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Topologías de red

Topología de red en árbol

La topología de red en árbol, a diferencia de otras como la de malla, anillos. Esta cuenta con un servidor principal que controla el Host. Así como también los nodos y enlaces de la red. Este tipo de red es muy parecida al diagrama de estrella.

La topología de red en árbol posee un control jerárquico en cuanto al ingreso, administración y acceso a la información dentro de la red.

Debido a este tipo de conexión de red en jerarquía, esta genera un nivel de seguridad más alto. Dado que no todos pueden tener acceso a la información y se evita fuga de la misma.

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¿Qué es la topología de árbol?

Topología de red en árbol
Topología de red en árbol.

La topología de árbol, también conocida como topología jerárquica, es un tipo de red donde los dispositivos están organizados en forma de un árbol. Esto significa que existe un núcleo principal, y desde ahí se desprenden ramificaciones que conectan otros dispositivos.

Se considera una combinación de varias topologías en estrella, ya que cada nodo puede actuar como un centro de conexión para otros dispositivos. Este diseño es utilizado en infraestructuras de telecomunicaciones, redes corporativas y sistemas de distribución de servicios de Internet.

Ejemplo visual:
Imagina un árbol genealógico: hay un ancestro principal (hub central) y de él descienden diferentes generaciones (nodos conectados).

De manera similar, en una red en árbol, el nodo principal administra la distribución de datos a través de sus sub nodos.

Características principales de la topología de árbol

Para entender mejor cómo funciona esta red, aquí están sus principales características:

  • Estructura jerárquica: Un nodo principal distribuye la señal a sub nodos secundarios.
  • Uso de concentradores (hubs): Se requiere un hub principal y hubs secundarios para expandir la red.
  • Escalabilidad: Se pueden agregar más dispositivos sin afectar significativamente la red.
  • Redundancia parcial: Si falla un sub nodo, no afecta a toda la red, pero si cae el hub principal, la red se desconecta.
  • Combinación de otras topologías: Principalmente estrella y bus.

Componentes de la topología en árbol

  • Nodo central: Es el punto de conexión principal de la red. Es responsable de la comunicación entre los nodos secundarios y de la gestión del tráfico de red.
  • Nodos secundarios: Son los dispositivos que se conectan al nodo central. Pueden ser servidores, workstations, impresoras, routers, switches, etc.
  • Enlaces: Son los cables o medios inalámbricos que conectan los nodos entre sí.

Tipos de la topología en árbol

  • Topología en árbol binaria: Cada nodo secundario se conecta a un máximo de dos nodos hijos, creando una estructura simétrica.
  • Topología en árbol extendida: Los nodos secundarios pueden tener un número variable de nodos hijos, permitiendo una mayor flexibilidad en la configuración de la red.
  • Topología en árbol híbrida: Combina las características de las topologías en árbol binarias y extendida, ofreciendo una mayor adaptabilidad a diferentes necesidades.

¿Cómo funciona una red en topología de árbol?

El funcionamiento de esta topología se basa en la distribución de la señal desde un nodo principal.

  1. Nodo raíz (hub central): Es el punto donde se origina la red. Aquí se conectan los servidores principales o los enrutadores de mayor capacidad.
  2. Nodos intermedios: Actúan como distribuidores de la señal a otros dispositivos.
  3. Nodos finales: Son las computadoras, impresoras, teléfonos IP o cualquier otro dispositivo conectado a la red.

Ejemplo práctico:
Una compañía de telecomunicaciones organiza su red con un servidor central (hub principal), el cual distribuye la conexión a distintos edificios. Cada edificio tiene su propio hub que administra las conexiones de las oficinas.

Cómo crear una topología de árbol en Packet Tracer

Cisco Packet Tracer es una herramienta para simular redes. Sigue estos pasos para diseñar una topología de árbol:

  1. Abre Packet Tracer y selecciona los dispositivos necesarios (routers, switches y computadoras).
  2. Coloca el nodo central (router o switch principal).
  3. Añade switches secundarios conectados al nodo principal.
  4. Conecta las computadoras a los switches secundarios.
  5. Configura direcciones IP para que los dispositivos puedan comunicarse.
  6. Prueba la conexión usando el comando ping en la terminal de cada dispositivo.

Consejo: Usa la opción de «Simulación» en Packet Tracer para comprobar si la red funciona correctamente.

Cabe destacar que, aunque este tipo de red el nivel de seguridad es bastante alto. No es muy utilizada debido a que no hay una manera rápida de evitar perdida de información si el servidor principal falla y mucho menos restablecer conexiones

Siguiendo la idea podemos notar lo antes mencionado del porqué no es tan empleada esta red. Ya que si no hay servidor todo lo demás perdería conexión.

Aplicaciones relevantes de la topología en árbol

  • Redes de Área Local (LAN): Ideal para entornos de pequeñas y medianas empresas, donde se busca una estructura flexible y escalable.
  • Redes de Campus: Permite la interconexión de diferentes edificios dentro de un mismo campus universitario o empresarial.
  • Redes de Proveedores de Servicios de Internet (ISP): Se utiliza para la distribución de internet a los usuarios finales, ofreciendo un buen rendimiento y escalabilidad.

Ventajas y desventajas de la topología de red en árbol

Como hemos mencionado anteriormente, este tipo de red no es muy usada actualmente y esto se debe a algunas características de la misma red que lo hace muy ventajosa para algunas cosas, pero desventajosas para otras.

A continuación, te mostraremos algunas ventajas y desventajas de la topología de red en árbol.

Topología de red en árbol

Ventajas

  • Indudablemente, esta es una red bastante flexible. Ideal para pequeñas y medianas empresas.
  • Por la misma forma de la red es mucho más fácil identificar un error, ya que puede diagnosticarse por secciones o ramas de manera individual sin afectar las otras partes.
  • La topología en árbol es altamente escalable. Puedes agregar nuevos nodos fácilmente a la red. Esto la hace ideal para redes que van a crecer con el tiempo.

Desventajas

  • Una de las principales desventajas de la topología de red en árbol es que si el servidor principal o central falla, es posible la perdida de información e incluso de la conexión total de la red.
  • Gestionar de manera general este tipo de red a grandes escalas es bastante complicado por la gran cantidad de secciones o ramas que pueda tener.
  • Es una de las topologías de red que más uso de cable tiene, lo que puede ocasionar fallas en el cableado con mayor frecuencia.

Comparación con otras topologías de red

TopologíaCaracterísticasVentajasDesventajas
EstrellaCada nodo está conectado a un hub centralFácil de gestionarSi falla el hub, toda la red se cae
BusTodos los dispositivos comparten un mismo canal de comunicaciónRequiere menos cableadoSi hay una falla en el cable principal, la red deja de funcionar
MallaCada nodo está conectado con varios otros nodosAlta redundancia y seguridadCostosa y difícil de configurar
ÁrbolEstructura jerárquica con sub nodosEscalable y organizadaDependencia del nodo principal

¿Cuándo es recomendable usar una topología de árbol?

Esta topología es ideal para situaciones donde se necesita una estructura escalable y bien organizada. Algunos casos recomendados son:

  • Empresas con múltiples sucursales.
  • Redes de telecomunicaciones que deben cubrir grandes áreas.
  • Instituciones educativas con varios edificios.

No es recomendable si se busca una red de bajo costo o de fácil mantenimiento, ya que requiere una inversión alta en infraestructura.

Cómo hacer una maqueta de una topología de árbol

Si quieres representar visualmente esta red, aquí tienes los pasos para hacer una maqueta:

Materiales necesarios

  • Cartón o madera (base de la maqueta).
  • Figuras pequeñas o iconos para representar computadoras y servidores.
  • Cables de red falsos (pueden ser hilos o alambres).
  • Etiquetas para identificar cada nodo.

Pasos

  1. Dibuja la estructura en la base. Define dónde estarán el hub principal, los sub nodos y los dispositivos finales.
  2. Coloca los dispositivos. Usa figuras o impresiones para representar servidores, switches y computadoras.
  3. Conecta los nodos. Usa los cables simulados para unir los dispositivos, siguiendo la estructura de un árbol.
  4. Añade etiquetas. Marca cada componente para que la representación sea clara.

Conclusión y opinión final

La topología de árbol es una excelente opción para redes escalables y organizadas, aunque requiere una infraestructura bien planificada.

Su aplicación en telecomunicaciones, empresas y universidades la convierte en una de las más utilizadas a nivel mundial.

Si buscas una red eficiente y bien segmentada, esta es una opción ideal. Sin embargo, es importante considerar los costos y la dependencia del nodo principal.

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