Topología en estrella: características, ventajas, desventajas
La topología en estrella o red en estrella es una configuración para una red de área local (LAN) en la que cada uno de los nodos están conectados a un punto de conexión central, tal como un concentrador, conmutador o una computadora. Esta topología es una de las configuraciones de red más usuales.
Por tanto, es una topología de red en la que cada parte individual de la red está conectada a un nodo central. La unión de estos dispositivos de la red al componente central se representa visualmente de forma similar a una estrella.
Todo el tráfico de datos procede del centro de la estrella. Así, este sitio central tiene el control de todos los nodos conectados a él. El concentrador central suele ser una computadora rápida e independiente y es responsable de enrutar todo el tráfico a los demás nodos.
El nodo en el centro de la red trabaja como un servidor y los dispositivos periféricos ejercen como clientes.
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En la topología en estrella existe una conexión punto a punto entre cada nodo y un dispositivo concentrador. Por tanto, cada computadora está conectada individualmente al servidor central.
Su diseño se asemeja a una rueda de bicicleta con los radios que se esparcen desde el centro. Así, el intercambio de datos solo se puede realizar indirectamente a través del nodo central al que están conectados los demás nodos.
El dispositivo central recibe un paquete de datos de cualquier nodo y se lo pasa a todos los otros nodos de la red. El concentrador funciona como un servidor, controlando y gestionando todas las funciones de la red.
Si los nodos desean comunicarse transmiten el mensaje al servidor y este reenvía dicho mensaje a los demás nodos. Por tanto, forman una topología como la representación de una estrella.
Las topologías en estrella pueden implementarse con estructuras cableadas Ethernet, enrutadores inalámbricos y/u otros componentes. En muchos casos, el servidor es el concentrador central y los nodos adicionales son los clientes.
De acuerdo a la tarjeta de red que cada computadora utilice, para conectar los dispositivos entre sí se utiliza un cable de red RJ-45 o un cable coaxial.
Con frecuencia la topología en estrella se acopla con una red de bus. Esto se hace conectando el concentrador a la red troncal de bus. Esta composición se llama red de árbol.
Supongamos que todas las computadoras de un piso están conectadas a un concentrador o conmutador común. En este caso el conmutador mantiene una tabla CAM (Content Addressable Memory).
Esta tabla CAM es una memoria direccionable de contenido, donde están almacenadas dentro de la memoria del conmutador las direcciones de hardware de todos los dispositivos conectados.
Por ejemplo, si la computadora A desea enviar un paquete de datos a la computadora B, la computadora A enviará el mensaje al conmutador. El conmutador verificará la dirección de la computadora de destino y así reenviará el mensaje a la misma.
En el caso de un concentrador, este no tiene memoria propia. Cuando la computadora A envía un mensaje a la computadora B, el concentrador avisa: “Anuncio a todos los puertos conectados a mí que tengo un paquete para esta dirección. ¿Quién de ustedes posee esta dirección?”
Este procedimiento se llama ARP (protocolo de resolución de direcciones). Utilizando este protocolo de red el concentrador puede encontrar la dirección de la computadora deseada. De esta manera transfiere el paquete a la máquina de destino.
La principal ventaja de una red en estrella es limitar el impacto de una falla. Cuando alguna computadora en la red no funciona correctamente no va a afectar al resto de la red, sino que solo afectará el alcance local de esa computadora. La red va a continuar funcionando normalmente.
Por la misma razón anterior, esta topología facilita poder agregar, reemplazar o eliminar cualquier componente individual hacia y desde la red. Por tanto, la red es fácil de extender sin tener que interrumpir su funcionamiento.
La gestión de la red es centralizada, a través del uso de una computadora, concentrador o conmutador central.
Todas las computadoras dependen del dispositivo central. Esto significa invariablemente que cualquier problema que deje la red inoperable se puede rastrear en el concentrador central.
Es muy fácil de administrar y mantener la red, porque cada nodo solo requiere un cable independiente. Es la más simple de todas las topologías en lo que respecta a la funcionalidad.
Los problemas son fáciles de localizar, porque la falla de un cable va a afectar a un solo usuario.
Los paquetes de datos no tienen que atravesar varios nodos. El hecho que no haya colisión de datos incrementa su rendimiento al hacer que la transferencia de datos sea considerablemente más rápida.
Además, el hecho que los paquetes de datos solo tengan que atravesar un máximo de tres puntos diferentes (computador A–concentrador–computador B) garantiza que los datos estén seguros.
El principal problema con la topología de red en estrella es el hecho que depende en gran medida del funcionamiento del dispositivo central.
Si falla el concentrador, conmutador o servidor central, se caerá toda la red y todas las computadoras quedarán desconectadas de la red.
El dispositivo central de la red es el que determina la cantidad total de nodos que la red puede manejar. El tamaño de la red dependerá de cuántas conexiones se puedan hacer al concentrador. A medida que aumente el número de conexiones, también lo hará el tamaño y, por tanto, la infraestructura requerida.
Puede tener un costo más alto de implementación, especialmente debido a que se usa adicionalmente un conmutador o concentrador como dispositivo central de conexión de la red.
Para conectarse se requieren más cables en comparación con la topología de anillo y bus, porque cada computadora se debe conectar individualmente al servidor central. Así, los gastos incurridos en la topología en estrella también serán relativamente altos.
Este tipo de red puede ser vulnerable a problemas de cuellos de botella. Si uno de los nodos utiliza una parte significativa de la capacidad de procesamiento del concentrador central, se reflejará en el rendimiento de otros nodos.
El rendimiento de toda la red depende directamente del rendimiento del concentrador. Si el servidor es lento, hará que toda la red se ralentice.
Si el concentrador central se ve comprometido de alguna manera, dejará a toda la red vulnerable.
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