Topología de malla

¿Qué es la topología de malla?

La topología de malla es un tipo de red en la que están interconectados los dispositivos y computadoras de la red, permitiendo asignar la mayoría de las transmisiones, incluso cuando esté caída alguna conexión.

Es decir, es una configuración de red donde todos los nodos cooperan para distribuir los datos entre sí. Los dispositivos están conectados de tal modo que al menos algunos tengan múltiples rutas a otros nodos. Esta topología es utilizada normalmente por las redes inalámbricas.

Esto crea múltiples rutas de información entre pares de usuarios, aumentando la resistencia de la red en caso de falla de un nodo o conexión. La decisión sobre qué nodos conectar dependerá de factores como el grado en que las conexiones o nodos tengan un riesgo de falla y el patrón general de tráfico de la red.

En principio, la topología de malla se realizó para uso militar unos treinta años atrás. Sin embargo, actualmente se utiliza en aplicaciones como edificios inteligentes y controles de climatización.

Características de la topología de malla

– Conectividad redundante. Los nodos están interconectados entre sí, lo que proporciona múltiples caminos para la transmisión de datos. Esta redundancia asegura que, si un enlace falla, la red aún puede funcionar utilizando rutas alternativas.

– Tolerancia a fallos y alta fiabilidad. Como existen múltiples caminos de conexión, esta topología es muy tolerante a fallos. Si una conexión o nodo se interrumpe, los datos pueden redirigirse por otra ruta sin que se interrumpa el servicio.

– Enrutamiento dinámico. Los nodos pueden determinar la mejor ruta para transmitir datos en función de la congestión de la red o el estado de las conexiones, lo que optimiza la eficiencia del tráfico.

– Descentralización. No hay un único punto de control o un nodo central en esta topología, lo que significa que no hay un único punto de fallo que pueda colapsar toda la red. Cada nodo puede funcionar como un repetidor y enviar datos a otros nodos.

– Escalabilidad compleja. Aunque es posible agregar nuevos nodos a una red de malla, la complejidad de las conexiones aumenta exponencialmente a medida que se añaden más dispositivos, lo que puede complicar su configuración y gestión, especialmente en una malla totalmente conectada.

– Tipos. Están la malla completa, y la parcial. En la completa, cada nodo está directamente conectado a todos los demás nodos de la red. Esto proporciona la máxima redundancia, pero también es costoso en términos de cables y gestión. En la parcial, algunos nodos están conectados a varios otros nodos, pero no a todos. Es más económico y fácil de implementar que una malla completa, aunque con menos redundancia.

– Ancho de banda elevado. Al haber múltiples conexiones disponibles entre los nodos, la red puede manejar grandes volúmenes de tráfico simultáneamente, mejorando el rendimiento general de la red.

– Implementación costosa. La cantidad de conexiones necesarias para crear una red de malla, especialmente si es una malla completa, aumenta significativamente los costos de instalación debido al gran número de cables o enlaces necesarios.

– Complejidad de mantenimiento y configuración. Requieren una mayor complejidad en términos de configuración y mantenimiento, ya que cada nodo necesita gestionar múltiples conexiones y rutas de datos.

– Aplicaciones. Se utiliza principalmente en aplicaciones donde la fiabilidad y la continuidad del servicio son fundamentales, como en redes de telecomunicaciones, redes militares, sistemas de vigilancia y redes de sensores.

Ventajas y desventajas de la topología de malla

Ventajas

• Resistente a problemas. En esta topología cada dispositivo recibe y traduce los datos. Esto genera gran redundancia, lo cual sirve para mantener a la red operativa aun cuando suceda algún problema. Si falla algún dispositivo, la malla queda completada porque se pueden utilizar los otros dispositivos en la red. Al tener múltiples enlaces, si una ruta se encuentra bloqueada, se podrá acceder a otra para poder comunicar los datos. La falla de un dispositivo no causa una interrupción en la transmisión de datos o en la red. Es sencillo identificar y diagnosticar las fallas debido a la conexión punto a punto. Si se agrega o se quita cualquier dispositivo, no se interrumpirá la transmisión de datos entre los demás dispositivos.
• No hay problemas de tráfico. Esta topología maneja grandes cantidades de tráfico, ya que múltiples dispositivos pueden transmitir datos al mismo tiempo. Si la malla funciona correctamente, se pueden mover muchos datos por la red. No hay problemas de tráfico, pues existen enlaces dedicados punto a punto para cada computadora. Proporciona alta privacidad y seguridad.
• Fácil escalabilidad. En las redes de malla cada nodo actúa como enrutador. Por tanto, no requieren enrutadores adicionales. Esto significa que el tamaño de la red se puede cambiar fácil y rápidamente. Por ejemplo, en una sala de reuniones se podrá agregar fácilmente una gran cantidad de tecnología por un corto período de tiempo. Se podrán mover a la sala impresoras, computadoras portátiles y otros dispositivos y conectarse a la red de forma automática.

Desventajas

• Configuración inicial complicada. Implementar una red de malla desde cero suele ser mucho más complicado y requiere más tiempo que configurar algo tradicional. Los problemas de lentitud determinarán dónde se deben colocar los dispositivos. Es posible que haya que agregar dispositivos cuyo único propósito sea reenviar datos. Es posible que haya que agregar equipos en toda la red para poder enrutar los mensajes de forma adecuada y rápida.
• Mayor carga de trabajo. Cada dispositivo tiene mucha responsabilidad. El dispositivo no solo debe servir como enrutador, sino que también tiene que enviar datos. Cuando un dispositivo se agrega a la red, hace más complejo al sistema. Cada mensaje que un computador tiene que pasar contiene un aumento en la cantidad de datos que también tiene que manejar.
• Es costosa. La topología de malla requiere una gran cantidad de cables y puertos de entrada/salida para la comunicación. El costo general es demasiado alto en comparación con otras topologías de red, como la topología de estrella y de bus. Además, resulta mayor el costo para implementarla que para otras topologías de red. Todo esto la convierte en una opción poco apetecible.
• Mayor consumo de energía. Cuando a cada nodo se le da la responsabilidad de actuar como punto final y como ruta, ese aumento de carga de trabajo causa tensión. Cada nodo necesitará extraer más energía de lo normal para funcionar correctamente. Si el dispositivo es grande y se encuentra conectado directamente al sistema eléctrico, probablemente esto no sea un gran problema. Pero para dispositivos pequeños que operan con baterías sí puede serlo.

Referencias

1. Mesh topology. Recuperado de computerhope.com.
2. What Is Mesh Topology? [A Definition]. Recuperado de link-labs.com.
3. What is Mesh Topology? Advantages & Disadvantages. Recuperado de computernetworktopology.com.
4. Mesh network topology (mesh network). Recuperado de internetofthingsagenda.techtarget.com.
5. What is a mesh network? What are the pros and cons? Recuperado de getinternet.com.