Topologías de Red

Se denomina topología de red a la forma de conectar sus nodos, es decir, la forma que adopte el flujo de información. Dicho de otro modo, la topología es la figura geométrica que forman los nodos y las conexiones que los unen (Rábago, 1995).

2.3.1 Topología de Anillo

Tipo de LAN en la que los ordenadores o nodos están enlazados formando un círculo a través de un mismo cable (figura 2.14), Las señales circulan en un solo sentido por el círculo, regenerándose en cada nodo. En la práctica, la mayoría de las topologías lógicas en anillo son en realidad una topología física en estrella.

Figura 2. 2.3.2 Topología de Bus

En una topología de bus todas comunicaciones como se muest canal de distribución. Para que reconocer su propia dirección. de disponer de un alto nivel de unidad de interface (Rábago, 19

Figura 2.

2.3.3 Topología de Estrella

En esta configuración de red e conectada a un nodo central p estaciones pasan los mensajes hacia la que vaya redirigido (Rá

a 2.14. Topología de anillo. Fuente: Elaboración propia.

bus todas las estaciones están conectadas a un único se muestra en la figura 2.15. Los mensajes se envían p . Para que una estación pueda recibir un mensaje, e irección. Por lo tanto, los dispositivos conectados a u o nivel de inteligencia, o de no ser así, deberá proporc

ábago, 1995).

ra 2.15. Topología de Bus. Fuente: Elaboración propia.

trella

de red en estrella (figura 2.16) cada estación de tra central por medio de un canal punto a punto dedi mensajes al servidor central y este lo retransmite a l

(Rábago, 1995).

20 un único canal de e envían por todo el ensaje, esta ha de tados a un bus han á proporcionarla la

ión de trabajo está unto dedicado. Las smite a la estación

Lo más usual en ésta topología el otro extremo se termine en u ventaja de este tipo de red es la rotura, afectará sólo al nodo con

Figura 2. 2.3.4 Topología de Árbol

A la interconexión de varias s topología en árbol (figura 2.17

Figura 2.

En los últimos años han apareci las redes alámbricas ya que au barata y rápida, sin la necesida como se muestra en la figura 2.

topología es que en un extremo del segmento se sitúe mine en una situación central con un concentrador. La e red es la fiabilidad, dado que si uno de los segmentos

l nodo conectado.

ra 2.16. Topología Estrella. Fuente: Elaboración propia. bol

e varias subredes en estrella se le conoce con el n 17).

a 2.17. Topología de árbol. Fuente: Elaboración propia.

an aparecido las redes inalámbricas, las cuales comple ya que aumentan la cobertura de los servicios de un a necesidad de colocar cableado físico para cada com

figura 2.18.

21 o se sitúe un nodo y trador. La principal egmentos tiene una

con el nombre de

es complementan a ios de una manera cada computadora,

Figura 2.18. Las redes inalámbricas

2.4 Redes Inalámbricas

La comunicación inalámbrica d físico italiano Guillermo Marcon tierra utilizando el código Mors Los sistema digitales inalámbric la idea básica es la misma (Tane Las redes de datos suelen clasif (Rábanos, 2008):

• Redes personales (PAN

decenas de metros.

• Redes locales (LAN, Loc

metros.

• Redes Metropolitanas (

puede ser un Municipio.

• Redes Extensas (WAN, W

Según la naturaleza del soporte las redes pueden dividirse en inalámbricas (con emisiones ra inalámbricas Ethernet" (Wirele tramo de conexión con las term fundamentos tecnológicos son a orientadas, principalmente, a cu al de las redes PAN. Estas redes un índice de penetración muy el de factores, como lo son la eno una utilización muy eficaz del

lámbricas aumentan la cobertura de las redes alámbricas de ma barata. Fuente: Elaboración propia.

ámbrica digital no es una idea nueva. A principios d o Marconi demostró un telégrafo inalámbrico desde u digo Morse (después de todo, los puntos y rayas son inalámbricos de la actualidad tienen un mejor desemp

(Tanenbaum, 1997).

elen clasificarse, según su extensión de su área de cob

ales (PAN, Personal Area Network) con alcance de

(LAN, Local Area Networks) con cobertura de cente

olitanas (MAN, Metropolitan Area Netwoks) cuya unicipio.

s (WAN, Wide area networks) que pueden abarcar u el soporte físico utilizado para el transporte de la inf idirse en redes fijas (con cableado metálico o fibra isiones radioeléctricas o enlaces ópticos). Las llamad t" (Wireless Ethernet) son redes de datos en las que n las terminales se realiza por ondas de radio; por lo d icos son análogos a los de las redes Ethernet cablead

ente, a cubrir el segmento de redes LAN y, subsiguie stas redes inalámbricas han alcanzado un éxito notable ión muy elevado en empresas y hogares debido a una c

on la enorme expansión de internet, su tecnología qu eficaz del espectro, un entorno regulatorio que facilit

22

icas de manera fácil y

incipios de 1901 el co desde un barco a rayas son binarios). or desempeño, pero

rea de cobertura en

alcance de algunas

a de centenares de

s) cuya cobertura

arcar una región. e de la información, co o fibra) o redes as llamadas "redes n las que el último o; por lo demás, sus t cableadas y están subsiguientemente, to notable, así como do a una conjunción ología que permite que facilita la libre

23 utilización de las frecuencias, costos reducidos y una amplia interoperabilidad entre equipos (Rábanos, 2008).

Las principales ventajas de estas redes son (Rábanos, 2008):

• Ubicuidad: las redes inalámbricas proporcionan a sus usuarios un acceso a la

información en tiempo real desde cualquier lugar del área de cobertura, sin la atadura ni servidumbre de los cables y con cierto grado de movilidad.

• Sencillez y rapidez de instalación: la implantación de una red inalámbrica es

rápida y fácil al no ser necesario el tendido de cables.

• Flexibilidad: puede reconfigurarse la red de forma relativamente simple. • Escalabilidad: las redes inalámbricas puedes desplegarse con gran variedad de

topologías para satisfacer las necesidades operativas. Es fácil también la incorporación de nuevos usuarios.

Entre los inconvenientes, cabe destacar (Rábanos, 2008):

• Interferencias impredecibles (Intrasistema) con redes próximas por selección

de frecuencias portadoras iguales o parcialmente solapadas.

• Interferencias (intersistemas) con otros servicios radioeléctricos (redes

bluetooth, teléfonos inalámbricos, controles remotos por radio), derivadas del uso de un espectro compartido.

• Potencia de emisión muy reducida, que limita mucho la cobertura.

• Anchura de banda pequeña que proporciona un reducido número de canales. • Limitada seguridad, al utilizar portadoras radio que pueden que pueden ser

accesibles por terceros.

Las redes inalámbricas (wireless network) se comunican por un medio de transmisión no guiado (sin cables) mediante ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realizan a través de antenas.

2.4.1 Protocolos de Redes Inalámbricas

La tecnología principal utilizada para la construcción de redes inalámbricas de bajo costo en la actualidad es la familia de protocolos 802.11, también conocido en muchos círculos como WiFi. La familia de protocolos radiales 802.11 (802.11a, 802.11b, 802.11g) han adquirido una gran popularidad en Estados Unidos y Europa. Mediante la aplicación de un conjunto común de protocolos, los fabricantes de todo el mundo han construido equipos altamente interoperables. Esta decisión ha demostrado ser una importante bendición para la industria y el consumidor. Los consumidores pueden utilizar el equipo que implementa el estándar 802.11 sin miedo a "lock-in". Como resultado, los consumidores pueden adquirir equipos de bajo costo en un volumen que ha beneficiado a los productores. Si los fabricantes hubieran optado por

24 aplicar sus propios protocolos propietarios, es poco probable que las redes inalámbricas fueran económicamente accesibles y ubicuas como lo son hoy (Aichele, 2007).

Los tres estándares implementados actualmente en la mayoría de los equipos disponibles son (Aichele, 2007):

• 802.11b. Ratificado por la IEEE (The Institute of Electrical and Electronics

Engineers) el 16 de septiembre de 1999, 802.11b es probablemente el protocolo más popular de redes inalámbricas en uso hoy en día. Millones de dispositivos que lo utilizan han sido vendidos desde 1999. Utiliza una modulación llamada Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) en una porción de la banda ISM (Industrial, Scientific and Medical) 2,400 a 2,495 GHz (Giga Hertz). Tiene una velocidad máxima de 11 Mbps (Mega bits por segundo), con un rendimiento útil de arriba de 5 megas.

• 802.11g. Como no estaba terminado hasta junio de 2003, el protocolo 802.11g

llegó relativamente tarde para el mercado inalámbrico. A pesar del comienzo tardío, 802.11g es ahora el protocolo estándar de redes inalámbricas, ya que se distribuye como característica estándar en virtualmente todas las laptops y la mayoría de los dispositivos de mano (Rábanos, 2008). 802.11g utiliza el mismo rango ISM que 802.11b, pero utiliza una modulación plan denominado Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Este tiene una tasa de datos máxima de 54 Mbps (con un rendimiento útil de alrededor de 22 Mbps) y puede volver a caer a 11 DSSS Mbps o más lento hacia abajo para ser compatibilidad con el popular 802.11b.

• 802.11a. También ratificado por la IEEE el 16 de septiembre de 1999, 802.11a

utiliza OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Tiene una tasa de datos máxima de 54 Mbps, con un rendimiento real de de hasta 27 Mbps. 802.11a opera en la banda ISM entre 5,745 y 5,805 GHz, y en una parte de la banda UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) entre 5,150 y 5,320 GHz. Esto hace que sea incompatible con 802.11b ó 802.11g, y la alta frecuencia implica un rango más bajo comparado con el 802.11b/g en el mismo poder. Si bien esta porción del espectro es relativamente inutilizada comparada con la 2,4 GHz, por desgracia es sólo legal para su uso en algunas partes del mundo. Se debe consultar con las autoridades locales antes de utilizar equipamiento 802.11a, en particular, en aplicaciones de exterior. 802.11a equipo es bastante barato, pero no es tan popular como el 802.11b/g. En la tabla 2.1, se resumen las características más significativas de los distintos estándares anteriormente descritos (Pellejero, 2006).

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Tabla 2.1. Descripción genera del las capas físicas 802.11. Fuente: Libro fundamentos y aplicaciones de seguridad en redes WLAN: de la teoría a la práctica.

IEEE 802.11 IEEE 802.11b IEEE 802.11a IEEE 802.11g

Fecha 1997 1999 2003 2003 Banda 2.4 GHZ. 2.4 GHZ. 5.8 GHZ. 2.4 GHZ. Velocidad de transmisión 1.2 Mbps. 1.2, 5.5, y 11 Mbps. 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps. 1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps

Modulación DHSS FHSS DHSS OFDM OFDM

Compatibilidad Compatible con _{IEEE 802.11}

No es compatible con ningún otro estándar Compatible con IEEE 802.11 y IEEE 802.11b 2.4.2 Frecuencias y Canales

La banda de 2.4 GHz se utiliza en 802.11b. El espectro está dividido en piezas de tamaño uniformemente distribuidas en el grupo como canales individuales. Téngase en cuenta que son los canales de 22 MHz de ancho, pero están separados sólo por 5MHz. Esto significa que los canales adyacentes se superponen y pueden interferir unos con otros (Aichele, 2007). Esto se representa visualmente en la figura 2-19.

Figura 2.19. Canales y frecuencias centrales para el estándar 802.11b. Fuente: Wireless Networking in the Developing World.

Es importante que los canales no se traslapen para evitar interferencias en la comunicación (como es el caso de los canales 1, 6 y 11).

En la tabla 2.2 se puede visualizar la lista completa de canales y frecuencias para los estándares 802.11b/g (Aichele, 2007).

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Tabla 2.2. Listado de frecuencias y canales del estándar 802.11b/g. Fuente: Libro Wireless Networking in the Developing World.

802.11b / g

# de canal Frecuencia central (GHz) # de canal Frecuencia central (GHz)

1 2.412 8 2.447 2 2.417 9 2.452 3 2.422 10 2.457 4 2.427 11 2.462 5 2.432 12 2.467 6 2.437 13 2.472 7 2.442 14 2.484

Todos los dispositivos electrónicos actuales con capacidad de conexión inalámbrica son compatibles con todos los estándares de velocidad y canales de transmisión, por lo cual lo anterior es solo un vistazo de todo el soporte que existe para estos dispositivos.

Entre muchas de las aplicaciones de las redes inalámbricas se encuentran los hotspots, los cuales son muy importantes debido a su facilidad de instalación y conexión hacia Internet. Hoy en día se encuentran en diversos sitios que van desde un hogar hasta una empresa o negocio, como ya se menciono anteriormente su popularidad se debe a la facilidad de su colocación, el bajo costo que representan y la gran diversidad de dispositivos que pueden hacer uso de estos puntos de conexión inalámbrica.

Todo lo anterior es importante para el correcto funcionamiento del CVI, ya que se requiere montar un hotspot inalámbrico; esto permitirá evitar interferencias con las demás redes inalámbricas para obtener la mejor calidad de señal y cobertura. Cabe mencionar que, si ya se cuenta una red inalámbrica o alámbricas, el CVI se puede adaptar a estas redes existentes sin importar su tipo de red, protocolos o medios de transmisión, o en su caso, funcionar por sí solo y proporcionar la cobertura de red inalámbrica necesaria para que se conecten los dispositivos WIFI que se encuentren cerca del área de cobertura.

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