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Banda ancha: Red y topología

Una red de banda ancha consta de partes geográficas. La topología de una red describe cómo se conectan las diferentes partes de una red. Las topologías más relevantes para la columna vertebral y las redes de área son las topologías de árboles, las topologías de anillos y las topologías trituradas. Para la primera milla, dos topologías básicas principales: punto a punto (p2mp) y punto a punto (p2p).

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Niveles de red

Una red de banda ancha consta de elementos geográficos (dimensión horizontal) que incluyen tres partes distintas:

  • Red troncal: Consiste en un anillo de cable de fibra óptica que conecta diferentes áreas del municipio o región. La topología del anillo tiene la ventaja de ser robusta (red redundante) contra cortes individuales de fibra u otras fallas (por ejemplo, descomposición de un lado). Las topologías más avanzadas (por ejemplo, meshed) a veces se utilizan en la sección de columna vertebral de la red.
  • Redes de área (es decir, backhaul): Conecte varios nodos de acceso que agregan el tráfico local más arriba en la red. A menudo se implementa con un anillo de cable de fibra óptica, aunque se pueden usar topologías de árboles. Si los fondos disponibles por el momento son muy limitados, el total de usuarios finales que se conectarán en la zona son relativamente pocos, los enlaces de microondas pueden usarse como una solución a corto y medio plazo.
  • Conexiones de primera milla (también llamada última milla) a los usuarios finales: Enlaces desde los usuarios finales a los nodos de acceso donde se produce la primera agregación de tráfico. Cada situación presentará diferentes condiciones logísticas, económicas y demográficas; por lo tanto, las diferentes soluciones de infraestructura pueden ser las más adecuadas.

Topologías de red

La topología de una red describe cómo se conectan las diferentes partes de una red. Para una red troncal, las topologías más relevantes son las topologías de árboles, anillos y mallas. Otras topologías existentes que se enumeran a continuación muestran un fallo deficiente de la red y, por lo tanto, no son tan relevantes para la red troncal.

  • Árbol: El tráfico de cada elemento se agrega hacia arriba de manera jerárquica; la topología de un árbol es generalmente más barata, pero menos robusta: En caso de corte de fibra u otra falla, ciertas partes de la red se desconectarán durante largos períodos de tiempo. Además, para cada paso de la jerarquía, el tráfico que proviene de más nodos comparte la misma conexión física.
  • Anillo: Cada elemento de red está conectado a dos elementos de tal manera que todas las conexiones forman un anillo. La topología del anillo tiene la ventaja de que cualquier nodo está conectado a dos nodos vecinos (esto a veces se conoce como «redundancia»). En caso de corte de fibra u otra falla, el tráfico se puede redirigir de otra manera a menudo automáticamente, mientras que la falla se repara.
  • Mesh & Mesh: Cada elemento de red está conectado a varios otros elementos; esta es la topología más robusta y rápida, pero también más compleja y costosa debido a los altos esfuerzos de cableado y hardware.
  • La estrella: Todas las conexiones a los otros nodos comienzan desde un nodo central. La principal ventaja de esta topología es que todos los nodos pueden comunicarse fácilmente entre sí a través de un nodo central. La principal desventaja es que si se interrumpe el nodo central, toda la red colapsa. Dependiendo del elemento de acoplamiento de red utilizado en el centro de la topología estelar, las colisiones pueden ser un problema. El flujo de datos es realizado por un solo dispositivo. Esto puede ser ventajoso por razones de seguridad o acceso restringido, pero si el nodo central se interrumpe en la topología estrella, toda la red es vulnerable.
  • En autobús: Todos los nodos están conectados directamente a un cable. Cada host está conectado a un cable común. Los dispositivos clave permiten al host «vincular» al medio compartido. Una ventaja de esta topología es que todos los hosts están conectados entre sí y pueden comunicarse directamente entre sí. Permite que todos los dispositivos de red lean todas las señales de otros dispositivos. En cuanto a la desventaja, en caso de que se interrumpa la conexión del cable, se interrumpe la conexión de los hosts.

Dos topologías básicas principales para la primera milla

  • Punto a punto (p2mp): El primer nodo de agregación es transmitir información a un número de usuarios finales a través del mismo medio compartido, utilizando un transmisor. Esto ocurre tanto en las comunicaciones inalámbricas como en las comunicaciones por cable, si el medio físico simplemente se divide en el camino entre el nodo de agregación y los usuarios finales (por ejemplo, punto a multipunto de fibra utilizada en PON, o redes de televisión por cable coaxial). En este caso, la misma señal física es recibida por todos los usuarios finales, que luego comparten el ancho de banda.
  • Punto a punto (p2p): El primer nodo de agregación es transmitir información a varios usuarios finales a través de canales físicos dedicados, utilizando un número correspondiente de transmisores. En las comunicaciones inalámbricas, esto se puede lograr si los haces de comunicación no se superponen entre sí (vínculos de radio), mientras que en las comunicaciones por cable una línea dedicada conecta el nodo de agregación con cada usuario final (por ejemplo, líneas telefónicas y punto a punto de fibra).

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