Contenido
1. Definición y Topologías
El término red se refiere a un sistema que permite comunicación entre dos o más computadores/microcontroladores para intercambiar datos. La configuración lógica del enlace se conoce como topología de la red. El término nodo se refiere al punto de una red donde llegan una o más líneas de comunicación o donde se conectan una unidad con las líneas de comunicación. Las topologías de red más comunes son:
1. Bus de datos (Multidrop)
Consta de un bus lineal (Ver Figura 1a) el cual se conectan todas las estaciones. Con frecuencia, este sistema se utiliza en agrupamientos de terminales multipunto. Es el método preferido cuando las distancias entre los nodos son de más de 100 m.
2. Estrella
Esta configuración tiene canales asignados entre cada estación y un anillo (hub) conmutador central (Ver Figura 1b), a través del cual deben pasar todas las comunicaciones. Este tipo de red se utiliza en los sistemas telefónicos de muchas empresas (centrales privadas o PBX), en los cuales todas las líneas pasan a través de una central telefónica. Este sistema con frecuencia también se utiliza para conectar terminales remotas y locales con una computadora principal central. La desventaja de este sistema es que si hay una falla en el anillo central, todo el sistema falla.
3. Jerárquica o de árbol
Esta configuración consiste en una serie de derivaciones que convergen en forma directa en un punto de la parte superior del árbol (Ver Figura 1c). En este sistema sólo hay una ruta de transmisión entre dos estaciones. La configuración se obtiene con varios sistemas de bus de datos vinculados entre sí. Al igual que el método del bus, se utiliza cuando las distancias entre los nodos rebasan los 100 m.
4. Anillo
Es un método muy popular en las redes de área local, y en él cada estación se conecta con un anillo (Ver Figura 1d). Las distancias entre los nodos por lo general son menores a 100m. Los datos que se introducen en el sistema de anillo circulan por el anillo hasta que algún sistema los saca de allí. Todas las estaciones tienen acceso a los datos.
5. Malla
En este método (Ver Figura 1e) no existe una configuración formal para las conexiones entre estaciones, y puede haber varias trayectorias de datos entre ellas.
Figura1: Topologías de red: a) bus de datos, b) estrella, c) jerárquica, d) anillo, e) malla
El término red de área local (LAN, Local Area Network ) se refiere a redes que se localizan en determinada área geográfica, por ejemplo, un edificio o un conjunto de edificios. La topología en general es de bus, estrella o anillo. Una red de área amplia interconecta computadores, terminales y redes de área local a nivel nacional o internacional. Se estudiará principalmente las redes de área locales.
2. Control de Acceso a Redes
Los métodos para controlar el acceso a una red son necesarios para garantizar que sólo un usuario de la red pueda transmitir en cualquier momento. Los métodos empleados son los siguientes:
En redes de área local basadas en anillos, dos métodos comúnmente utilizados son:
1. Paso por token (token passing)
En este método se hace circular un patrón de bits especiales (token). Si una estación desea transmitir, debe esperar hasta recibir el token; entonces transmite los datos manteniendo el token en su extremo final. Si otra estación desea transmitir, retira el token del paquete de datos y transmite sus propios datos con el token añadido a su extremo final.
2. Paso por ranura
Este método contiene ranuras vacías que circulan. Si una estación desea transmitir datos, los deposita en la primera ranura vacía que aparezca.
Para las redes de bus o de árbol el método que se utiliza es:
3. Método de acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisión (CSMA/CD)
En general este método se relaciona con el bus LAN Ethernet. En el método de acceso CSMA/CD, antes de transmitir las estaciones deben verificar otras transmisiones y cualquier estación puede obtener el control de la red y transmitir; de ahí el término acceso múltiple. Si no se detecta actividad, procede a transmitir. Si hay actividad, el sistema debe esperar hasta que no la detecte. A pesar de esta verificación antes de transmitir, es posible que dos o más sistemas empiecen a transmitir al mismo tiempo. Si se detecta esta situación, ambas estaciones dejan de transmitir y esperan un tiempo aleatorio antes de intentar la retransmisión.
3. Banda Ancha y Banda Base
El término transmisión de banda ancha se refiere a una red en la cual la información se modula a una portadora de radiofrecuencia, que pasa a través del medio de transmisión como un cable coaxial. La topología típica de las redes de área local de banda ancha es un bus con derivaciones. La transmisión de banda ancha permite transmitir en forma simultánea varias portadoras de radio frecuencia moduladas, por lo que ofrece capacidad de canales múltiples. El término transmisión en banda base se utiliza cuando la información digital se pasa directamente por el medio de transmisión. Las redes de transmisión en banda base sólo aceptan una señal de información a la vez. Las LAN puede ser tanto en banda base como de banda ancha.
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