Redes de ordenadores y servicios de internet. 2º bac. 06. estructura y tipología de las redes

Versión 1.0 ©TuInstitutoOnline.com.
M.Donoso, G.García, P.Gargallo, A.Martínez

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Redes de ordenadores y servicios de Internet.
2º Bachiller.

Índice
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Redes públicas y privadas. Redes de área local.
Configuración de la red.
Dirección MAC.
Protocolo DHCP
Protocolo DNS.
Estructura y topología de las redes.
Redes cableada e inalámbricas.
Hardware para la implantación de redes.
Seguridad en la red

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Índice
Estructura y topología de las redes.
•
•
•

¿Qué es?
¿Para qué sirve?
¿Cómo se emplea?

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Comunicación entre dos puntos
 Para comunicar dos puntos, se necesita un transmisor, un
receptor y un cable.
 El mensaje se transmite por el cable o enlace físico.


5

 La situación se complica cuando hay muchos participantes.
 A cada participante nuevo, hay que conectarlo con todos los
que ya estaban.
 Cuando en nuestra vivienda instalamos un teléfono, queremos
poder hablar con todos los que ya tienen teléfono.


6

 Suponiendo que dos personas, ordenadores o sistemas quieran
comunicarse entre ellos.
 Suponiendo que cuando uno hable el otro se calle y lo atienda.
 Y suponiendo que exista un mecanismo para saber cuando y
cómo hablar.
 En ese caso, para comunicarse entre dos partes, se necesitaría
solamente un cable bidireccional.


7

 Para interconectar tres sistemas, se necesitarían tres cables:


8

 Para interconectar cuatro sistemas, se necesitarían seis cables:


9

 Para interconectar cinco sistemas, se necesitarían diez cables:


10

 A este tipo de conexión, donde cada sistema de interconecta
con el resto mediante un enlace físico o cable, se le denomina
conexión de malla (o de trama) completa.


11

 El corte de un enlace o cable entre dos nodos solo afectaría a
la comunicación entre esos dos nodos.
 El coste de instalación es altísimo y no es escalable.


12

 El siguiente cuadro ilustra el crecimiento exponencial de
enlaces necesarios en este tipo de conexiones:
Número de participantes en la red

Nº de enlaces o cables necesarios

5

10

6

15

9

36

10

45

100

4.950

1.000

499.500

10.000

49.995.000


13

 La siguiente gráfica ilustra el problema:
Cables bidireccionales empleados
60,000,000
50,000,000
40,000,000
30,000,000
20,000,000
10,000,000
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

50

100

500

1,000

3,000

5,000 10,000

Participantes en la comunicación

14

Conclusiones
 No es posible unir directamente mediante un cable cada par
de sistemas participantes en la red.
 La forma en la que los participantes de una red de
comunicaciones se conectan entre ellos se le llama topología.
 Es necesario buscar una topología óptima que no se sea
imposible de mantener cuando crece el número de sistemas
conectados.


15

Conclusiones
 En una vivienda, el cable del teléfono retorna hasta la
centralita más próxima.
 A cada centralita se conectan miles de viviendas.
 La estructura de esta red es la de topología en árbol.


16

Conclusiones
 Las centralitas de un nivel se conectan a centralitas de un
nivel superior.
 En el nivel más alto se conectan ciudades y los enlaces que
unen estas centralitas están duplicados y triplicados.
 Existen caminos alternativos por si un cable se daña.


17

Topologías básicas
 Topología: Cómo se conectan los equipos informáticos dentro
de una red. La forma en la que se disponen los cables es la
topología física.
 Con el tiempo se vio que algunas topologías físicas eran
complejas de mantener o reparar. Hacían falta cambios, pero
interesaba que las redes actuales siguieran funcionando sin
tener que rediseñarlas.
 Se diseñaron otras topologías más fáciles de mantener aunque
eran más caras de instalar.
 Las redes existentes tenían que seguir funcionando.
 Se diseñaron nuevas topologías físicas, pero que a nivel lógico
seguirían comportándose como las antiguas.

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Topologías básicas: Bus
 Topología de bus físico.


19

 Los equipos se conectan todos a un único cable.
 Para transmitir, un equipo debe reservar el cable o saber que
nadie está “hablando”.
 Cualquiera puede escuchar una conversación de otro.


20

 Si el cable es muy largo, y el mensaje ha de llegar a un equipo muy
lejano, termina por ser ilegible porque la señal se atenúa demasiado.
Puede ser necesario usar un amplificador.

 Barato y simple.
 Los equipos deben repartirse el cable, la velocidad de la
comunicación de cada uno depende de los otros. Solo uno puede
emplear el cable en un momento dado para enviar un mensaje.


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 Si algún sistema inicia una comunicación con otro y envía
mucha información por el canal de comunicación, los demás
no podrán enviar sus mensajes, quedarán incomunicados.
 Además un corte en el cable deja inservible toda la red.
 Para localizar la avería es necesario recorrer todo el cable.
 Como la señal o mensaje se borra del cable al llegar al final
mediante una resistencia, si el cable se corta el mensaje rebota
y regresa dejando la red inservible.
 Estas redes están en desuso. Actualmente se usa la topología
física en estrella, pero que se comporta como un bus lógico.
 Ejemplos: Ethernet 10Base-T.

22

Topologías básicas: Anillo
 Topología de anillo físico.


23







Topología de anillo físico.
Los equipos o estaciones se unen formando un círculo.
Los mensajes circulan en un solo sentido.
El mensaje da toda la vuelta y vuelve al equipo que lo envió.
Normalmente una marca sobre el mensaje indica al emisor
que fue correctamente recibido por el destinatario.
 Cada estación o equipo por la que pasa el mensaje se encarga
de regenerarlo (retransmitirlo), por lo que se evita la
atenuación.


24








Topología de anillo físico.
Bajo coste de instalación.
Simplicidad.
Los equipos o nodos de la red son fundamentales.
Si cae un equipo, la red deja de funcionar.
Si se rompe el anillo (corte en el cableado físico) en algún
punto, toda la red deja de funcionar.
 Para evitarlo, a veces se emplea un doble anillo.
 Mejor acceso al medio.
 Mejor aprovechamiento del medio: ancho de banda.


25

Topologías básicas: Estrella
 Topología de estrella física.


26

 Los equipos se conectan todos a un único punto.
 Normalmente se emplea un concentrador o un switch.

 El switch puede simular el comportamiento de un bus lógico o
de un anillo lógico es decir, puede programarse para funcionar
con otra topología.

27


 El switch puede simular el comportamiento de un bus lógico o
de un anillo lógico es decir, puede programarse para funcionar
con otra topología.
 La ventaja es que el cableado físico se dispone en estrella por
lo que queda centralizado y es más fácil de reparar o
mantener, aunque la instalación inicial sea más cara.


28






Topología de estrella física.
Permite conectar y desconectar estaciones rápidamente.
La reparación y detección de fallos es más rápida.
El control de la red se ejerce de manera centralizada.


29

 La instalación inicial es más cara.
 Todos los cables de red de los
equipos irán a parar a un armario
de comunicaciones.
 El fallo de un concentrador o de
un switch puede inutilizar una
parte de la red.


30

Topologías mixtas: Árbol
 Topología en árbol físico.
 Conjunto de subredes con
tipología de bus físico (ramas del
árbol) conectadas en estrella
física.


31

Topologías mixtas: Árbol





Topología en árbol físico.
Se usa en televisión por cable.
Se necesita menos cable.
Tiene los problemas propios de la
topología de buses.


32

Topologías mixtas: Estrella jerárquica
 Topología en estrella jerárquica o estrella extendida
(estructura física).


33

Topologías mixtas: Estrella jerárquica.






Topología en estrella jerárquica física.
Son subredes con forma de estrella conectadas entre sí.
Estructura escalable, puede crecer según sea necesario.
Permite enlaces de diferente velocidad.
Los concentradores o switches son los puntos más
vulnerables frente a fallos.
 Las estrellas centrales pueden ser cuellos de botellas.


34

Topologías mixtas: Anillo en estrella
 Topología de anillo en estrella.


35

Topologías mixtas: Anillo en estrella






Topología de anillo en estrella.
Físicamente es una estrella.
Aunque lógicamente se comporta como un anillo.
También se le llama anillo colapsado.
Emplea más cable que el anillo, aunque se centraliza la
detección de fallos. Facilita la administración de red.
 El ejemplo típico son las redes Token Ring.


36

Topologías mixtas: Bus en estrella
 Topología de bus en estrella.
 Físicamente es una estrella, aunque lógicamente se
comporta como un bus.
 Es el caso de:
 Las actuales redes ethernet en las empresas (uso de
switches o concentradores como vimos antes).
 La red de nuestra vivienda al conectar todos nuestros
equipos al router ADSL de casa.


37

Topologías mixtas: Bus en estrella






Topología de bus en estrella.
Emplea más cable que el bus.
Se centraliza la gestión de la red y la detección de fallos.
Facilita la administración de la red.
Es la que se emplea actualmente en viviendas, oficinas, y
en la mayoría de las redes empresariales.


38

Tipos de buses





La topología de bus está en desuso.
La topología de anillo es de uso industrial.
La topología de estrella es la más utilizada actualmente.
La topología en estrella permite crear anillos lógicos (anillo en
estrella) y buses lógicos (bus en estrella).


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CRÉDITOS
 Este obra está bajo una licencia de Creative Commons
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 http://commons.wikimedia.org/wiki/Crystal_Clear
 http://www.openclipart.org

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• Fuentes de elaboración propia.
• Gráficos de elaboración propia.
• Wikipedia.

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