Red en anillo

Una red en anillo es una topología de red en la que cada nodo se conecta con exactamente otros dos nodos, formando una única ruta continua para las señales a través de cada nodo: un anillo. Los datos viajan de nodo en nodo, y cada nodo a lo largo del recorrido procesa cada paquete.

Los anillos pueden ser unidireccionales, con todo el tráfico viajando en sentido horario o antihorario alrededor del anillo, o bidireccionales (como en SONET/SDH ). ^{[ 1 ]} Debido a que una topología de anillo unidireccional proporciona solo una ruta entre dos nodos cualesquiera, las redes de anillo unidireccionales pueden verse interrumpidas por la falla de un solo enlace. ^{[ 2 ]} Una falla de nodo o una rotura de cable podría aislar a todos los nodos conectados al anillo. En respuesta, algunas redes de anillo agregan un "anillo de contrarrotación" (anillo C) para formar una topología redundante: en caso de una rotura, los datos se devuelven al anillo complementario antes de llegar al final del cable, manteniendo una ruta a cada nodo a lo largo del anillo C resultante. Estas redes de "doble anillo" incluyen la red de sistemas de telefonía PSTN de la UIT-T Sistema de señalización n.° 7 (SS7), Protocolo de reutilización espacial , Interfaz de datos distribuidos por fibra (FDDI), Anillo de paquetes resiliente y Conmutación de protección de anillo Ethernet . Las redes IEEE 802.5 , también conocidas como redes IBM Token Ring, evitan por completo la debilidad de una topología de anillo: en realidad utilizan una topología de estrella en la capa física y una unidad de acceso al medio (MAU) para imitar un anillo en la capa de enlace de datos . Los proveedores de servicios de Internet (ISP) utilizan redes de anillo para proporcionar servicios de enlace de datos, conectando las instalaciones del ISP, como las centrales telefónicas o las cabeceras. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Todos los sistemas de señalización SS7 y algunos anillos SONET/SDH cuentan con dos conjuntos de enlaces bidireccionales entre nodos. Esto permite realizar tareas de mantenimiento o solucionar fallos en múltiples puntos del anillo, generalmente sin pérdida del tráfico principal en el anillo exterior, redirigiendo el tráfico al anillo interior más allá de los puntos de fallo.

• Red muy ordenada donde cada dispositivo tiene acceso al token y la oportunidad de transmitir.
• Ofrece un mejor rendimiento que una topología de bus bajo cargas de red elevadas.
• No requiere un nodo central para gestionar la conectividad entre los ordenadores.
• Gracias a la configuración de línea punto a punto de los dispositivos, con un dispositivo a cada lado (cada dispositivo está conectado a su vecino inmediato), la instalación y reconfiguración son bastante sencillas, ya que añadir o quitar un dispositivo solo requiere mover dos conexiones.
• La configuración de línea punto a punto facilita la identificación y el aislamiento de fallos.
• La reconfiguración de la protección de anillo para fallas de línea en anillos bidireccionales puede ser muy rápida, ya que la conmutación se realiza a un nivel alto y, por lo tanto, el tráfico no requiere un enrutamiento individual.
• La topología de anillo ayuda a mitigar las colisiones en una red. ^{[ 5 ]}

• Una estación de trabajo defectuosa puede generar problemas en toda la red. Esto se puede solucionar utilizando un anillo doble o un conmutador que cierre la interrupción. ^{[ 6 ]}
• Mover, agregar y cambiar los dispositivos puede afectar la red.
• El retardo de comunicación es directamente proporcional al número de nodos en la red.
• El ancho de banda se comparte en todos los enlaces entre dispositivos.
• Más difícil de configurar que una estrella: la adjunción de nodos = el apagado y la reconfiguración del anillo ^{[ 7 ]}

Los anillos pueden utilizarse para transportar circuitos, paquetes o una combinación de ambos. Los anillos SDH transportan circuitos. Los circuitos se configuran mediante protocolos de señalización fuera de banda, mientras que los paquetes suelen transmitirse mediante un Protocolo de Control de Acceso al Medio (MAC).

El objetivo del control de acceso al medio (MAC) es determinar qué estación transmite y cuándo. Como en cualquier protocolo MAC, los objetivos son resolver la contención y garantizar la equidad. Existen tres clases principales de protocolos de acceso al medio para redes en anillo: ranurado, token e inserción de registro.

El anillo ranurado trata la latencia de la red de anillo como un gran registro de desplazamiento que rota permanentemente. Está formateado en ranuras de tamaño fijo. Una ranura está llena o vacía, según lo indican los indicadores de control en la cabecera de la ranura. Una estación que desea transmitir espera a que haya una ranura vacía y coloca datos. Otras estaciones pueden copiar los datos y liberar la ranura, o esta puede volver a la fuente, quien la libera. Una ventaja de la liberación de la fuente, si el remitente tiene prohibido reutilizarla inmediatamente, es que todas las demás estaciones tienen la oportunidad de usarla primero, evitando así la saturación del ancho de banda. El ejemplo más destacado del anillo ranurado es el Anillo de Cambridge .

• "Token Ring es un ejemplo de topología de anillo." Las redes 802.5 (Token Ring) no utilizan una topología de anillo en la capa 1. Las redes Token Ring son tecnologías desarrolladas por IBM que se utilizan habitualmente en redes de área local . Las redes Token Ring (802.5) imitan un anillo en la capa 2, pero utilizan una estrella física en la capa 1.
• «Los anillos evitan colisiones». El término «anillo» se refiere únicamente a la disposición de los cables. Si bien es cierto que no hay colisiones en una red IBM Token Ring, esto se debe al método de control de acceso al medio de capa 2, no a la topología física (que, repito, es una estrella, no un anillo). El paso de testigo, no los anillos, evita las colisiones.
• El paso de testigo se produce en redes en anillo. Este método de gestión de acceso al cable se implementa en la subcapa MAC de la capa 2. La topología de anillo se refiere a la disposición del cable en la capa 1. Es posible realizar el paso de testigo en un bus (802.4), una estrella (802.5) o un anillo (FDDI). El paso de testigo no se limita a redes en anillo.