por ello se transmite en tramas.
La topología en árbol extiende el bus mediante ramas lineales conectadas a un bus troncal, y hereda sus problemas.
En la topología en anillo los nodos forman un anillo físico y los repetidores son unidireccionales.
En el anillo, la trama circula hasta volver al nodo de origen, donde se elimina de la red.
Un fallo en un repetidor o un nodo desconectado puede interrumpir toda la red en el anillo.

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Topología de Bus

Los nodos de la red se conectan entre sí mediante una línea de transmisión que recorre la ubicación física de todos los nodos (configuración multipunto). Es muy simple en su funcionamiento y sencillo de instalar, pero muy sensible a problemas de tráfico; además, un fallo o rotura del cable del bus interrumpe todas las transmisiones.

Si un usuario de la red manda información a otro, la red no estará disponible hasta que se haya finalizado el envío, y la información enviada podrá ser recibida en los demás nodos. Si dos nodos intentan transmitir a la vez, sus señales se superpondrán y serán erróneas. También puede darse el caso de que un nodo decida transmitir continuamente durante un largo periodo de tiempo. Para solucionar este problema, se transmite en tramas.

Los extremos de este bus deben tener unos terminadores específicos, dependiendo del tipo de cable que se use. Estos terminadores absorben las señales, eliminándolas del bus. Los medios de transmisión frecuentes son: par trenzado, cable coaxial de banda base y ancha y la fibra óptica.

Topología en Árbol

Es una extensión de la topología de bus y consiste en la conexión de distintos buses lineales (ramas) a un nuevo bus troncal. Desde este nuevo bus se reparte la señal hacia las ramas. Al ser una extensión de la topología de bus, acarrea los problemas ya comentados. Los medios de transmisión más frecuentes son el cable coaxial y la fibra óptica.

Topología en Anillo

Los nodos se conectan entre sí formando un anillo físico y conecta varios nodos a una red que tiene una serie de repetidores. Cuando un nodo transmite información a otro (mediante tramas), la información pasa por cada repetidor hasta llegar al deseado.

Funcionamiento y limitaciones

Unidireccionalidad: Los repetidores son unidireccionales (solo van en una dirección). Por lo tanto, si el nodo A quiere transmitir una trama a un nodo D, la trama pasará por los nodos B y C antes de llegar a D. Si uno de estos no estuviera conectado, nunca llegaría la información a D.
Ciclo de trama: Después de pasar la trama por el nodo deseado, esta sigue circulando por el anillo hasta que alcanza de nuevo el nodo de origen, donde es eliminada de la red.
Puntos críticos: Un fallo en un repetidor de la red o un nodo desconectado provocaría un fallo en toda la red.

El medio de transmisión más frecuente es el par trenzado.

Preguntas frecuentes

¿Qué pasa si dos nodos transmiten a la vez en una red de bus?

Sus señales se superponen y resultan erróneas. Para evitarlo, la transmisión se realiza en tramas.

¿Por qué un fallo en la topología de anillo afecta a toda la red?

Los repetidores son unidireccionales y la información debe pasar por cada uno para llegar a su destino. Un repetidor averiado o un nodo desconectado impide que la trama llegue, lo que provoca un fallo general.

¿Qué medios de transmisión se usan en la topología de bus?

Los medios frecuentes son el par trenzado, el cable coaxial de banda base y de banda ancha, y la fibra óptica.