Qué es la topología de anillo: funcionamiento y sus aplicaciones

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La disposición de la red que incluye nodos y líneas de conexión entre el emisor y el receptor se conoce como topología de red, que juega un papel clave en el funcionamiento de una red. La funcionalidad de una red depende principalmente de la topología. Hay diferentes tipos de topologias de red disponibles y cada tipo de topología tiene sus propias estructuras, funcionalidad y sus aplicaciones. Pero seleccionar la topología correcta puede ayudar a aumentar el rendimiento de la red y mantener la topología de la red mejorando las tasas de transferencia de datos y la eficiencia energética. Este artículo analiza uno de los tipos de topologías de red como topología de anillo – trabajar con aplicaciones.


¿Qué es la topología en anillo?

La definición de topología de anillo es; un tipo de topología de red en la que cada dispositivo simplemente se conecta a dos dispositivos adicionales en cualquier lado mediante un cable coaxial o RJ-45 para formar un anillo circular con dispositivos conectados. En este tipo de topología, la transmisión de datos se puede realizar en una sola dirección a lo largo del anillo, que se denomina anillo unidireccional. Así, los datos se transmiten de un dispositivo a otro hasta llegar al destino.



¿Cómo funciona la topología en anillo?

En una topología de anillo, cada dispositivo está simplemente conectado con dos dispositivos en forma circular. En este tipo de topología, los datos se transmiten de un dispositivo a otro hasta que llegan a su destino. Los datos desde el nodo transmisor hasta el destino se transmiten mediante tokens. Por lo tanto, esta topología también se denomina topología token ring.

  Trabajo de topología de anillo
Trabajo de topología de anillo

Esta topología ordena a todos los nodos dentro de la red que permanezcan activos para la transmisión de datos, por lo que también se conoce como topología activa. Si el nro. de nodos dentro de la red es grande, entonces los tokens tienen que saltar varios nodos antes de llegar a su destino, y podría haber una pérdida de datos. Para evitar esta pérdida de datos, se instalan repetidores para mejorar la intensidad de la señal.



En la topología en anillo, la transmisión de datos entre diferentes nodos incluye el siguiente paso.

  • Los tokens vacíos en el anillo circulan libremente desde una velocidad de 16 Mbps hasta 100 Mbps.
  • Este token incluye marcadores de posición para almacenar marcos de datos y también para contener la dirección del remitente o el receptor.
  • Si un nodo transmisor desea enviar un mensaje, toma un token y lo empaqueta con los datos, la dirección MAC del nodo receptor y su propia ID en los espacios equivalentes del token.
  • Este token lleno se transmite al siguiente nodo dentro del anillo. Después de eso, este siguiente nodo obtiene el token y verifica si los datos transmitidos se copian desde el marco hacia el nodo y el token se establece en cero y se transmite al siguiente nodo, o si el token se transmite al siguiente nodo tal como está.
  • El paso anterior se continúa hasta que los datos alcanzan el destino correcto.
  • Una vez que el token llega al remitente, descubre que el receptor ha leído los datos y luego separa el mensaje.
  • El token se reutiliza y está listo para ser utilizado por cualquiera de los nodos de la red.
  • Si un nodo está estacionario dentro de la ruta de la red en anillo y la comunicación se interrumpe y la red simplemente admite un anillo doble, los datos se transmiten en dirección inversa hacia el destino.

Protocolos en topología de anillo

Los protocolos populares que se utilizan en la topología de anillo son el protocolo Ethernet resistente (REP), el anillo a nivel de dispositivo (DLR) y el protocolo de redundancia de medios, que se analizan a continuación.

Protocolo Ethernet resistente

REP es un protocolo de topología en anillo que se utiliza para proporcionar un enfoque para manejar fallas, controlar bucles y ayudar a aumentar el tiempo de convergencia normalmente en 15 ms. Este protocolo de anillo se utiliza principalmente entre conmutadores únicamente. Además, también pueden existir varios anillos REP en un conmutador. Este anillo REP se organiza simplemente mediante la asignación de roles particulares de puertos en el conmutador como Primario, Sin vecino, Periférico, Tránsito y Primario sin vecino.

Anillo de nivel de dispositivo

El anillo a nivel de dispositivo es un tipo de protocolo de anillo que utilizan los dispositivos actuales de Rockwell Automation, como adaptadores de comunicación Ethernet/IP, variadores PowerFlex, controladores CompactLogix®, interruptores Stratix® y ControlLogix.

Este protocolo simplemente permite que los dispositivos de automatización se organicen dentro de un anillo a través de un tiempo de unión de menos de 3 ms. Este protocolo es muy simple de configurar y necesita asignar un supervisor de anillo solo para conectar el anillo. Entonces, el supervisor del anillo simplemente observa el anillo para verificar las fallas.

Protocolo de redundancia de medios

El protocolo de redundancia de medios se utiliza en una topología de anillo para evitar puntos únicos de avería al proporcionar un tiempo de recuperación de 10 ms o menos, equilibrio de carga y tolerancia a fallas. La forma en que funciona el protocolo de redundancia de medios; un conmutador administrador de anillo bloqueará todos los paquetes de transmisión en uno de sus dos puertos de anillo seleccionados para dividir el bucle del conmutador. El tráfico de los dispositivos conectados a los conmutadores dentro del bucle aún tendrá un carril entre sí, incluidos los enlaces redundantes, excepto el bucle del conmutador dañino.

Características

los características de la topología de anillo Incluya lo siguiente.

  • En esta topología, no. de repetidores se utilizan.
  • La transmisión de datos es unidireccional.
  • Los datos en esta topología se transmiten de forma secuencial bit a bit.
  • Mejora la fidelidad de los enlaces de comunicación. Si un solo enlace se rompe, el otro está preparado para la comunicación.
  • Es extremadamente confiable para la comunicación a larga distancia porque cada nodo dentro de la red funciona como un repetidor. Entonces, la señal no pierde su fuerza.
  • En esta topología, se puede obtener un dispositivo de reconocimiento incorporado y se libera simplemente una vez que la red completa su comunicación.
  • La utilización de tokens en esta red prohibirá la posibilidad de colisiones o comunicación cruzada porque simplemente un solo dispositivo tiene carga de red y dos dispositivos simplemente pueden comunicarse al mismo tiempo.

Diferencia entre topología de anillo, topología de bus y topología de estrella

Las diferencias entre la topología de anillo, bus y estrella incluyen lo siguiente.

Topología de anillo

Topología del bus

Topología de las estrellas

En este tipo de topología, cada nodo simplemente se conecta a sus nodos laterales derecho e izquierdo.

 

En esta topología, todos los dispositivos están simplemente conectados a un solo cable. En la topología en estrella, todos los nodos están simplemente conectados a un concentrador.

 

Esta topología está disponible a un costo menor. Es muy menos costoso. Esta topología es costosa.
Los datos se transmiten de nodo a nodo en modo de anillo dentro de una sola dirección. Los datos se transmiten a través de un bus. Los datos se transmiten desde el concentrador a todos los nodos.
Esta topología se utiliza cuando se requiere una red simple. Esta topología se utiliza cuando se requiere una red pequeña, económica y frecuentemente temporal que no dependa de velocidades de transferencia de datos extremadamente altas. Esta topología se utiliza en muchas redes pequeñas y grandes.

 

La velocidad de transmisión de datos oscila entre 4 Mbps y 16 Mbps. La velocidad de transmisión de datos es de aproximadamente 10 a 100 Mbps.

 

La velocidad de transmisión de datos es de hasta 16 Mbps.

 

Características

Las características de la topología de anillo incluyen lo siguiente.

  • En esta topología, si una computadora está inactiva, toda la red estará inactiva.
  • Si el cable principal de la red está caído, toda la red estará caída.
  • Una sola computadora puede transmitir datos a la vez debido al token.
  • La cantidad máxima de computadoras dentro de la red puede afectar a toda la red porque cuando aumentan las computadoras en la red, la red será lenta.

Ventajas y desventajas

los ventajas de la topología en anillo Incluya lo siguiente.

  • Los datos en esta topología se transfieren en una sola dirección, por lo que reduce la colisión de paquetes.
  • No se requiere un servidor de red para controlar la conectividad de la red.
  • Se pueden conectar varios dispositivos sin afectar el rendimiento de la red.
  • Fácil de reconocer y separar puntos únicos de falla.
  • No se requiere un servidor para controlar la conectividad entre los nodos dentro de la topología.
  • Esta topología es muy barata de instalar y también de expandir.
  • La velocidad de transferencia de datos es alta.
  • Cada computadora en esta topología tiene un acceso equivalente a los recursos.
  • El reconocimiento de fallas es simple.
  • En comparación con la topología de bus, el rendimiento de esta topología es mejor en tráfico intenso debido a la presencia de tokens.

los desventajas de la topología en anillo Incluya lo siguiente.

  • Este tipo de topología es caro.
  • En comparación con el topología del bus , el rendimiento de esta topología es lento.
  • La solución de problemas es difícil.
  • Estas topologías no son escalables.
  • Depende de un solo cable.
  • Toda la red se caerá si un nodo se cae.
  • Un token o paquete de datos debe pasar por todos los nodos debido al anillo unidireccional,
  • Agregar y eliminar cualquier nodo en una red es muy difícil y también causa un problema dentro de la actividad de la red.

Aplicaciones/usos de la topología de anillo

Las aplicaciones de la topología en anillo incluyen las siguientes.

  • Esta topología se utiliza en la red de área local y redes de área amplia.
  • Este tipo de topología se usa con frecuencia en la industria de las telecomunicaciones y se usa comúnmente en redes de fibra SONET.
  • Se utiliza como sistema de respaldo en varias empresas para su red existente.
  • Una vez que la conexión se pierde a través de un nodo, utiliza la capacidad bidireccional para enrutar el tráfico de una manera más.
  • Es aplicable en instituciones educativas.

Por lo tanto, se trata de una descripción general de un anillo. topología - trabajando con aplicaciones. Los ejemplos de topología de anillo son; Red en anillo SONET (siglas de Synchronous Optical Network), como sistema de respaldo en muchas organizaciones para su red existente, etc. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué es la topología en estrella?