Guía completa de topología de redes con ejemplos y plantillas gratuitos

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Publicado por Edraw | 2024-04-11 19:50:07

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Las redes se componen de módulos e interfaces, la topología de red describe cómo se organizan y conectan entre sí dichos elementos. Ya que una red puede disponerse de diversas maneras, los distintos tipos de topologías influyen en el rendimiento de la red según su configuración. Teniendo en cuenta otras características subyacentes, cualquier topología presenta ventajas y desventajas. El diseño preciso de la red puede determinarse por diversos parámetros, como el tamaño de la red, los objetivos y, lo más importante, el gasto total. Este post explora varias topologías de red, sus ventajas y desventajas, el tipo que conviene utilizar en cada circunstancia, y lo fácil que es diseñar una topología de red con EdrawMax.

En términos sencillos, la topología de red describe cómo están interconectados los numerosos componentes de una red, es decir, los dispositivos y otros nodos. Se podría considerar como un globo terráqueo, en donde todas las ciudades son nodos y las carreteras que las conectan son las interconexiones, y en donde ciertos caminos pueden ser útiles en algunos escenarios pero destructivos en otros. Existen dos topologías de red, la lógica y la física. La topología física se refiere a la configuración material de un sistema, que incluye el equipo, la ubicación y la colocación de los cables. La topología lógica, a diferencia de la topología física, se refiere a cómo se transporta realmente la información a través de un sistema.

portada topología de red

¿Qué es la topología de red?

En pocas palabras, la topología de red de un sistema informático determina cómo está interconectado el sistema. Existen varias técnicas para conectar una red. Los operadores de red disponen de varias opciones cuando se trata de elegir una topología de red. Entre las muchas responsabilidades que conlleva la planificación de la topología de la red, destacan sobre todo el trazado de gráficos visuales, la administración de la configuración y el análisis del rendimiento, siendo clave comprender tus necesidades para desarrollar y mantener la topología de la red de forma adecuada a tu sector.

Topología de red:

El término "Topología de Red" hace referencia a la configuración lógica y física de los equipos informáticos de red. El concepto de topología indica cómo se conectan de forma simultánea las múltiples computadoras o nodos de una red. Mediante la topología de red podemos comprender dos cosas importantes, nos permite comprender los distintos componentes de nuestro sistema y dónde se interconectan. Además, demuestra cómo interactúan entre sí y qué se puede esperar de su funcionamiento.

¿Por qué es importante la topología de red?

Determina la funcionalidad de las redes: La topología es sumamente importante y esencial en el desarrollo de las redes. Investigaciones recientes han descubierto que, en el mundo real de las redes, la topología es decisiva pues influye en el efecto de las alteraciones de una conexión local. En ocasiones, esto puede influir en el funcionamiento fluctuante de la plataforma. En consecuencia, la topología de la red debe ser un factor importante a la hora de modificar o desarrollar las funciones de la red.

Facilita la comprensión de la estructura de la red: La topología es un componente importante de los modelos conceptuales de red. Puesto que se construyen a lo largo del tiempo, prácticamente todos los sistemas autónomos son redes en evolución. Los usuarios pueden utilizar Topología para establecer un sistema informático doméstico o una red informática de una pequeña empresa. Lo mejor de todo es que ni siquiera requieren conocimientos previos de diseño en estrella o diseño de bus para hacerlo. En resumen, las topologías pueden proporcionarte una mayor comprensión y familiaridad con conceptos clave de las redes, como concentradores, difusiones y enrutadores.

Funciones bajo demanda: Las redes se han generalizado en los últimos tiempos.󠀲󠀡󠀣󠀥󠀥󠀡󠀦󠀨󠀠󠀳󠀰 Se utiliza para caracterizar y crear prototipos sofisticados en diversos sistemas económicos, técnicos y biológicos predefinidos. La topología de los sistemas sociales, tecnológicos y biológicos masivos, como la WWW o redes de interfaz similares, ha recibido mucha atención. Su desarrollo ha sido estudiado por especialistas en redes informáticas. Según la investigación, muchas propiedades topológicas pueden clasificarse como conexiones sin escala, amplias e influyentes. Esto se consigue a través de sus diversos ámbitos y funcionalidades.

Una red está formada por múltiples computadoras conectadas mediante alguna interfaz. Cada una dispone de uno o varios dispositivos de interfaz, como una "Tarjeta de Interfaz de Red" (NIC) y un dispositivo serie para redes PPP. Los equipos funcionan con un software de red que proporciona la capacidad de servidor o cliente. Se denomina "medio" al hardware utilizado para transmitir datos a través de la red. Puede tratarse de un cable de cobre, fibra óptica o transmisión inalámbrica. El cableado habitual utilizado en este documento es el cable Ethernet 10Base-T de categoría 5. Es un cable de cobre trenzado, cuyo aspecto superficial es similar al del cable coaxial de televisión. Cada extremo lleva un conector similar al de un teléfono y su longitud máxima de segmento es de 100 metros.

En una red basada en servidores, dispone de computadoras configuradas como principales proveedores de servicios, por ejemplo, servicio de archivos o servicio de correo. Los aparatos que facilitan el servicio son denominados "servidores", y las computadoras que solicitan y utilizan el servicio son llamadas "computadoras cliente".

Dentro de una red entre pares, varias computadoras de la red pueden actuar como clientes y como servidores. Por ejemplo, muchas computadoras con Microsoft Windows permiten compartir archivos e impresiones. Estas pueden funcionar como clientes y como servidores, y también se denominan "pares". Muchas redes consisten en una combinación "entre pares" y "redes basadas en servidores". El sistema operativo de red utiliza un protocolo de datos de red para comunicarse a través de la red con otras computadoras. Ademas, este sistema es compatible con las aplicaciones en el equipo. Un Sistema Operativo de Red (SO) abarca Windows NT, Novell Netware, Linux, Unix y otros.

2. Tipos de topología de red

En total son siete los tipos de topologías de red y cada una de ellas posee funciones y características propias.󠀲󠀡󠀣󠀥󠀥󠀡󠀧󠀠󠀥󠀳󠀰 A continuación, profundicemos en comprender las ventajas y desventajas de los tipos de topología de red.

2.1 Topología punto a punto

La topología punto a punto es muy básica, consiste en un par de nodos interconectados directamente a través de una conexión compartida. La frecuencia completa de esta conexión se puede reservar para la transferencia de datos entre los nodos emparejados. Este tipo de conectividad de red implica un hilo o cable para unir dos extremos, aunque también son viables otras alternativas como las microondas y las conexiones por satélite. Al utilizar el botón para cambiar de emisora, la conectividad punto a punto se crea principalmente entre el televisor y el mando a distancia. La transmisión de datos a través del sistema informático puede realizarse de numerosas formas en esta arquitectura, como el modo semidúplex, el modo símplex y el modo dúplex completo.

Ventajas de la topología punto a punto:

Dispone del ancho de banda máximo.
Es compatible con dos nodos y, por tanto, increíblemente eficiente.
Debido a los dos nodos, la conexión es bastante sencilla.
Latencia reducida que facilita la gestión y el funcionamiento.
Facilidad para modificar los nodos.

Desventajas de la topología punto a punto:

Esta configuración es útil únicamente en espacios limitados en los que los componentes del sistema estén lo suficientemente cerca.
La totalidad de la red depende en gran medida del canal común, de modo que si la conexión falla, toda la red se cae.
Puesto que este diseño de red sólo dispone de dos nodos, si uno de ellos falla, el segundo nodo también fallará. Como resultado, la transferencia de datos no puede realizarse a través del sistema.

2.2 Topología en estrella

La topología en estrella permite configurar cada nodo con el concentrador y equipo centralizados, o con los conmutadores conectados. En este contexto, un servidor no es más que un centro principal, y los numerosos dispositivos vinculados a él se denominan usuarios. Las computadoras pueden conectarse entre sí mediante un cable RJ45 o una conexión coaxial. En esta topología, se emplean concentradores o conmutadores como dispositivos enlazados. Este tipo de topología se utiliza habitualmente en la implementación de redes.

Ventajas de la topología en estrella:

La resolución de problemas puede realizarse rápidamente.
La tasa de transferencia de datos es rápida.
Es posible regular la conexión.
El error puede limitarse.
Muy flexible.
Tecnología popular.

Desventajas de la topología en estrella:

En la mayoría de los casos, sólo tiene fines comerciales.
Si la conectividad de un nodo falla, no tiene efecto ni en las conexiones ni en las máquinas.
Se pueden incorporar o separar varios dispositivos sin interrumpir la red.
Funciona en condiciones de gran carga.
Adecuado sólo para redes masivas.
El dispositivo centralizado de una red se utiliza para evaluar el rendimiento.
Si el concentrador principal, la máquina o el conmutador funcionan mal, toda la red se cae y todos los equipos se desconectan del sistema.

2.3 Topología en anillo

Salvo por los extremos interconectados, la topología en anillo es idéntica a la topología en bus. Generalmente, esta forma de topología se clasifica como unidireccional o bidireccional. Estas topologías permiten que la información viaje en un solo sentido, lo que da lugar a una topología en anillo lineal, mientras que otras permiten que la información viaje en cualquier sentido, dando lugar a una topología en anillo bidireccional. En esta configuración, cada dispositivo puede unirse utilizando dos o más dispositivos para construir un canal circular. Los anillos Token son topologías que permiten enviar información de una máquina a otra hasta que llega a su destino. Por tanto, al unir varias computadoras y otros dispositivos de red dentro de una estructura de topología en anillo, el sistema informático se denomina "sistema en anillo".

Topología en anillo

Ventajas de la topología en anillo:

Administración y gestión eficaz de redes.
Aumento de la disponibilidad del producto.
La configuración es sencilla, sólo se necesitan dos conexiones para ello.
Añadir o eliminar un componente de la topología en anillo es sencillo de configurar.

Desventajas de la topología en anillo:

Solucionar problemas es un reto.
La interrupción de la red como consecuencia de una avería en un nodo es posible.
Es difícil reconfigurarla. Si se produce un fallo en la conexión, todo el sistema puede verse afectado, haciendo que la señal deje de transmitirse.
Latencia en la comunicación.
Si toda la información viaja dentro de un anillo, pueden surgir problemas de ancho de banda.

2.4 Topología de bus

Todas las unidades de una topología de bus pueden conectarse mediante un cable unificado con líneas caídas. La derivación es un mecanismo que conecta la línea caída a la conexión única. Esta topología puede diseñarse conectando todas las unidades mediante un cable común conocido como cable troncal. Todos los nodos pueden conectarse a través de un cable caído o efectivamente a este cable. Cada vez que un nodo necesita enviar un mensaje a través de la plataforma, coloca una señal en el canal para que todas las unidades vinculadas al sistema reciban la información.

Topología de red bus

Ventajas de la topología de bus:

Por su arquitectura básica, estas topologías de sistema son muy rentables y adecuadas para sistemas pequeños.
Todas las unidades pueden conectarse mediante un único cable coaxial o RJ45.
Es posible instalar varios nodos según las necesidades, interconectando conexiones adicionales.
La configuración es sencilla, y todos los cables deben enlazarse utilizando un solo hilo.
En comparación con otros sistemas, se necesitan menos cables.

Desventajas de la topología de bus:

El único cable de esta plataforma es sin duda accesible.
Si la conexión se destruye, puede fallar toda la red.
Estos sistemas no son adecuados para conexiones de alto tráfico.
Cableado amplio.
Resulta complicado solucionar los problemas.
Puede haber interferencias con las señales.
La reconfiguración es costosa.

2.5 Topología de malla

Todos los dispositivos de red y las computadoras están conectados entre sí mediante una topología de malla. Este diseño permite distribuir muchas señales aunque falle algún enlace. Este tipo de arquitectura se utiliza sobre todo en sistemas inalámbricos. La conectividad de las redes en esta arquitectura puede hacerse totalmente entre sí utilizando un canal especializado a través del cual la información puede pasar del nodo de origen al nodo de destino. Los elementos de una malla equivalen a "M", por lo que habrá M (M-1)/2 interconexiones. Cada red presenta una característica, como la conectividad punto a punto con el componente paralelo. Las interconexiones en esta arquitectura suelen ser inalámbricas o por cable.

En la topología de malla completa, las computadoras de una red de área local están interconectadas con todas las demás computadoras en la misma red. En una topología de malla parcial, sólo algunas computadoras están interconectadas con otras, con las que se comunican constantemente.

Topología de malla

Ventajas de la topología de malla:

Si alguno de los nodos de la red funciona mal, la transferencia de datos continúa sin interrupciones.
La inclusión de dispositivos adicionales no interrumpe la transferencia de datos entre otras unidades.
La topología de malla es de alto tráfico porque numerosos nodos pueden transmitir información al mismo tiempo.

Desventajas de la topología de malla:

La topología de malla es más costosa de implantar que otros tipos de topología.
Su desarrollo y funcionamiento son complejos y requieren tiempo.
La probabilidad de que se produzcan interconexiones no deseadas es significativa.

2.6 Topología en árbol

Pueden enlazarse varios dispositivos en una topología de árbol como si fueran ramas. Estas topologías se utilizan mucho para enlazar equipos en el sistema de una empresa. En esta topología, existe una conexión única entre dos elementos cualquiera vinculados, con un enlace recíproco que forma una estructura típica de padre e hijo. En los sistemas informáticos, este tipo de topología también se conoce como topología de bus en estrella, ya que combina las características de una topología de bus y de estrella. Este tipo de diseño resulta más eficaz en casos concretos, como la comunicación entre dos redes distintas. El modelo de red requiere el uso de varios nodos, como el intermedio, el raíz y el principal.

En una topología de malla completa, las computadoras de una red de área local están interconectadas con todas las demás computadoras de la misma red. En una topología de malla parcial, no todas las computadoras, sino unas pocas, están interconectadas con otras a las que se comunican constantemente.

Topología de red en árbol

Ventajas de la topología en árbol:

Esta estructura de red es un híbrido de dos configuraciones, como bus y estrella.
Posee una gran flexibilidad, ya que los nodos raíz pueden añadir componentes a la red jerárquica.
Si uno de los nodos de la red resulta dañado, el resto de ellos no se ven afectados.
Es fácil identificar y corregir los fallos.
Su mantenimiento se realiza por varios proveedores de software y hardware.
Los nodos accesibles, como los nodos raíz, pueden contener nodos adicionales dentro del orden jerárquico.
Un componente dentro de la red de bus se identifica por el cableado punto a punto hacia el cubo central en cada nodo central de esta configuración.
Mayor adaptabilidad y escalabilidad.

Desventajas de la topología en árbol:

En comparación con otras topologías como bus y estrella, necesita un cableado extenso.
El mantenimiento regular es crucial.
Si se rompe un concentrador, se colapsa toda la red.
La configuración de esta red no es sencilla.

Regla 5-4-3

Un elemento a tener en cuenta al establecer una topología de árbol mediante el protocolo Ethernet es la regla 5-4-3. Uno de los aspectos del protocolo Ethernet consiste en que una señal enviada por el cable de red llegue a todas las partes de la red en un tiempo determinado. Cada concentrador o repetidor por el que pasa un mensaje añade una pequeña cantidad de tiempo. De ahí se deriva la norma de que sólo puede haber un máximo de 5 segmentos entre dos nodos cualesquiera de la red, conectados a través de 4 repetidores/concentradores. Además, sólo 3 de las piezas pueden ser segmentos poblados (troncales) si son de cable coaxial. Una sección poblada es aquella que tiene uno o más nodos adjuntos. En la Figura 4, la regla 5-4-3 se cumple. Los dos nodos más alejados de la red tienen cuatro segmentos y tres repetidores/concentradores entre ellos.

Esta norma no se aplica a otros protocolos de red ni a las redes Ethernet en las que se utilice todo el cableado de fibra óptica o una combinación de una red troncal de fibra con cableado UTP. Si existe una combinación de red troncal de fibra óptica y cableado UTP, se traduce simplemente a la regla 7-6-5.

2.7 Topología híbrida

La topología híbrida es la mezcla de dos o más diseños de nodos, como anillo, malla y bus. La selección y el uso de este sistema están determinados principalmente por el ancho de banda de red deseado, la posición y el número de máquinas. Para proporcionar una estructura complicada, la ejecución práctica de esta topología requiere el uso de muchas tecnologías. Las principales ventajas de este sistema son una mayor versatilidad, una alta disponibilidad y la posibilidad de modificar o añadir otras topologías de forma sencilla. Este tipo de estructura es más útil cuando se requiere una variación completa dentro del sistema. Este diseño de sistema, además de su bajo coste, se emplea en diversas industrias. El concepto de topología híbrida es superior a otras estructuras esenciales; además, puede configurarse en diversos entornos. A fin de que los usuarios administren, mantengan y construyan la organización.

Topología de malla

Ventajas de la topología híbrida:

Estas topologías de sistema son fiables, adaptables, ajustables y eficientes.
Esta estructura de red incorpora las ventajas de distintos tipos de topologías.
Puede ajustarse en función de la situación.
Solucionar problemas y descubrir errores es bastante sencillo.
Se pueden gestionar grandes volúmenes de tráfico.
Esta topología puede utilizarse para construir una red enorme.

Desventajas de la topología híbrida:

Es costoso.
La complejidad del diseño es evidente.
Su instalación es complicada.
Se necesitan ajustes de hardware para enlazar una topología con la otra.
Debido a que estas estructuras suelen ser más grandes, se necesitan más cables durante todo el procedimiento de instalación.

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3. Ajustes previos al trazado de la topología de red

Algunas de las etapas que se deben incorporar para crear o mantener un diagrama de red eficaz son el análisis inicial, el desarrollo del diagrama, la retroalimentación y la publicación. Más adelante hablaremos también del mejor mapeador de topología de red.

Paso 1- Análisis inicial: Crear un archivo gráfico vacío y mirarlo en silencio no es precisamente un primer paso constructivo para crear un diseño de red. En lugar de ello, realiza un análisis inicial y una recopilación de datos para evitar tener que buscarlos después. Para empezar con los sistemas existentes, el mejor software de administración informática puede ejecutar análisis que revelen los equipos vinculados. Si estás planificando un nuevo sistema, estos datos pueden ayudarte con la financiación y la implantación.
Paso 2- Desarrollo del diagrama: Elige las herramientas de diagramación antes de empezar a dibujar tu diseño.󠀲󠀡󠀣󠀥󠀥󠀡󠀨󠀧󠀢󠀳󠀰 Podrías utilizar un programa de dibujo estándar, pero eso simplemente aumentaría tu carga de trabajo. Utiliza software de escritorio como EdrawMax para ahorrar tiempo y minimizar los disgustos. Un sólido software de mapeo de la topología de red puede realizar modificaciones en tiempo real e indicar los fallos de los dispositivos.
Paso 3- Retroalimentación: Aunque se asigne a una sola persona la creación del diseño de la red, no dependas de su capacidad para realizar el producto final. Como alternativa, después de crear una versión inicial, analízala con profesionales informáticos y otros socios para que te den su opinión. Las copias impresas de tu diseño pueden servir para recoger muchas opiniones, ajustes recomendados y otros comentarios antes de alterar el archivo de diseño de la red funcional. Considera la posibilidad de construir varios planos para representar distintos niveles o secciones de datos si estas modificaciones requieren una imagen más granular del sistema.
Paso 4 - Publicar: Cuando tu diseño de red esté completo, publícalo en toda la organización.󠀲󠀡󠀣󠀥󠀥󠀡󠀨󠀨󠀠󠀳󠀰 Si se dispone de diagramas de red, pueden utilizarse para diversas aplicaciones, como el proceso de presupuestación de equipos, los requisitos normativos, las evaluaciones de vulnerabilidad y la gestión de existencias.

Consideraciones al elegir una topología:

Dinero: Una red de bus lineal puede ser la forma menos costosa de instalar una red; no se tiene que comprar concentradores.
Longitud del cable necesaria: La red de bus lineal utiliza longitudes de cable más cortas.
Crecimiento futuro: Con una topología en estrella, la expansión de una red se realiza fácilmente agregando otro concentrador.
Tipo de cable: El cable más común en las escuelas es el par trenzado sin blindaje, que se usa con mayor frecuencia con topologías en estrella.

4. Cómo crear un diagrama de topología de red rápidamente

Como puedes ver, construir un diagrama de topología de red puede llevar mucho tiempo y ser estresante, sobre todo si lo haces manualmente. Necesitarás hacer muchos cálculos, así como crear cada objeto según la proporción. Además, desarrollarlo en papel resultaría costoso, y a la larga podrías cometer demasiados errores. Esto puede causar problemas de organización. EdrawMax es una eficaz aplicación de estación de trabajo visual que incorpora una amplia gama de diseños, estilos de diagramas, iconos y símbolos. Ayuda a visualizar diseños complicados para una comprensión más sencilla. Además, EdrawMax es compatible con Windows, Mac y Linux. Si quieres realizar un diagrama topológico en EdrawMax, sólo tienes que seguir los pasos que se indican a continuación.

Paso 1: Abre EdrawMax e inicia sesión

El primer paso que debes seguir es instalar EdrawMax en tu sistema. Descarga el software de diagrama de topología de red según tu sistema operativo.󠀲󠀡󠀣󠀥󠀥󠀡󠀨󠀩󠀣󠀳󠀰 Si necesitas colaborar a distancia con el equipo de tu oficina, dirígete a EdrawMax Online e inicia sesión con tu dirección de correo electrónico registrada.

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