Topología anillo

 ¿Qué es la topología de anillo?

La topología de anillo es una configuración de red donde las conexiones de los dispositivos crean una ruta circular de los datos. Cada dispositivo en la red está conectado cabalmente a otros dos, el de adelante y el de atrás, formando una ruta continua única para transmitir la señal, como los puntos en un círculo.

Esta topología también se puede llamar topología activa, porque los mensajes van pasando por cada dispositivo en el anillo. También es conocida como red de anillo. Se refiere a un tipo específico de configuración de red en la que los dispositivos están conectados y se pasa información entre ellos de acuerdo a su proximidad inmediata en una estructura de anillo. Esta topología es altamente eficiente y maneja mejor el tráfico pesado que la de bus.

Las señales de datos van recorriendo toda la red de una a otra computadora hasta conseguir el objetivo. La mayoría de las configuraciones de anillo posibilitan que los datos se desplacen en un solo sentido, denominado unidireccional. Otros hacen que los paquetes viajen en ambos sentidos, conocidos como bidireccionales.

Características de la topología del anillo.

– Conexión circular.  Los nodos están dispuestos en un lazo cerrado, es decir, cada dispositivo tiene una conexión directa con dos otros nodos, uno en cada lado, en forma de anillo, de ahí su nombre.

– Transmisión unidireccional o bidireccional.  En la mayoría de las redes de anillo, los datos viajan en una sola dirección (anillo unidireccional), pero también pueden configurarse para que los datos viajen en ambas direcciones (anillo bidireccional) para mejorar la redundancia.

– Rendimiento predecible.  Como los datos pasan por cada nodo hasta llegar al destino, el rendimiento es consistente, ya que el número de saltos es fijo.

– Requiere control de colisiones.  Como los nodos comparten el mismo medio de transmisión, se requiere un control para evitar colisiones en el envío de datos. Esto generalmente se maneja mediante un token, como en el caso de Token Ring, donde solo el nodo que tiene el token puede transmitir.

– Fallo en la red.  Un fallo en un nodo o en un enlace puede afectar toda la red, ya que la topología está cerrada. Sin embargo, en topologías de anillo bidireccional o mediante el uso de mecanismos de bypass, los fallos pueden ser mitigados.

– Diagnóstico fácil.  Localizar fallos es relativamente sencillo, porque la interrupción del flujo de datos afecta inmediatamente los nodos que están en la proximidad del fallo.

– Límite en la estabilidad.  A medida que se añaden más nodos, aumenta el tiempo de transmisión, lo que puede hacer que la red sea menos eficiente.

– Relativamente económico.  La implementación de una red en topología de anillo no es tan costosa como otras arquitecturas más complejas, ya que no requiere muchos cables ni dispositivos adicionales. Sin embargo, su costo puede incrementarse si se requieren mecanismos para mejorar la tolerancia a fallos.

Ventajas y desventajas de la topología de anillo

Ventajas

Concentrador central.  No se necesita un servidor de red o un concentrador central para controlar la conectividad de la red entre cada estación de trabajo.

Facilidad de instalación.  En este tipo de red son relativamente fáciles su instalación y también la resolución de problemas.

Alta velocidad.  Los datos pueden ser transferidos a altas velocidades entre las estaciones de trabajo.

Acceso.  Existe una igualdad de acceso a los recursos.

Rendimiento optimizado.  Tiene un mejor rendimiento que la topología del bus, incluso cuando se aumentan los nodos.

Volumen.  Puede manejar un gran volumen de nudos en una red.

Comunicación.  Proporciona una buena comunicación a larga distancia.

Fácil mantenimiento.  El mantenimiento de la red de anillo es mucho más fácil en comparación con la red de bus.

Resolver problemas.  La resolución de problemas en esta topología es mucho más sencilla, porque se pueden localizar fácilmente las fallas de los cables.

Mejor manejo de fuerte tráfico de datos.  La topología en anillo tiene una mayor capacidad para manejar mejor las comunicaciones pesadas de red que algunas otras configuraciones. Bajo un tráfico fuerte, el pase de token hace que la red de anillo funcione mejor que la red de autobús.

Colisión de datos reducida.  La posibilidad de que exista una colisión de datos se reduzca, ya que todo nodo solo podrá liberar un paquete de datos después de recibir el token. Por otro lado, todos los datos fluyen en una única dirección circular, lo que minimiza la posibilidad de colisiones de paquetes.

Desventajas

Cortés.  Un solo corte en el cable puede causar perturbaciones en toda la red.

Dificultad para añadir o quitar nudos.  La adición o eliminación de cualquier nodo en la red es difícil y puede causar problemas en la actividad de la red.

Posible lentitud.  Todos los datos que se transfieren a lo largo de la red deben pasar a lo largo de cada estación de trabajo en la red, lo que puede hacer que sea más lento que una topología en estrella.

Costos.  El hardware necesario para conectar cada estación de trabajo a la red es más costoso que las tarjetas Ethernet y que los concentradores/conmutadores.

Flujo de datos.  En la red unidireccional, el paquete de datos debe pasar por todos los dispositivos. Por ejemplo, supongamos que A, B, C, D y E son parte de una red de anillo. El flujo de datos va de A hacia B y así sucesivamente. En esta condición, si E quiere enviar un paquete a D, el paquete debe atravesar toda la red para llegar a D.

Falla en la transmisión. Una de sus principales desventajas es que solo una falla en la transmisión de datos puede afectar a toda la red. Si se rompe alguna conexión individual en el anillo, toda la red se ve afectada. Igualmente, si se agrega o se retira algún dispositivo del anillo establecido, se rompe el anillo y ese segmento falla. Para aminorar este problema, algunas configuraciones de anillo utilizan una estructura bidireccional, donde se transmiten los datos tanto en sentido antihorario como en sentido horario. Estos sistemas podrían llamarse estructuras de anillo redundantes, donde hay un medio de transmisión de respaldo en caso de que falle una transmisión.